De bereiding van mierenzuur I

I.' ., 1; . . ~i . . ,'" t,

Fabrieksschema van G.P.Wijker, Julianalaan

56,

Delft.

(

..

I

-

-1-Literatuur •

1. ULIJIANN, F. Enzyk10pädie der technischen Chemie I,

"

.

330

(1928).

-1

2.

MAYOR, Y.

l

3.

PICHLER,H. en BUFFLEB,H. Rev. Chim. Brennstoffchemie~,

Ind. 46,

267 (1937). 73 (1942). Heat transmission-r1942). "

Chemica! Engineers Bahdbook (1950). 4. MC. ADAMS, W.H.

5.

PERRY,

n.H.

Be~reffende patenten zijn in de tekst opgegeven. Verklaring der tekens:

I_Teken _ Qnschrijvi~

A Oppervlak

Cp Soortelijke warmte bij constante druk

D Diameter

h Filmcoëfficiënt

K Geleidbaarheidscoëffioiënt L Dikte van de wand c.~

Pr Getal van Prandtl ==

+

Q Getransporteerde warmte Re Getal van Reynolds

=

V.D.p

1'/

T Absolute temperatuur t Temperatuur U Overa11coëfficiënt V Snelheid a _{Absorptiecoëfficiënt} ~t Temperatuursverschil L Emissiecoëfficiënt 11 Viscositeit p Dichtheid

--Ver

k

laring der 1pd1ces:

Index G~ 1 JI u 'tV Omschrijving. Van het gas.

Aan de binnenzijde.

LogaritbmisCh gemiddelde waarde.

Aan de buitenzijde. Van de wand. Eenheden cm2; ft2. gcal.g-l.oC-liBTU.lb-l.oF-1 Clli inch, ft. Dimensieloos -1 -1 " kc al. hr ; B'lU. hr ft biJpenSfeloos oK; OF. °C-

_,

<7.

" " BTU.hr-1.ft-2.~-1 -1 CDl.f"6C; • Dimensie1oos. 0C-

_,

oF

.

Dimens ie100s ft g.cm-l.sec-I ; g.c.-

3

/f

~~ ~~ ~~ ~~ ~~ ~~

-..

!

Inleiding.

Mierenzuur kan ontstaan op velerlei wijzen. Voor een fabriek, die uitsluitend gericht is op de productie van mierenzuur~ zijn echter

alle processen, die het slechts als bijproduct leveren, zoals b.v.

de pyrolyse van hout en de oxydatie van vele koolwaterstoffen, niet

geschikt. In onderstaande processen is mierenzuur het hoofdproduct:

~ Verhitting van oxaalzuur: (COOH)2 ~ BCOOH + _{CO2 of met hoger}

\

rendement: Verhitting van de oxaalzure-glycerolester. De ontstane

,"t mlerenzure-glycerolester wordt door het kristalwater van nieuw toe

"~ ~ ~ J<p..." te voegen oxaalzuur verzeept.

n:

-

-

Di t proces is slechts van historisch belang. De tegenwoordige economische verhoudingen zijn zo, dat de productie van oxaalzuur uit formiaten plaats vindt.

II

Verzeping van blauwzuur. HeN + _2H20 --+ HCOONH4•

Een weinig aantrekkelijk uitgangsproduct.

S _{Reductie van CO2 met H2 over een katalysator of met behulp van}

natrium-amalgaam. Dit proces is het laboratoriUll nog niet ontgroeid. Veel belangrijker is:

~ CO + _{Jil.20 -} HeOOH. De reactieomstandigheden voor dit directe alerenzuurproces komen nog ter sprake.

ä Productie van mierenzuur uit CO langs directe weg, nl, via fo~i­

aten. Deze methode wordt nog het meest toegepast.

Voor de stotfen, die met CO in reactie kunnen worden gebracht, ko-men o.a. in aanmerking: NaOH, Ca(OH)2 en

NB).

