CH289494A - Procédé d'échange de chaleur dans lequel on utilise un silicate organique comme agent de transmission thermique. - Google Patents
Procédé d'échange de chaleur dans lequel on utilise un silicate organique comme agent de transmission thermique.Info
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Description
Procédé d'échange de chaleur dans lequel on utilise un silicate organique comme agent de transmission thermique. La présente invention est relative à un procédé d'échange de chaleur dans lequel on utilise un silicate organique comme agent de transmission thermique, par exemple dans les dispositifs de chauffage, de refroidissement ou de réfrigération.
L'usage de certains silicates aromatiques comme agents de transmission thermique est connu. On peut. citer notamment des mé langes d'orthosilicate de tétraphényle avec d'autres orthosilicates organiques. Ces ortho- silicates sont utilisés dans des systèmes de circulation; ils sont chauffés dans une partie (le l'appareil et abandonnent les calories ab sorbées dans une autre partie. Pour des rai sons pratiques, il est évident que ces ortho- silicates doivent rester liquides à la tempé rature la plus basse qui peut régner dans l'appareil.
En outre, il faut que -ces orthosili- eates soient liquides à la température am biante, sinon ils se solidifieraient quand l'appareil n'est pas en service. L'orthosilicate de tétraphényle est solide à la température ambiante, mais en le mélangeant en propor- iions convenables avec d'autres orthosilicates organiques, on parvient à obtenir un mélange dont le point de solidification est suffisam ment bas.
Il en est de même pour les ortho- silicates de tétracrésyle purs, qui sont solides à la température ambiante, mais ceux-ci peuvent être aussi mélangés avec d'autres orthosilicates. En outre, l'orthosilicate de tétracrésyle préparé à partir de crésol com mercial est liquide à la température am biante; dans ce cas, il s'agit en réalité d'un mélange d'isomères. On a aussi proposé l'utilisa tion de différents autres orthosilicates aroma tiques.
La présente invention a pour objet un procédé d'échange de chaleur, caractérisé en ce qu'on utilise un dispositif qui contient, comme agent de transmission thermique, un silicate organique ayant au moins un radical aliphatique avec plus de cinq atomes de car bone. De préférence, on utilise un orthosili- cate organique ayant un à quatre radicaux aliphatiques avec six à quatorze<B>*</B> atomes de carbone et avantageusement avec sept à douze atomes de carbone. Ces silicates sont géné ralement liquides à la température ambiante et stables à chaud, de sorte qu'ils conviennent pour les dispositifs de chauffage et de re froidissement. De plus, certains d'entre eux demeurent liquides à de très basses tempé ratures.
Ils peuvent donc être utilisés comme agents de transmission thermique dans les dispositifs de réfrigération. Beaucoup d'entre eux ont une viscosité très faible à la tempé rature ambiante et coulent facilement, même à des basses températures. Enfin, ces sili cates présentent en général une résistance considérable à l'action de l'eau (hydrolyse), ce qui constitue un avantage supplémentaire de ces produits par rapport aux silicates aro- matiques déjà utilisés, qui sont sujets à l'hydrolyse en présence de l'eau qui peut se trouver dans l'appareil.
Tous les silicates organiques englobés par la définition ci-dessus ne présentent pas né cessairement en même temps tous les avan tages cités. Il est à remarquer que, si un sili cate a tendance à se solidifier à la tempéra ture ambiante, il est facile de remédier à cet inconvénient en y ajoutant une certaine quantité d'un autre silicate pour abaisser le point de fusion. De toute manière, il est aisé de trouver des silicates aliphatiques supé rieurs dont le point de fusion est bien en dessous de 0 C.
Il n'est pas nécessaire que tous les radi caux organiques du silicate soient des groupes aliphatiques avec -plus de cinq atomes de car bone. De plus, ces silicates peuvent être uti lisés seuls ou en mélange entre eux ou avec d'autres silicates organiques. On utilise de préférence un orthosilicate de formule Si(OR)4 dans lequel un ou plusieurs des substituants R sont des radicaux aliphatiques ayant plus de cinq atomes de carbone, le ou les autres substituants pouvant appartenir à une autre classe de radicaux organiques, comme, par exemple, les groupes aliphatiques inférieurs ou les groupes aromatiques.
