CN111073608A - 一种环保型传热介质及其制备方法 - Google Patents

一种环保型传热介质及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111073608A
CN111073608A CN201911368948.1A CN201911368948A CN111073608A CN 111073608 A CN111073608 A CN 111073608A CN 201911368948 A CN201911368948 A CN 201911368948A CN 111073608 A CN111073608 A CN 111073608A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat transfer
transfer medium
carbon nano
nano tube
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911368948.1A
Other languages
English (en)
Inventor
胡玮玮
杨志海
孙占德
吴海飞
张泽忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tops Chemical Technology Dongguang Co ltd
Tops Chemical Technology Beijing Co ltd
Original Assignee
Tops Chemical Technology Dongguang Co ltd
Tops Chemical Technology Beijing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tops Chemical Technology Dongguang Co ltd, Tops Chemical Technology Beijing Co ltd filed Critical Tops Chemical Technology Dongguang Co ltd
Priority to CN201911368948.1A priority Critical patent/CN111073608A/zh
Publication of CN111073608A publication Critical patent/CN111073608A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10Liquid materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14Solid materials, e.g. powdery or granular

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种环保型传热介质及其制备方法,属于传热介质技术领域,传热介质包括水、有机盐、消泡剂、碱性缓冲溶液、纳米氧化物、改性碳纳米管、聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳。该传热介质,通过原料之间的协同作用,不仅对碳钢、不锈钢、紫铜等金属无腐蚀作用,而且可以在温度为‑50℃的条件下使用,同时还提高了传热介质的导热系数,提高了传热介质的使用效果。在传热介质的制备中进行超声处理,对团聚的纳米氧化物、改性碳纳米管进行分散,使纳米氧化物、改性碳纳米管稳定且均匀的分布在水中,提高传热介质的使用效果。

Description

一种环保型传热介质及其制备方法
技术领域
本发明涉及传热介质技术领域,更具体的说,它涉及一种环保型传热介质及其制备方法。
背景技术
热能工程一直以来都是人们关注的焦点,传热介质作为热能工程的一部分,其因不能工艺的需要体现出制冷或制热。传热介质一般需要进入反应釜的夹层中,通过热量交换,实现对反应釜的制冷或制热。在需要对反应釜进行制冷时,传热介质一般选用乙二醇水溶液或氯化钙盐水溶液,氯化钙盐水溶液的使用温度为-40-20℃,其可以在温度为-40℃的条件下使用,但是氯化钙盐水溶液中含有氯离子等,其对反应釜具有较强的腐蚀作用,对金属腐蚀更为严重,降低设备的使用寿命,乙二醇水溶液对金属的腐蚀性低于氯化钙盐水溶液,但是乙二醇水溶液对碳钢、紫铜等金属仍然就有腐蚀性,且在温度为80℃的条件下,乙二醇水溶液极易酸化,并加速对金属的腐蚀,同时由于乙二醇水溶液在低温的条件下,其粘度较高、流动性较差,乙二醇的使用温度为-25-80℃,限制了乙二醇水溶液于低温条件下的应用,也限制了乙二醇水溶液的使用范围。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的一在于提供一种环保型传热介质,通过原料之间的协同作用,不仅对碳钢、不锈钢、紫铜等金属无腐蚀作用,而且可以在温度为-50℃的条件下使用,同时还提高了传热介质的导热系数,提高了传热介质的使用效果。
本发明的目的二在于提供一种制备上述环保型传热介质的方法,通过对原料进行超声处理,对团聚的纳米氧化物、改性碳纳米管进行分散,使纳米氧化物、改性碳纳米管稳定且均匀的分布在原料中,提高传热介质的使用效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的:
一种环保型传热介质,按重量份数计,其原料包括水950-980份、有机盐63-85份、消泡剂 1-2份、碱性缓冲溶液1-5份、纳米氧化物5-13份、改性碳纳米管1-4份、聚乙二醇3-5.5份、酰胺基双子季铵盐2-4.5份、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳2-15份。
通过采用上述技术方案,在原料中加入纳米氧化物、改性碳纳米管,且通过两者之间的协同作用,以及原料之间的协同作用,不仅对碳钢、不锈钢、紫铜等金属无腐蚀作用,而且可以在温度为-50℃的条件下使用,同时还提高了传热介质的导热系数,提高了传热介质的使用效果。
较优选地,按重量份数计,其原料包括水963份、有机盐76份、消泡剂1.5份、碱性缓冲溶液2.5份、纳米氧化物8.6份、改性碳纳米管2.7份、聚乙二醇4.5份、酰胺基双子季铵盐3.2份、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳8.8份。