!!lij

Oll

r

tAJ

-3-~

l

Keuze van het proces.

Eén der processen van groep ~ werd gekozen. niet echter dan na-dat de moderne methode ~ terdege was overwogen.

De invoering van gasvormige uitgangsproducten, die gemakkelijk kunnen circuleren, en de directe vorming van het eindproduct is ele-gant. Vele sterk uiteenlopende katalysatoren voor deze reactie zijn gepatenteerd: Cuprozouten, wolframaten, molybdaten, fosfaten, enz. De rendementsopgaven . zijn meestal vaag, soms zelfs onbetrouwbaar. Zo

staat vermeld in U.S. 1.895.238 50~ rendement bij 3250C onder 700 atm. met boriumfosfaat als katalysator. Dit wordt voor onmogelijk verklaard

door lit.3. In dit artikel is het e-

5

1

/

venwiaht gegeven voor de reactie:

CO + H

20 .---. HCOOH I /

bij di verse temperaturen voor drukken ,, ' 0

1

/

/

van 100 tot 2000 atmosfeer. Hiernaast ft 0/

is de sterkte der verkregen HCOOH-op- ' ' 0 ° 0 /

lossing ui tgezet teg~n de druk. Ter ~ / ) \~/

vergelijking: Een 5~-ige mierenzuur-3 J 1 , / /

oplossing ontstaat bij 3~ rendement,,; / / ///' \," • Uit deze grafiek blijkt dus; dat de j I / / / '

rendementen over het algemeen vrij ~ 1 - / ./ . / ./

~:a:e;i~~'b~jtl!~~ ~:~~:;:~~e~~O~et-'i

/ / / .

geen 'hoge eisen stelt aan de kataly- / / ~: sator en dat ook dan nog een zeer ho- ' la / / !

'

~~t~:i~r~!:~ei~i~~~~e:~:~~~s~:

P

':

:

/

'

.

vendien niets bekend is over reactie- / '

_

~

.

l

_---,-

J

.

()

,.,

...

__

._,

.l

.. _

...

~~_

.

.l--.---..

lh id 1 d d ka al '.0 Soo '''ff 'SDD 'J.#IUJ

sne e , evens uur van e t ysa- ~ 4 .. ,,1(

r

L (\ ' I '

tor en vorming van bijproducten hebben (Mm.) (J

wij toepassing op grote schaal nu nog onverantwoord geacht.

Van de onder e genoemde methoden vervalt die met NB

3 door soort-gelijke moeilijkheaen.

De oudste methoá& gaat via natrium-formiaat. Volgens D.R.P •

. ~864l9 wordt droog NaOH met CO onder druk behandeld. NaOH is echter

~ ~oeilijker droog te krijgen dan natriumformiaat. Daarom werkt men in D.R.P. 209 417 met NaOH-oplossing. NaOH is echter duur en het

bijpro-duct NaiS04 is waardeloos.

Ca(OH)2 is goedkoper, terwijl dan gips als bijproduct ontstaat, dat wellicht nog afgezet kan worden. Laat men CO op Ca(OH)2 inwerken bij 2000C en 60 atmosfeer (D.R.P. 383 538) dan vormt zich in een half uur tijds calciumform1aat. De bereiding van dit zout tot mierenzuur met behulp van zwavelzuur geeft echter complicaties tengevolge van de insluiting door gips. Bovendien is uit calciumformiaat geen exaalzuur te maken, zodat deze zijweg voor de mierenzuurfabriek verloren gaat"

Alle bovenstaande moeilijkheden vervallen door~uit te gaan van een Ca(OH)2 - Ba2S04-mengsel. Dit kan nog op twee wijzen geschieden waarvan voor- en nadelen elkaar ongeveer opheffen. Ten eerste in op-lossing bij 200°C onder 15-18 atmosfeer CO in tegenstroom (D.R.P. 212 641 en 229 116). Dit kan gemakkelijk continue worden uitgevoerd,

...

aangezien de reactiemassa te verpompen is.