Parmi les différents silicates qui peuvent être uti lisés, on peut citer les orthosilicates de tétra- hexyle, de tétrahepty le, de tétraoctyle, de tétranonyle, de tétradécyle;
de tétraundécyle, de tétradodécyle, de dioctyle-diphényle, de dioctyle-dicrésyle, de dioctyle-phényle-crésyle, de dinonyle-diphényle, de dinonyle-dicrésyle, de dinonyle-phényle-crésyle, de dinonyle-di- éthyle, de dinonyle-diisopropyle, de dinonyle- dioctyle, de didodécyle-dicrésyle.
Dans chacun de ces silicates, le ou les groupes aliphatiques supérieurs peuvent être à chaîne droite ou à chaîne ramifiée. Ainsi, par exemple, les silicates octyliques peuvent être préparés à partir de 2-éthylhexane-1-ol et les silicates nonyliques à partir de 3,3,5-trimé- thylhexane-1-ol. Le groupe dodécyle est habi tuellement le groupe lauryle (à chaîne droite). De plus, les dérivés crésyliques peuvent être préparés avec du crésol commercial qui est un mélange d'isomères.
Les constantes physiques d'un certain nombre d'orthosilicates utilisables dans des dispositifs d'échange de chaleur sont données dans le tableau suivant. On constatera que la viscosité est toujours très faible.
EMI0002.0038
Orthosilicate <SEP> de <SEP> Ebullition <SEP> Densité <SEP> Viscosité <SEP> est
<tb> G/MM <SEP> Hg
<tb> tétra- octyle <SEP> 260-280/9 <SEP> 0,890/26 <SEP> 5 <SEP> C <SEP> 9,19/25 <SEP> C
<tb> tétra-2-éthylhexai)e-1-yle <SEP> 265-340/30 <SEP> 0,894/24 <SEP> C <SEP> 11,75/24 <SEP> C
<tb> tétra- nonyle <SEP> 250-254/5 <SEP> 0,873/24 <SEP> 5 <SEP> C <SEP> 17,34/25 <SEP> C
<tb> di- octy <SEP> le -dicrésyle <SEP> 250/5 <SEP> (env.) <SEP> 0,979/26 C <SEP> 11,5/26 <SEP> 5 <SEP> C
<tb> di-2-éthylhexane-1-yle-dicrésyle <SEP> 250/5 <SEP> <SEP> 0,984/26 <SEP> C <SEP> 14,
3/26 <SEP> (>
<tb> di- nonyle -diphényle <SEP> 250/5 <SEP> <SEP> 0,974/23 <SEP> 5 <SEP> C <SEP> 14,5/23 <SEP> 5 <SEP> C
<tb> di- nonyle -dicrésyle <SEP> 250/5 <SEP> <SEP> 0,968/23 <SEP> C <SEP> 17,8/25 <SEP> C
<tb> di- nonyle -phényle-crésyle <SEP> 250/5 <SEP> <SEP> 0,972/25 <SEP> C <SEP> 14,3/25 <SEP> C
<tb> dilauryle-dicrésyle <SEP> 250/20 <SEP> <SEP> 0,948/25 <SEP> 5 <SEP> C <SEP> 24,7/25 <SEP> 5 <SEP> C Dans les composés de ce tableau,
les groupes octyle proviennent d'un alcool oc- tylique commercial qui contient environ 58 % en poids d'alcool en C7,
40 % en poids d'al- cool en Cg et un peu d'alcool en<B>Cg.</B> Les groupes nonyle y représentent des groupes à chaîne ramifiée 3,3,5-triméthylhexane-1-yle et les groupes crésyles sont dérivés du crésol commercial contenant un mélange d'isomères et une petite quantité de phénol.
Parmi les substances citées, il y en a deux qui conviennent particulièrement bien dans les dispositifs de réfrigération à basse tempé rature: l'orthosilicate de tétra- octyle et l'orthosilicate de tétra- nonyle . Ces deux composés ont un point de solidification très bas, inférieur à -54 C.