通过采用上述技术方案,对传热介质的原料进一步优化,提高传热介质的导热系数。
较优选地,所述纳米氧化物为氧化铜、三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,由于水中含有少量的氧气,相比采用金属而言,金属随着传热介质的流动,其可能和水、氧气发生氧化反应,降低传热介质的稳定性和导热系数,而纳米氧化物不会和氧气发生反应,提高了传热介质的稳定性。
较优选地,所述纳米氧化物的平均粒径为5-50nm。
较优选地,所述改性碳纳米管的平均粒径为10-20nm。
通过采用上述技术方案,在纳米氧化物的粒径、改性碳纳米管的粒径过大时,纳米氧化物、改性碳纳米管在水中随机布朗运动引起的扰动较小,而且纳米氧化物、改性碳纳米管可能出现堆积在反应釜夹层表面的情况发生,严重时在反应釜夹层表面结块并形成水垢,影响反应釜的导热性能。在纳米氧化物的粒径、改性碳纳米管的粒径过小时,不仅增加传热介质的生产成本,而且容易发生团聚,同时在纳米氧化物、改性碳纳米管加入时,会产生大量扬尘,造成浪费。
较优选地,所述碱性缓冲溶液为碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液、硼砂-碳酸钠缓冲液、四硼酸钠缓冲液中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,使水的pH值保持碱性,不仅对碳钢、不锈钢、紫铜等金属无腐蚀作用,而且增加了传热介质储放和使用的稳定性,避免传热介质因pH的影响而降低传热介质的稳定性,也避免传热介质因pH的影响而增加对反应釜的腐蚀作用,通过加入碱性缓冲溶液,提高了传热介质的稳定性和反应釜的使用寿命。
较优选地,所述有机盐为甲酸钠、乙酸钾、乙酸钠、丙酸钾、丙酸钠、甲酸铯中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,甲酸钠、乙酸钾、乙酸钠、丙酸钾、丙酸钠、甲酸铯不仅降低了传热介质的生产成本,而且降低传热介质对金属的腐蚀作用,相比氯化钙盐水溶液而言,增加了金属的使用寿命。
较优选地,所述改性碳纳米管采用以下方法制备:包括如下步骤:
A、在惰性气体保护的条件下,将碳纳米管加热到110-120℃,保温处理50-60min,得到碳纳米管a;
B、将重量分数为96-98%的浓硫酸和重量分数为65-68%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理4-5h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理50-60min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌5-10min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在10-20min滴加完毕,继续搅拌40-50min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管。
通过采用上述技术方案,首先对碳纳米管进行加热保温处理,除去碳纳米管内的轻质组分,并增加碳纳米管的活性,得到碳纳米管a,将碳纳米管a加入混合液中,经过超声处理,使碳纳米管a稳定且均匀分布在混合液中,混合液对碳纳米管a进行氧化,并增加碳纳米管a 表面的羟基,得到碳纳米管b,然后将碳纳米管b加入水中,经过超声处理,使碳纳米管b 稳定且均匀分布在水中,加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸和碳纳米管b表面的羟基发生类酯化反应,并使对氨基水杨酸包覆在碳纳米管b的表面,得到改性碳纳米管,不仅使改性碳纳米管均匀的分布在水中,而且降低纳米氧化物、改性碳纳米管之间出现团聚的情况,还提高了传热介质的导热系数。
较优选地,浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为(50-60):(50-60):(15-20);水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为(90-100):(5-10):(15-20)。
通过采用上述技术方案,对浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的配比进行优化,也对水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的配比进行优化,不仅便于改性碳纳米管的控制和制备,而且避免浓硫酸、浓硝酸的使用过量而增加生产成本。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的:
一种制备上述环保型传热介质的方法,包括如下步骤:
S1、在压力为0.202MPa、温度为100-105℃的条件下,将水保温处理30-40min,过滤,除去水中的杂质;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入有机盐,搅拌处理20-30min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂,搅拌处理10-20min;
S4、在步骤S3中加入纳米氧化物、改性碳纳米管,搅拌处理50-60min,施加超声,超声处理30-40min;
S5、在步骤S4中加入碱性缓冲溶液,搅拌处理5-10min,降温至室温,得到传热介质。
通过采用上述技术方案,首先对水进行加热保温处理,除去水中的轻质组分,以及水中的钙离子、镁离子等,增加水的纯度,加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂,再加入纳米氧化物、改性碳纳米管,降低纳米氧化物、改性碳纳米管加入时因其自身的影响而出现团聚的情况,也便于纳米氧化物、改性碳纳米管于水中的分散,同时采用超声处理,对团聚的纳米氧化物、改性碳纳米管进行分散,进而使纳米氧化物、改性碳纳米管稳定且均匀的散布在水中,提高传热介质的导热系数和使用效果。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
