CN101348709A

CN101348709A - 一种工业载冷传热介质

Info

Publication number: CN101348709A
Application number: CNA2008100130565A
Authority: CN
Inventors: 白松泉; 陈锡良; 李晶
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-30
Filing date: 2008-08-30
Publication date: 2009-01-21

Abstract

本发明涉及一种新型工业载冷传热介质，该传热介质在工业生产领域的间接传热系统中做载冷剂或传热剂使用。该传热介质主要由重量5～70％的C₁～C₃有机酸盐，0.1～9％的缓蚀剂，0～1％的阻垢剂和20～94.9％的水组成。本发明产品无毒、不挥发、不易燃、不腐蚀金属，同时在低温下具有非常好的流动性，传热性优良且安全的传热介质，产品具有载冷、传热、缓蚀、抑菌的特性；该传热介质可以制备成70％(重量)的浓缩液，可根据工艺温度要求，用水稀释成不同浓度，适用于－50～100℃温度下，做工业领域的载冷传热介质。

Description

一种工业载冷传热介质

技术领域

本发明属于工业生产用传热介质，特别是在化工生产及医药合成过程的间接传热系统中做载冷剂。

背景技术

在化工、制药等诸多工业生产领域都与温度密切相关，有高温、有低温，有吸热反应，有放热反应。为了使系统温度始终保持在工艺条件要求的状态下，实际上是通过反应器内部的蛇形管或反应器外部的夹层中流动的传热剂传入或传出热量来完成的。常用的传热介质有无机盐类水溶液及醇类水溶液。这些水溶液传热介质传热性能较差，而且对金属材料腐蚀严重，这些缺陷一方面影响传热效果，另一方面大大缩短了制冷设备的使用寿命，长期以来一直制约着制冷行业的发展。

针对上述问题，已有很多报道，美国专利US5718836中提到一种防蚀性液体冷却剂，该冷却剂只用于汽车防冻液方面，而且其产品中专门加入钙镁化合物，这类化合物极易引起冷却循环系统结垢。美国陶氏载冷液(商品名DOWTHERM^TMSR-1及DOWFROST^TM)是由乙二醇和丙二醇为基料，添加一定量防蚀剂的载冷介质，这种载冷剂有良好的防锈性能，但是在-30℃以下，其水溶液粘度将会极剧升高，流动性下降，限制了其应用范围。

对比文件特许公开号：10-228382名称“高温耐水性盐组成物”公开了一种盐水组合物选用二醇类或丙三醇为主体，含量为30-90％，最好为50-80％，但在实际应用中会出现下述情况：如果多醇含量太低(30％以下)，则水溶液的冰点将会很高，达不到系统要求的低温状态就会冻结；当多醇类含量＞80％，其溶液在低温状态下(0℃以下)粘度会迅速上升，流动性急剧下降，因此这类单一的多醇组合物不适合在低温状态下循环使用，只适于高温循环系统，(就像汽车防冻液，在较高温度时循环使用，在低温静止状态时保持不冻即可)，不适于低温循环状态下应用。

近年中国市场上推广的LM系列传热介质(商品名冰河冷媒)，防锈性能优良，载冷能力很强，可以在-100℃下使用，但这类产品存在着一定的挥发性，在食品、医药行业使用还缺少安全保证。

发明内容

本发明克服了上述公开专利文献中所存在的缺陷，提供一种无毒、不挥发、不易燃、不腐蚀金属，同时在低温下具有非常好的流动性，传热性优良的工业载冷传热介质。该传热介质可以制备成70％(重量)的浓缩液，可以根据工艺温度要求，用水稀释成不同浓度后，在-50～100℃温度区间使用。

本发明提供的工业载冷传热介质，主要由水、C₁～C₃有机酸盐、缓蚀剂和阻垢剂组成，其特征是传热介质主要由下列组份的重量百分比组成：

C₁～C₃有机酸盐 5～70％

缓蚀剂 0.1～9％

阻垢剂 0～1％

水 20～94.9％

PH值 7～13。

本发明传热介质中，所述的C₁～C₃有机酸盐选用甲酸盐或乙酸盐或丙酸盐它们中的一种或多种混合使用；甲酸盐、乙酸盐或丙酸盐分别采用该有机酸的钾盐或钠盐。根据传热介质的使用温度范围，这些有机酸盐可以单独选用或者以不同比例混合使用，调整浓度在5～70％(重量)的区间组配。所述的缓蚀剂选用缓蚀剂为磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐、钼酸盐、苯甲酸盐和苯丙三氮唑，确切的说这些盐是钠盐或钾盐而不含钙或镁盐(因钙.镁盐极易产生沉淀、结垢)，可以是它们中的一种或几种混合使用，每种防蚀剂的用量不超过传热介质总重量的5％。本发明传热介质所选加的阻垢剂为EDTA钠盐，其加入总量不超过传热介质总重量的1％(重量)，通常在0.1～0.5％(重量)的范围内适宜。这些防蚀阻垢剂的加入可以达到阻垢、防蚀、抑菌等效果。所选用的水为工业水、天然水、纯水均可。本发明的传热介质的PH值应该控制在7～13的范围内，如PH值低于7，则用NaOH或KOH等工业碱来调整，因为当PH值低于7时，有些防蚀剂将失去作用，会发生腐蚀现象。