Een groot bezwaar is de grote hoeveelheid water. Latere paten-ten geven danook een tweede methode, waarbij de hoeveelheid water

tot een minimum beperkt werd, zij bet ook ten koste van de continul-teit.

Op het patent van H.Fischer (Frans P. 717.293 (1931»# dat vol-gens deze methode werkt, werd dit fabrieksschema 89baseerd:

142 delen Na2S04# 74 delen Ca(OH)2' 60 delen CO en 36 delen H20 worden bij l700C onder 10-12 atmosfeer 1 uur in reactie ~bracht.

Opbrengst: 132-135 delen HCOONa, 140 delen CaS04 en

36

delen H20. Bet natriumformiaat wordt uitgeloogd met zoveel water, dat een 25-50 ~ige _{oplossing ontstaat. C8804 wordt afgefiltreerd.}

Behandelt men de oplossing direct met zuur, dan ontstaat verdund mierenzuur, dat door destillatie niet verder dan tot 75 ~ kan wor-den geconcentreerd. Voor ~erdere concentratie is azeotropische des-tillatie of behandeling met waterbindende stoffen nodig. Een een-voudiger methode ter bereiding van sterk mierenzuur gaat uit van droog natriumformiaat. Dit kan echter äls zodanig niet zonder aan-zienlijke verliezen met sterk zwavelzuur worden behandeld. Als ver-dunning wordt algemeen geconcentreerd mierenzuur gebruikt. Volgens D.R.P. 169.730 wordt 98 ~ _{H2S04 onder hevig roeren toegevoegd aan}

een sus~ie van BCOONa in HCOOH. 90-95 ~ en nog wel sterker BCOOB is zo te~rijgen. Voor bepaalde doeleinden dienen S, Cl, e.d. te worden verwijderd, hetgeen geschieden k~ door behandeling met Pb02 en redestill~tie.

Voor de productie van CO staan nog twee wegen open. De

parti-aaldruk van het CO in de autoclaven moet 10-12 atmosfeer zijn. Voor

3~-ig generatorgas betekent dit een totaaldruk van 33-40 atmosfeer. Door opname van CO daalt de partiële druk en dient stikstof te wor-den afgeblazen. Daarbij gaat CO verloren (verlies geschat op 20 ~).

dat wellicht nog als brandstof bruikbaar ls. OSk indien men gecon-centreerd CO-gas produceert door verbranding van de cokes met zuur-stof, is het afblazen nodig van indifferente gassen zoals Ba. Dit zou pas achterwege kunnen blijvan bij productie van 100 ~ CO. Voor de hier geprojecteerde vrij kleine productie ·is dit zeker veel te duur, Bet voordeel van geconcentreerd CO, nl. lichter ultgevoëraë autoclaven, wordt genivelleerd door de speciale constructie en kor-tere afschrijvlngst1jd van de generator. Besloten werd daarom tot het gebruik van normaal generatorgas (3~ CO) ond.er . 3 6 atmosfeer.

I I I

I

-I

j Productie.

.. De mierenzuurproduct ie in Duitsland is van de grootte-orde: 10.000 ton/jaar. In Nederland is de productie ca. 1000 ton/jaar.

Een fabriek voor de fabricage van 1000 ton mierenzuur per jaar mag als normaal worden beschouwd. Dit betekent een productie van 114 kg/hr-lOO ", HCOOH. De trap RCOONa -ft- zuur,---'J> HCOOH geeft

93

~

rendement. De natriumformiaatproductie moet daarvoor 181,7 kg/hr be-dragen. Analoog aan Frans p. 717 293 dient dus te worden uitgegaan van: 100.6 kg Ca(OH)2' 193.0 kg Na_{2S04 en 81.6 kg CO per uur •}

.1:

Beschrijving van het schema.