第一、本发明的环保型传热介质,通过原料之间的协同作用,不仅对碳钢、不锈钢、紫铜等金属无腐蚀作用,而且可以在温度为-50℃的条件下使用,同时还提高了传热介质的导热系数,提高了传热介质的使用效果。
第二、在传热介质的原料中加入纳米氧化物、改性碳纳米管,并通过两者之间的协同作用,将传热介质的液体结构改变为液-固结构,改变传热介质内部的能量传递过程,而且纳米氧化物、改性碳纳米管稳定且均匀分布在水中,纳米氧化物、改性碳纳米管随机布朗运动和超细尺寸效应,并促进传热介质内部的微扰动,增加传热介质的导热系数,同时改性碳纳米管具有良好的导热性,并进一步提高传热介质的导热系数。
第三、在传热介质中加入有机盐,降低了其对反应釜的腐蚀作用,相比氯化钙盐水溶液而言,增加了反应釜的使用寿命;在传热介质中加入碱性缓冲溶液,增加了传热介质储放和使用的稳定性,避免传热介质因pH的影响而降低传热介质的稳定性;在传热介质中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳,聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐对纳米氧化物、改性碳纳米管起到分散的作用,使其稳定且均匀的分布在水中,二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳对传热介质中的钙离子、镁离子等具有良好的螯合作用,降低钙离子、镁离子等在反应釜夹层表面形成水垢,影响反应釜的导热性能。
第四、通过对碳纳米管进行改性,增加了碳纳米管表面的羟基,并使对氨基水杨酸和碳纳米管表面的羟基发生类酯化反应,使对氨基水杨酸包覆在碳纳米管的表面,不仅使改性碳纳米管均匀的分布在水中,而且降低纳米氧化物、改性碳纳米管之间出现团聚的情况,还提高了传热介质的导热系数。
第五、本发明的制备环保型传热介质的方法,通过对原料进行超声处理,对团聚的纳米氧化物、改性碳纳米管进行分散,使纳米氧化物、改性碳纳米管稳定且均匀的分布在水中,提高传热介质的使用效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
表1实施例中传热介质的各原料含量(单位:kg)
实施例 1 2 3 4 5
950 975 963 980 953
有机盐 63 68 76 85 80
消泡剂 2 1.3 1.5 1.7 1
碱性缓冲溶液 1.8 3.6 2.5 5 1
纳米氧化物 13 7.1 8.6 5 10.5
改性碳纳米管 3.3 4 2.7 1 1.5
聚乙二醇 4 3 4.5 5.5 5
酰胺基双子季铵盐 2 3.8 3.2 2.7 4.5
二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳 12 5 8.8 2 15
实施例1
一种环保型传热介质,其原料配比见表1。
S1、在压力为0.202MPa、温度为100℃的条件下,将水保温处理40min,过滤,去除水中的轻质组分、钙离子、镁离子等;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入乙酸钾,搅拌处理20min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂 SAG638,搅拌处理10min;
S4、在步骤S3中加入纳米三氧化二铝、改性碳纳米管,纳米三氧化二铝的平均粒径为30nm,改性碳纳米管的平均粒径为20nm,搅拌处理50min,施加超声,超声处理30min;
S5、在步骤S4中加入碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液,搅拌处理10min,降温至室温,得到传热介质。
其中,改性碳纳米管采用以下方法制备:
A、在氮气保护的条件下,将碳纳米管加热到120℃,保温处理50min,得到碳纳米管a,除去碳纳米管内的轻质组分;
B、将重量分数为96%的浓硫酸和重量分数为65%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理5h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为50:50:15;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理60min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌8min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在20min滴加完毕,继续搅拌50min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管;水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为100:10:20。
实施例2
一种环保型传热介质,其原料配比见表1。
S1、在压力为0.202MPa、温度为105℃的条件下,将水保温处理35min,过滤,去除水中的轻质组分、钙离子、镁离子等;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入乙酸钠,搅拌处理30min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂 SAG638,搅拌处理20min;
S4、在步骤S3中加入纳米氧化铜、改性碳纳米管,纳米氧化铜的平均粒径为15nm,改性碳纳米管的平均粒径为15nm,搅拌处理60min,施加超声,超声处理40min;
S5、在步骤S4中加入碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液,搅拌处理7min,降温至室温,得到传热介质。
其中,改性碳纳米管采用以下方法制备:
A、在氮气保护的条件下,将碳纳米管加热到110℃,保温处理60min,得到碳纳米管a,除去碳纳米管内的轻质组分;
