Gas/vloeistof scheider koelen

Kristof1987

Hallo allen,

Ik zit met een probleempje:

Ik ben een gas / vloeistof scheider aan het maken (die is al af) in glas. voor een analyse aparaat.

Nu, de relatieve vochtigheid van het gas dat de scheider verlaat is nog steeds te hoog.

Ik wil nu de nek van de scheider koelen met een peltier element maar ik geraak er niet aan uit van hoe sterk het moet zijn. Maw wat het koelvermogen is dat ik nodig heb.

Gegevens (gemeten)

Het gas dat binnenkomt bevat hoofdzakelijk zuurstof en een kleine hoeveelheid CO2 en water (het gas gaat naar een CO2 analyse). -De volumestroom door het vat is 250ml/min.

-U= 12v

-I= onbekend (geschat 2A leverbaar door voeding)

-koeloppervlak= 40cm²

-peltier element staat op aluminium ring van 40cm² en is gemonteerd tegen een glazen wand van 1mm dik.(zelfde opp)

Gemeten gastemperatuur: 24,4°C

Gemeten relatieve vochtigheid: 80,9 %

Gemeten Dauwpunt: 20,4°C

Huidige tests met een peltier element dat hier lag bekwam ik

temp uitgaand gas: 23.3°C

Rel vochtigheid: 20%

Dauwpunt -0.7°C

Dit is ideaal maar ik ken geen enkel gegeven van het peltier element en koelblok met ventilator ( staat geen merk op )

Groetjes

Fred F.

Gemeten gastemperatuur: 24,4°C

Gemeten relatieve vochtigheid: 80,9 %

Gemeten Dauwpunt: 20,4°C

Is dit wat het vat met de koeler in gaat?

Huidige tests met een peltier element dat hier lag bekwam ik

temp uitgaand gas: 23.3°C

Rel vochtigheid: 20%

Dauwpunt -0.7°C

En dit wat er uit komt?

Dan begrijp ik niet hoe het mogelijk is dat door gas af te koelen van 24,4 °C naar 23,3 °C het dauwpunt daalt van 20,4 °C naar -0.7 °C.

Die uitlaattemperatuur van 23,3 °C is immers nog boven het inlaatdauwpunt van 20,4 °C.

Maar voor je verder gaat moet je eerst weten welk dauwpunt je nodig hebt voor de analyse.

Wellicht is het best om het gas uit het koelervat te drogen in een kolommetje gevuld met silicagel of de juiste molsieves. Let op het juiste type want sommige molsieves absorberen ook CO₂.

Kristof1987

Dat zijn inderdaad de in en uitlaat temperaturen. Wel 1 ding, het uitgaande gas is gemeten een stuk na de condensor dus de temperatuur stijgt onderweg terug. Dus in de gas/vloeistof scheider zal de temperatuur wel sterk onder de 20.4° zakken.

Fred F.

Dat lijkt me zeer onwaarschijnlijk, maar laten we net doen alsof in de koeler de temperatuur -0,7 °C was en dus door watercondensatie dat ook het dauwpunt was. Om 250 ml/min lucht, zeg 5 gram/sec lucht, af te koelen van 24,4 naar -0,7 °C, en daaruit 0,06 g/s waterdamp [= 5 g/s _* (0,0155 - 0,0035) g/g] te condenseren vergt een warmtevermogen van ongeveer 280 W_th. En dat is dan nog aannemende dat de boel perfect geisoleerd is zodat er geen warmtelek vanuit de omgeving is.

Met een peltier van 12 V en 2 A, oftewel een elektrisch vermogen van slechts 24 W_e , lukt dat nooit.

Dus de temperatuur in de koeler zal bij lange na nooit -0,7 °C geweest zijn maar waarschijnlijk gewoon die 23,3 °C en dus moet je de relatieve vochtigheid of het dauwpunt aan de uitlaat nog maar eens opnieuw meten.

Kristof1987

Moest mijn volumestroom nu een pak lager (10x) liggen zou dit dan wel mogelijk zijn ? het kan zijn dat ik mij fameus vergist heb in de volumestroom?

mijn excuses voor de misschien domme vragen maar ik zit wat vast.

Fred F.

Moest mijn volumestroom nu een pak lager (10x) liggen zou dit dan wel mogelijk zijn ?

Om lucht tot -0,7 °C te koelen met een peltier van 24 W_e moet de volumestroom misschien wel een factor 20 lager zijn. Maar zonder gegevens van de peltier valt dit niet nauwkeurig te bepalen. Het warmtevermogen hangt namelijk af van het temperatuursverschil tussen warme en koude zijde van de peltier dus zonder grafieken of tabellen van deze peltier blijft het een gok waartoe het ding in staat is. Overigens is het vreemd dat een peltier van 40 cm² een vermogen van slechts 24 W_e heeft. Als je niet weet wat in de praktijk het debiet is en je hebt geen gegevens van de peltier dan wordt dit een zinloze exercise.

Bovendien schreef je eerder:

Nu, de relatieve vochtigheid van het gas dat de scheider verlaat is nog steeds te hoog.

Dus de vraag is: wat moet het dauwpunt of relatieve vochtigheid van het gas dan zijn?

En denk erom: hoe dieper de peltier moet koelen des te minder warmtevermogen hij heeft.

Het lijkt me beter dat je het gas koelt in een vat dat van buiten gekoeld wordt met ijs en zout of met droog ijs (vast CO₂) in aceton. En daarna eventueel nog in een kolommetje met silicagel.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Gas/vloeistof scheider koelen

Gas/vloeistof scheider koelen

Re: Gas/vloeistof scheider koelen

Re: Gas/vloeistof scheider koelen

Re: Gas/vloeistof scheider koelen

Re: Gas/vloeistof scheider koelen

Re: Gas/vloeistof scheider koelen