315 kg (272 m3 bij OOC) generatorgas worden continue geleverd

door een draairooster-generator met 45 dm2 ,roosteroppervlakte. Door het gebruik van sterk ontgaste cokes is het mogelijk een gas te ver-krijgen met meer dan 30 ",

co

en minder dan 3" CO

2• Om een goede

wer-king van een dergelijk kleine generator te garanderen is sterke voor-verwarming van de verbrandingslucht noodzakelijk. Daartoe wordt net generatorgas '(via een cycloon voor stofverwijdering) door een recupe-rator geleid. Nauwkeurige berekening van deze recuperecupe-rator vindt men on-der ~. Het gas koelt af van 6500C tot 3460C, waarbij de lucht tot

500°C wordt verwarmd.

In een gaskoeler wordt de gastemperatuur met behulp van 6,36 m

3

Jhr

koelwater, dat van 200C tot 25°C wordt verwarmd, teruggebraCht tot 40°C. Voor een overall-coëfficiënt u=6 betekent dit bij tegenstroom een benodigd oppervlak:.

A =

~

=

~~~

= 112 sqft. • m

Om eem voldoend hoog Reynoldsgetal voor het water te verkrijgen is het noodzakelijk een 5u pijp om een 4'" , j. /7:1'$1-=-=~-1

pijp te monteren {zie :fig.2J.

-r

---:::-=-_-;tP

-

~ rJ:-1'

t

De totale lengte, 30.6 m, is ondergebracht

I

f

Y.

'hl

I

in 3 rijen van 7 buizen van 1 .. 46 m lengte.

,(/1"

)\

.

Voor de koelwaterstroom is de hydraulische ~ ~ I} .t,( ~ '.. t'

straal J,.4 cm Re= v.D.p

=

66

_Ö

SXl,4xl :s9200.

~l

"l'"

\~

:

,

i!·:t.l

~ ~ ~

b~ Lnt-r-a4&' 11 ,

01

),

,h .

1

AangezienV"voor het gas het Reynoldsgetal __

=-=-

-=- \;

_,I.'?

2100 10 2x0 %10- 3 r::r:,.., l'"7"l:;'-~

-reeds x .

t

55 • 39.000 be- ~ L ." -- _ .. - - - .

300.10-

r

t~ ~

draagt en •• bij u!ttrede nog hoger, zal de - \J'

overallcoefficient eerder groter dan kleiner dan 6 zijn, zodat ling van het gas tot 400C zeker binnen de mogelijkheden van deze koe-ler ligt.

Hierna wordt het gas tot 40 atmosfeer gecomprimeerd in een

twee-traps-~~n-cylinder-compressor,~

.ét

tussenkoeling. De hoge druk atelt

in staat om het CO2 met water ~rwijderen, waarbij tevens zwavel-houdende gassen oplossen.

I { ,

-6-Dit geschiedt in een absorptietoren gevuld met 1" Raschigringen. Door een hoge-druk centrifugaalpomp wordt hierover een stroom van 1400 1 water per uur in stand gehouden. die de toren via een turbine verlaten. De turbine is op de as van de centri~ugaalpomp gemonteerd en beperkt daardoor het kracht verbruik. De geaQsorbeerde gass~n wor-den in een tweede toren verdreven met behulp van pem.ucht. Dit sy-steem van CO -verwijdering en d.e grootte van de absorptietoren werd overgenomen ~an het Fischer-Tropsch-proces (B.I.O.S. overall report no. 1 (1947». Aan een berekening heb ik mij niet gewaagd, aangezien van het systeem CO -water bij 40 atDlos~eer niets bekend is.

Resterende zwivelhou.dende gassen worden gebonden in een zwavel-kist. waarvan er twee in de ~abriek aanwezig moeten zijn. De hoeveel-heid zwavel zal echter gering zijn, aangezien cokes als brandstof wordt gebruikt. Ook de met het oog op corrosie hinderlijke cyaanver-bindingen zijn practisch afWezig.