本发明产品无毒、不挥发、不易燃、不腐蚀金属设备，同时在低温下具有非常好的流动性，是传热性优良且安全的传热介质，产品具有载冷、传热、缓蚀、抑菌的特性；该传热介质可以制备成70％(重量)的浓缩液，可根据工艺温度要求，用水稀释成不同浓度，适用于50～100℃温度下，做工业领域的载冷传热介质。

发明具体实施方式

下面结合实施例来进一步阐述本发明的具体实施方案。

实施例1：

传热介质的重量组成为：甲酸钾40％，乙酸钾10％，苯甲酸钠0.05％，钼酸钠0.1％，硝酸钠2％，苯并三氮唑0.1％，水47.75％。该载冷剂冰点为-48℃以下，沸点100℃以上，可以在-45～80℃的环境下做载冷剂，短时间最高温度可达100℃，无毒、不挥发、不易燃、不结垢、不霉变，不腐蚀金属，低温流动性好，循环输送方便。

实施例2：

传热介质的重量组成为：甲酸钾55％，亚硝酸钠2％，EDTA二钠0.2％，氢氧化钠0.2％，水42.6％。该传热介质冰点为-55℃以下，沸点100℃以上，-45℃时粘度40cp，可以在-50～80℃的环境温度下使用，最高温度可达100℃。无毒、不挥发、不易燃、不结垢、不霉变，不腐蚀金属，低温流动性好，可广泛应用于食品、化工、制药、人工滑雪场等领域。

实施例3：

传热介质的重量组成为：丙酸钾5％，钼酸钠1％，硝酸钠2％，苯并三氮唑0.1％，水91.9％。该传热介质冰点为-3℃，可以在0～80℃的环境温度下使用。

实施例4：

传热介质的重量组成为：甲酸钾60％，乙酸钠10％，磷酸钠0.5％，钼酸钠0.1％，硝酸钠1％，苯并三氮唑0.1％，水28.3％。该传热介质为浓缩液，可以按照不同的工艺温度要求用水稀释成不同的浓度，安全无毒，载冷效果优良，可广泛应用于各种工业领域。

实施例5：

传热介质的重量组成为：甲酸钾10％，丙酸钾5％，磷酸钠1％，苯并三氮唑0.1％，亚硝酸钠1％，水82.9％。该传热介质冰点为-9℃，常温粘度为1.03cp，沸点100℃以上，可以在-5～100℃环境温度下使用。

实施例6：

传热介质的重量组成为：丙酸钾25％，磷酸钠1％，硝酸钠2％，钼酸钠0.5％，苯并三氮唑0.2％，水71.3％。该传热介质的冰点为-17℃，可以在-13～100℃的温度下使用，应用于啤酒、食品、制药和化工企业做载冷剂，安全可靠。

实施例7：

传热介质的重量组成为：甲酸钾30％，乙酸钠5％，磷酸钠1％，亚硝酸钠0.5％，EDTA二钠0.2％，氢氧化钠0.2％，苯并三氮唑0.1％，水63％。该传热介质冰点-28℃，可以在-24～100℃的温度下使用。应用于啤酒、食品、制药、有机硅和石油化工企业做载冷剂。

实施例8：

传热介质的重量组成为：乙酸钾10％，钼酸钠1％，硝酸钠2％，苯并三氮唑0.2％，水86.8％。该传热质冰点-5℃，可以用在-2～100℃的温度下使用。可以用于食品、制药企业做载冷剂。

Claims

1.一种工业载冷传热介质，主要由水、C₁～C₃有机酸盐、缓蚀剂和防垢剂组成，其特征是传热介质主要由下列组份的重量百分比组成：

C₁～C₃有机酸盐 5～70％

缓蚀剂 0.1～9％

阻垢剂 0～1％

水 20～94.9％

PH值 7～13。

2.按照权利要求1所述的工业载冷传热介质，其特征是所述的C₁～C₃有机酸盐选用甲酸盐或乙酸盐或丙酸盐它们中的一种或多种混合使用。

3.按照权利要求2所述的工业载冷传热介质，其特征是所述的甲酸盐、乙酸盐或丙酸盐分别采用该有机酸的钾盐或钠盐。

4.按照权利要求1所述的传热介质，其特征是所述的缓蚀剂选用磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐、钼酸盐、苯甲酸盐和苯并三氮唑它们中的一种或几种混合使用，每种缓蚀剂用量不超过传热介质总重量的5％。

5.按照权利要求1所述的传热介质，其特征是所述选加的阻垢剂为EDTA钠盐。

6.按照权利要求1所述的传热介质，其特征是用氢氧化钾或氢氧化钠调整传热介质PH值为7～13。