Leurs viscosités sont les suivantes:
EMI0003.0005
Orthosilicate <SEP> de <SEP> viscosité <SEP> en <SEP> eSt
<tb> <B><U>16070</U></B><U> <SEP> 25</U><B>0</B> <SEP> <U>C <SEP> 38 <SEP> C</U> <SEP> 99<B>0</B> <SEP> 8 <SEP> <U>C</U>
<tb> tétra- octyle <SEP> 11,38 <SEP> 9,19 <SEP> 8,41 <SEP> 2,17
<tb> tétra- nonyle <SEP> 23,20 <SEP> 17,34 <SEP> 11,48 <SEP> 3,30 Les deux essais suivants montrent la résis tance remarquable de l'orthosilicate de tétra- octyle à l'hydrolyse et la stabilité de ce composé aux températures élevées.
Dans le premier essai, on a chauffé à reflux pendant trois heures des quantités égales d'eau et d'orthosilicate; celui-ci n'a subi qu'un léger changement de viscosité (qui a passé de 6,41 cSt/38 C à 6,32 cSt/38 C) avec forma tion simultanée d'une trace de silice. A titre de comparaison, le ,même essai a été effectué avec l'orthosilicate de tétracrésyle et on a ob tenu une pâte après 30 minutes de chauffage. Avec l'orthosilicate mixte de phényle et de crésyle, la pâte s'est formée après 15 minutes.
Dans le second essai, on a chauffé à 300 C pendant 500 heures de l'orthosilicate de tétra- octyle dans un récipient agité conti nuellement. Par ce traitement, il ne (s'est produit qu'une légère modification des pro priétés: la viscosité à 38 C a passé à 7,5 cSt. L'orthosilicate de tétracrésyle, soumis ait même essai, voit sa viscosité presque doublée (viscosité initiale 40 cSt à 25 C).
Les silicates organiques utilisés dans le pro cédé peuvent être préparés selon diverses méthodes. Ainsi, par réaction du tétrachlo rure de silicium avec des alcools supérieurs ou des mélanges d'alcools et de phénols, on peut obtenir dts orthosilicates contenant quatre radicaux identiques ou non. ALi lieu de tétrachlorure de silicium, on peut faire réagir de l'orthosilicate de tétraéthyle ou un autre orthosilicate aliphatique inférieur.
Dans ce cas, si la quantité d'alcool supérieur est insuffisante pour déplacer tous les radicaux éthyliques ou aliphatiques inférieurs, le pro duit formé sera constitué par un orthosilicate mixte contenant des radicaux aliphatiques su périeurs et inférieurs.
Pour préparer des orthosilicates mixtes contenant par exemple deux radicaux alipha tiques supérieurs et deux radicaux aroma tiques, on peut aussi chauffer des quantités équimoléculaires d'orthosilicates aliphatiques et aromatiques.
Claims (1)
- REVENDICATION Procédé d'échange de chaleur, caractérisé en ce que l'on utilise un dispositif qui con tient comme agent de transmission thermique un silicate organique ayant au moins un ra dical aliphatique avec plus de cinq atomes de carbone. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate organique ayant un à quatre radicaux aliphatiques avec six à quatorze atomes de carbone. 2.Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate organique ayant au moins un radical aliphatique avec six à quatorze atomes de carbone, les autres radicaux organiques étant des radicaux aromatiques. 3. Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate de tétrahexyle. 4. Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate de tétraheptyle. 5.Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosiliçate de tétraoctyle. 6. Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate de tétranonyle. 7. Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate de tétradécyle. 8.Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosiliçate de tétraundécyle. 9. Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que l'agent de transmission ther mique est un orthosilicate de tétradodécyle. 10. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dioctyle- diphényle. 11.Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dioctyle- dicrésy le. 12. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dioctyle- phényle-cr ésyle. 13. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dinonyle- diphényle. 14.Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dinonyle-di- cr ésyle. 15. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dinonyle- phényle-cr ésyle. 16. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est, un orthosilieate de dinonyle- diéthy le. 17.Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dinony le- diisopropyle. 18. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent de transmission thermique est un orthosilicate de dinonyle- diocty le. 19. Procédé suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'agent (le transmission thermique est un orthosilicate de didodéeyle- dicrésyle.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH289494D CH289494A (fr) | 1950-04-11 | 1951-04-09 | Procédé d'échange de chaleur dans lequel on utilise un silicate organique comme agent de transmission thermique. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH289494A (fr) |
-
1951
- 1951-04-09 CH CH289494D patent/CH289494A/fr unknown
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