Aangezien de CO niet regelmatig wordt afgenomen is bet noodzake-lijk tussen compressor en autoclave.n een kleine bufferruimte aan te brengen in de vorm van

5

stalen cylinders met een lengte van

6

meter en een inwendige diameter van 50.0 cm. De grootte van de buffer is

~ldus

6

m

3

(40 atm.).

Voor de reactie is een batterij van drie autoclaven opgesteld.

o

Terwijl in ~~n ervan de reactie bij 170 C gedurende een uur plaats ·vindt, wordt de tweede gevuld van uit een Nautamenger. een apparaat,

waarin de vaste sto~ door een dubbele roerbeweging intensief ge-mengd wordt. Daarna wordt de autoclaa~ opgewarmd. aanvankelijk door

afgewerkte, later door directe stoom (13 atm •• 1950C). Inmiddels .

wordt de derde autoclaai afgeblazen en de CO verdreven met stikstof of rookgassen. Perslucht kan niet worden gebruikt wegens het ex-o plosiegevaar. Daarna wordt de autoclaaf gekoeld met water van 20 C en geleegd.

Om . de warmteoverdracht van en op de inhoud van de autoclaaf te verbeteren is krachtig roeren nodig. De getekende roerder is zeer effe.tief. Door de schroef wordt de vaste sto~omhoog getransporteerd en deze valt langs de wand neer. De CO wordt laag ingevoerd om in-tensief contact met de vaste stof te verkrijgen.

Hieronder volgt een globale berekening of het mogelijk is bin-nen de vastgesteld tijd op te warmen o~ te koelen.

Voor verwarming van de autoclaa~ met inhoud van 200 tot l700C zijn ongeveer 30.000 kcal

=

120.000 BTU nodig. Het oppervlak van de mantel is 39.4 sqft, het logarithmisch gemiddelde

temperatuursver-schil l450F en de overallcoë~~iciënt 100 BTU/(sq~ft){hr), zodat per uur dus 39,4 % 100 % 145 BTU = 570.000 BTU kunnen worden overgebracht. De opwarming levert dus zeker geen moeilijkheden.

De overdrachtscoëfficiënt bij koeling is echter ongeveer vier maal zo klein. Bij koeling tot 50°C moeten 26.000 kcal

=

104.000 BTU worden afgevoerd met behulp va~ koelwater van 20°C 41t.=134or. Per uur: ij, - 39,4% 25 x 134 :. 130.000 BTU .. De benodigde warmte kan dus nog worden afgevoerd, maar afkoeling tot lager temperatuur dan 500C ls ni~t goed mogelijk. Een bezwaar is dit niet.

Bet reactieproduct uit de autoclaven wordt door een

transport-schroef overgebraCht in drie uitloogbakken van 1

m3

in serie. Na

een totaal verblijf van 3 uur onder intensief roeren is alle

natrium-formiaat opgelost in het aangevoerde water. Dit water bevat al enig natrlumformiaat door het uitwassen van afgefiltreerd gips.

Bet

bandfilter is overgenomen uit de superfosfaatindustrie.

Door scheidingswanden, die over de filterkoek slepen is het filter

in drie segmenten verdeeld. De filterkoek vo·rmt zich in het eerste

segment, wordt in het tweede en derde segment uitgewassen, en wordt continu afgevoerd.

Gips is aldus het enige bijproduct van deze fabriek. De hoeveel-hied water, die aan het derde segment wordt toegevoegd wordt