B、将重量分数为97%的浓硫酸和重量分数为66%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理4.5h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为55:60:20;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理55min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌5min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在15min滴加完毕,继续搅拌40min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管;水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为90:5:15。
实施例3
一种环保型传热介质,其原料配比见表1。
S1、在压力为0.202MPa、温度为105℃的条件下,将水保温处理35min,过滤,去除水中的轻质组分、钙离子、镁离子等;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入甲酸钠,搅拌处理25min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂 SAG638,搅拌处理15min;
S4、在步骤S3中加入纳米二氧化硅、改性碳纳米管,纳米二氧化硅的平均粒径为25nm,改性碳纳米管的平均粒径为15nm,搅拌处理55min,施加超声,超声处理35min;
S5、在步骤S4中加入硼砂-碳酸钠缓冲液,搅拌处理7min,降温至室温,得到传热介质。
其中,改性碳纳米管采用以下方法制备:
A、在氮气保护的条件下,将碳纳米管加热到115℃,保温处理55min,得到碳纳米管a,除去碳纳米管内的轻质组分;
B、将重量分数为97%的浓硫酸和重量分数为67%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理4.5h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为55:55:17;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理55min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌8min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在15min滴加完毕,继续搅拌45min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管;水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为95:7:18。
实施例4
一种环保型传热介质,其原料配比见表1。
S1、在压力为0.202MPa、温度为100℃的条件下,将水保温处理35min,过滤,去除水中的轻质组分、钙离子、镁离子等;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入丙酸钠,搅拌处理25min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂 SAG638,搅拌处理20min;
S4、在步骤S3中加入纳米三氧化二铝、改性碳纳米管,纳米三氧化二铝的平均粒径为50nm,改性碳纳米管的平均粒径为10nm,搅拌处理50min,施加超声,超声处理40min;
S5、在步骤S4中加入硼砂-碳酸钠缓冲液,搅拌处理5min,降温至室温,得到传热介质。
其中,改性碳纳米管采用以下方法制备:
A、在氮气保护的条件下,将碳纳米管加热到115℃,保温处理55min,得到碳纳米管a,除去碳纳米管内的轻质组分;
B、将重量分数为97%的浓硫酸和重量分数为68%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理5h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为60:50:20;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理60min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌10min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在10min滴加完毕,继续搅拌45min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管;水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为95:7:18。
实施例5
一种环保型传热介质,其原料配比见表1。
S1、在压力为0.202MPa、温度为100℃的条件下,将水保温处理30min,过滤,去除水中的轻质组分、钙离子、镁离子等;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入甲酸铯,搅拌处理20min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂 SAG638,搅拌处理15min;
S4、在步骤S3中加入纳米二氧化钛、改性碳纳米管,纳米二氧化钛的平均粒径为5nm,改性碳纳米管的平均粒径为20nm,搅拌处理60min,施加超声,超声处理30min;
S5、在步骤S4中加入四硼酸钠缓冲液,搅拌处理10min,降温至室温,得到传热介质。
其中,改性碳纳米管采用以下方法制备:
A、在氮气保护的条件下,将碳纳米管加热到120℃,保温处理50min,得到碳纳米管a,除去碳纳米管内的轻质组分;
B、将重量分数为98%的浓硫酸和重量分数为67%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理4h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为50:55:15;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理50min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌10min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在20min滴加完毕,继续搅拌50min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管;水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为100:10:20。
