Wärmeübergang beim Sieden von Gemischen in freier Strömung

Zusammenfassung

In verfahrenstechnischen Prozessen hat man häufig Flüssigkeitsgemische aus zwei oder mehreren Komponenten einzudampfen, um diese voneinander zu trennen. Beispiele sind das Aufkonzentrieren von Lösungen, das Eindicken von Laugen, die Rückgewinnung von Lösungsmitteln, die Destillation von Meerwasser zur Gewinnung von Trinkwasser oder auch die Stofftrennung durch Verdampfung bei der Destillation. Wärme- und Stoffaustausch sind bei der Verdampfung von Mehrstoffgemischen eng miteinander gekoppelt und die erzeugte Dampfmenge wird im Unterschied zur Verdampfung reiner Stoffe meistens entscheidend durch den Stoffaustausch bestimmt Aus bisherigen Versuchen ist bekannt, daß Wärmeübergangskoeffizienten beim Verdampfen von Gemischen erheblich kleiner sein können als die der reinen Komponenten des Gemischs. Andererseits hat man auch merkliche Verbesserungen des Wärmeübergangs festgestellt, wenn eine der Komponenten des Gemischs stark oberflächenaktiv war. Dies führt zu einer Verringerung der Oberflächenspannung und damit, wie in Kap. 10 dargelegt wurde, zu einer größeren Blasendichte. Gleichzeitig nimmt die Blasenfrequenz und damit auch der Wärmeübergang zu. Gemische organischer oder anorganischer Flüssigkeiten enthalten jedoch nur in bestimmten Fällen (Seifen, Zusatz von Netzmitteln) oberflächenaktive Komponenten, so daß man im allgemeinen mit einer Abnahme des Wärmeübergangskoeffizienten im Vergleich zu dem der reinen Komponente rechnen muß.