zdge-regeld, dat een 25~ige natriumformiaatoplossing het eerste segment

verlaat. Deze oplossing wordt naar een wachtbak gepompt om vandaar uit door de Heer I.Havenaar tot mierenzuur te worden verwerkt.

I

I

-..

--

-8-5

Berekejdng van de recuperator.

Voor de generator wordt 263 kg lucht per uur van 20°C tot

500

0C voorverwarmd. Hiervoor is nodig:

(cp=o,25"~ 26} :z: 0,25 x 480 kcal :: }1.600 kcal :: 126.400 BTU. Deze warmte wordt geleVerddol 315 kg generatorgas (c = .O,3}),

dat daartoe van 650°C tot }4'1 ° C afkoelt (fig.}). i P

~~

I

l~

..

·e.

Voor een ruwe berekeni van het

contact-oppervlak wordt een overallcoëfficiënt U=4 aange- b .

nomen 65DD

e.

_

.

l1t -~t l1t:: Ja . B :: _{22,,°0 ::} 408°F i Ja 1n

AtA,/AtB

A= ~

_UüÇ

:: 126.400 :: 77.5 sqft = 72.000 0.2 • 4 x 408

. Voor een dergelijk kle in oppervlak worden

t"

buizen ~bruikt. Voor BIG 16 zijn de nauwkeurige afmetingen Buitendiameter

i

ft

= 1,2'7 0Dl;

dikte 0,005" :: 0,165 cm: binnendiameter 0,}7ft _{= 0;94}

om logarlthmisch gemiddelde diameter O,4}ft :: 1,09 cm.

Ter verkrijging van gunstige Reynoldsgetallen werd het benodigd oppervlak geleverd door 60 buiz.en van }.50 meter. Ter verkrijging van betere proporties werd de recuperator aldus uitgevoerd:

Twee passages van 60 buizen van 1,75 m, elk als halve , / / - ::.

:--cirkel uitgevoerd (fig.4). / : ' : . \

De lucht wordt door de buizen gestuurd, het genera- ( .:: :~ :~:r~

....

torgas in tegenstroom er omheen. \ : : :'

::JJ

Nauwkeurige berekening van de overallcoëtficiëlJ.t: \ : . :' ')

Aanvankelijk beschouw ik alleen warmteoverdracht door "''''-., .. ~ ~ .. ~.

conveet ie. De invloed van straling komt verderop ter .

f

i~. u

sprake. (J -,

Bet enorme temperatuurvervàl maakt het noodzakelijk U te berek~

nen op twee punten. bij intrede en uittrede van de lucht (resp. A en

B in fig.3).

Bij A 61. 000 cm} lucht van 20°C treedt in door een oppervlak van 42 c.2• Snelheid dus 1450 cm/sec.

Re = vxDxp = 1450xO.94xl,206xlO-}

=

9100

~

180.8 x 10-

6

c .'1

Het getal van Prandt1 a.1daar: Pr za

+

= 0,77

Voor een warmer wordend gas is:

h

i :: 0,024}

!

x Re°,8 :z: prO,4= 0,0243 x

8:8jt8

x 91oo0,8xO,770.4=14.02

Het generatorgas treedt bij A uit: 172.500 cm}/sec, temp. }460C, vrij oppervlak tussen de buizen 2}},8 cm2 •

Snelheid dus 737 cm/sec.

H _y dr _aulische tr al _{· s a} -_·- 4 x _omtre vri~e ~rv1~

_{w +}

_ppen, =

4 x

~s+ilîtgx3,9

= 3,06 cm.

6

-3

Re

=

137x3,0 xO,5

b

,10 = 4130

300

x

10-Het Prandtlgetal is vOQr het generatorgas eveneens 0,77. Voor kouder wordend gas:

hu=

0,0265

!

x ReO,8 x PrO,3

hu

=

0,0265 X

g,~@6x

41)0°,8

x 0.77°,3= 4.97.

.

,

Voor de stalen wand is de geleidingscoëfficiënt bij Ca. 250°

K

=

26. Noemt men~logarithmisch gemiddelde diameter van een buis

D.,

dan is

(Afzetting van vuil en corrosie verwaarloosd) •

~§ÖÖB treedt 160.000 c.3 lucht van 500°C uit per sec, Snelheid cm/sec.

Re= 3800xO,94xO,2Z,10-3

=

5700 358.3 x 10-

7

Pr onveranderd 0,77.

h_{i =} 0,0243

x

8;8314 x 5700°,8

x

0,77°,4 = 19,57 Bij

B

treedt 257.000 cm3 generatorgas van 650°C

1100 cm/sec. 3 in met een snelheid

Re

=

1100x3,06xO,38g_10- = 3380 383 x

10-Pr onveranderd 0,77.

Geleidingscoëfficiënt van de wand bij 1

ca, 550°C: 22.

=

1,87

,

I - Bet logarithmisCh gemiddelde van het aantal BTU's,dat per

sqft door convectie wordt overgebracht is dus:

Het oppervlak zou dus:

lif~O

sqft = 74,8 sqft = 69.600 cm2 moeten bedragen en dus

zou de recuperator 1.70

m

lang worden, hetgeen de geschatte lengte

1,75 •

zeer nabij komen.

De straling is eChter nog niet in aanmerking gekomen.

Voor warmtestraling zijn slechtB.gassen met sterke lijnen in het infrarood van bel~. Hier zij~eChts CO en CO₂ (vocht buiten be-schouwing gelaten). De warmteoverdracht van de wand op de lucht

geschiedt dus uitsluitend door convectie. Voor de straling uit het generatorgas op de wand volgt hier een sChatting, die noodzakelijker-wijs zeer grof zal zijn, omdat de emissiecoëfficiënten van CO voor

diverse toestanden niet bekend zijn. De straling heb ik daaro. bere-kend als bevatte het gas 33~ CO_2, i.p.v. 3~ CO₂ + 30~ CO. De te maken

fout is eOhter niet zo groot ~zien de invloed van de straling beneden de 10 ~ blijft.

De wandtemperatuur bij A (bij eerste benadering, alleen convec-tie bekeken, temperatuurverval in de wand verwaarloosd)

Tu-Tw • hi?i •

655-~

=

l4.02xO.~7

T

=

25S

oF

'1'w-1i

~

'1',,-68

4,

97iO,

wA

t.

!IJ 10000F

B

Gemidde~d ~ =

629°F

Logarithmiscn gemiddeld temperatuursverschil met het gas:

223-26

0

In

573126

= 177 F.

Het totale buisoppervlak is 60 x 1( x

~

x 11,1 sqft= 87 sqft. Daaromheen nog 28.7 sq:ft reflecterende wand. Befleotie ooëffioiënt:~,.

Actief stralingsoppervlak per werkelijk buis oppervlak is dus 89.5+0,7x28,7

=

1 22

89,

5

'

"-1

I

:

-11-LW

=

zwartheid van de wand

=

0.9.

t.._G

=

emissiecoëfficiënt v/h

gas.

~G uit lit.4 voor een stroom van

0,33

atm.

00₂ gas door de hier gebruikte pijpen

=

0,053.

4

G

=

absorptie-coëfficiënt van het gas. aG is onder genoemde

0JIl-standigheden eveneens

0,053.

Dus: Q/A=- 0,9 x 0,173 { 0,053(12, 664-10, 894

>j

=

96 BiU/hr

per sqf't actief' oppervlak, dus

1,22 x 96 = 117 BTU/(hr) (sqf't buisopp.) , ~

1

Vergeleken aet

1690 BTO/(hr)(sqft)

door convectie is dit dus van

de orde

71-.

.

•

I

• _, I

Corrigeren we

hu

nu voor de straling dan wordt deze bij

A:

1612;à17 x hu

=

5.}O

Bij B: (U~t)

•

-

4.58%587-4,°9%270

• 1783 BTU/(hr)(sqft)

m In

4,58x587/4,Q9x270

126 400 _

6

2 A·

17s3

=

70,8

sqft - 5.800 cm

Een grofte schatting ~ voor de straling in aanmerkinggeno-men bevat de recuperator dus twee half cirkelvormige bundels

i-pijpen van

2i6g~~,09

cm

=

1,56 meter lang •