实施例6
一种环保型传热介质,其原料配比见表1。
S1、在压力为0.202MPa、温度为105℃的条件下,将水保温处理35min,过滤,去除水中的轻质组分、钙离子、镁离子等;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入丙酸钾,搅拌处理25min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂 SAG638,搅拌处理15min;
S4、在步骤S3中加入纳米二氧化钛、改性碳纳米管,纳米二氧化钛的平均粒径为10nm,改性碳纳米管的平均粒径为20nm,搅拌处理60min,施加超声,超声处理35min;
S5、在步骤S4中加入四硼酸钠缓冲液,搅拌处理10min,降温至室温,得到传热介质。
其中,改性碳纳米管采用以下方法制备:
A、在氮气保护的条件下,将碳纳米管加热到115℃,保温处理55min,得到碳纳米管a,除去碳纳米管内的轻质组分;
B、将重量分数为98%的浓硫酸和重量分数为67%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理4h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为55:55:17;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理50min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌8min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在20min滴加完毕,继续搅拌45min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管;水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为100:10:20。
对比例1
采用普通市场乙二醇水溶液。
对比例2
本对比例和实施例3的区别之处在于,传热介质的原料中未添加纳米氧化物。
对比例3
本对比例和实施例3的区别之处在于,传热介质的原料中未添加改性碳纳米管。
对比例4
本对比例和实施例3的区别之处在于,传热介质的原料中未添加纳米氧化物、改性碳纳米管。
对比例5
本对比例和实施例3的区别之处在于,传热介质的原料中未添加改性碳纳米管,但是传热介质的原料中添加未改性的碳纳米管。
对比例6
本对比例和实施例3的区别之处在于,步骤S4中,未进行超声处理。
将实施例1-6和对比例1-6得到的传热介质,进行下述性能检测,检测结果如表2所示。
表2检测结果
Figure BDA0002339171760000101
从表2中可以看出,本发明制备的传热介质,通过原料之间的协同作用,不仅对碳钢、不锈钢、紫铜等金属无腐蚀作用,而且在温度为-50℃的条件下使用,提高了传热介质的使用范围,同时还提高了传热介质的导热系数,提高传热介质的使用效果。
通过对比实施例3和对比例2-4,可以看出,在传热介质的原料中添加纳米氧化物和改性碳纳米管,并通过两者之间的协同作用,将传热介质的液体结构改变为液-固结构,改变传热介质内部的能量传递过程,而且还促进传热介质内部的微扰动,增加传热介质的导热系数,同时改性碳纳米管具有良好的导热性,并进一步提高传热介质的导热系数。再通过对比实施例3和对比例5,可以看出,对碳纳米管进行改性,使对氨基水杨酸包覆在碳纳米管的表面,降低纳米氧化物、改性碳纳米管之间出现团聚的情况,还提高了传热介质的导热系数。
通过对比实施例3和对比例6,可以看出,对原料进行超声处理,超声能够对团聚的纳米氧化物、改性碳纳米管进行分散,使纳米氧化物、改性碳纳米管稳定且均匀的散布在水中,并提高纳米氧化物、改性碳纳米管的性能,进而提高传热介质的使用效果。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种环保型传热介质,其特征在于:按重量份数计,其原料包括水950-980份、有机盐63-85份、消泡剂1-2份、碱性缓冲溶液1-5份、纳米氧化物5-13份、改性碳纳米管1-4份、聚乙二醇3-5.5份、酰胺基双子季铵盐2-4.5份、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳2-15份。
2.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:按重量份数计,其原料包括水963份、有机盐76份、消泡剂1.5份、碱性缓冲溶液2.5份、纳米氧化物8.6份、改性碳纳米管2.7份、聚乙二醇4.5份、酰胺基双子季铵盐3.2份、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳8.8份。
3.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:所述纳米氧化物为氧化铜、三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:所述纳米氧化物的平均粒径为5-50nm。
5.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:所述改性碳纳米管的平均粒径为10-20nm。
6.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:所述碱性缓冲溶液为碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液、硼砂-碳酸钠缓冲液、四硼酸钠缓冲液中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:所述有机盐为甲酸钠、乙酸钾、乙酸钠、丙酸钾、丙酸钠、甲酸铯中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种环保型传热介质,其特征在于:所述改性碳纳米管采用以下方法制备:包括如下步骤:
A、在惰性气体保护的条件下,将碳纳米管加热到110-120℃,保温处理50-60min,得到碳纳米管a;
B、将重量分数为96-98%的浓硫酸和重量分数为65-68%的浓硝酸,混合均匀,得到混合液;
C、将碳纳米管a加入混合液中,超声处理4-5h,离心分离、干燥,得到碳纳米管b;
D、在不断搅拌的条件下,将碳纳米管b加入水中,超声处理50-60min,调节pH,直至pH值为7,继续搅拌5-10min,然后逐滴加入对氨基水杨酸,对氨基水杨酸在10-20min滴加完毕,继续搅拌40-50min,离心分离、干燥,得到改性碳纳米管。
9.根据权利要求8所述的一种环保型传热介质,其特征在于:浓硫酸、浓硝酸、碳纳米管的重量配比为(50-60):(50-60):(15-20);水、碳纳米管b、对氨基水杨酸的重量配比为(90-100):(5-10):(15-20)。
10.一种制备如权利要求1-9中任意一项所述的环保型传热介质的方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、在压力为0.202MPa、温度为100-105℃的条件下,将水保温处理30-40min,过滤,除去水中的杂质;
S2、在常压、温度为60℃的条件下,在水中加入有机盐,搅拌处理20-30min;
S3、在步骤S2中加入聚乙二醇、酰胺基双子季铵盐、二乙烯三胺五亚甲基麟酸纳、消泡剂,搅拌处理10-20min;
S4、在步骤S3中加入纳米氧化物、改性碳纳米管,搅拌处理50-60min,施加超声,超声处理30-40min;
S5、在步骤S4中加入碱性缓冲溶液,搅拌处理5-10min,降温至室温,得到传热介质。
CN201911368948.1A 2019-12-26 2019-12-26 一种环保型传热介质及其制备方法 Pending CN111073608A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911368948.1A CN111073608A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种环保型传热介质及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911368948.1A CN111073608A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种环保型传热介质及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111073608A true CN111073608A (zh) 2020-04-28

Family

ID=70318690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911368948.1A Pending CN111073608A (zh) 2019-12-26 2019-12-26 一种环保型传热介质及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111073608A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114474931A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 潍坊市璇宝防水材料有限公司 一种阻燃型sbs改性沥青防水卷材及其制备方法

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000119643A (ja) * 1998-10-16 2000-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱材組成物及び蓄熱容器
CN101063032A (zh) * 2006-04-28 2007-10-31 财团法人工业技术研究院 一种制备碳纳米流体的方法
US20080011978A1 (en) * 2006-03-29 2008-01-17 Denso Corporation Heat transport medium with fine-particle dispersion
CN101351167A (zh) * 2006-04-28 2009-01-21 斯尔替克美学股份有限公司 促进皮下富含脂肪细胞冷却的治疗装置中所用的防冻剂
CN101429422A (zh) * 2008-12-01 2009-05-13 南昌大学 一种提高导热硅脂导热性能的方法
CN101948676A (zh) * 2010-08-30 2011-01-19 蓝星环境工程有限公司 一种高储备碱度发动机冷却液
CN102585782A (zh) * 2012-01-30 2012-07-18 何秋生 发动机纳米无水冷却油
CN102604603A (zh) * 2012-02-10 2012-07-25 陈德全 一种纳米长效冷却液
CN104263326A (zh) * 2014-09-04 2015-01-07 陈德全 一种纳米长效冷却液
CN104559946A (zh) * 2014-12-24 2015-04-29 赤峰盛森硅业科技发展有限公司 一种纳米防冻液及其制备方法
CN104649427A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 冯克颖 一种采暖节能热介质
CN106566481A (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种碳纳米管/导热硅脂复合材料及其制备方法
CN106916574A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 青岛城轨交通装备科技有限公司 一种发动机冷却液
CN107441498A (zh) * 2017-06-12 2017-12-08 安徽省颍上县正泰电器有限责任公司 一种纳米纤维素修饰碳纳米管复合石蜡粉末材料的制备方法
CN108138033A (zh) * 2015-07-14 2018-06-08 奇尔弗特集团股份有限公司 传热流体组合物及用途
CN110724502A (zh) * 2019-11-01 2020-01-24 界首市金一龙粮食机械购销有限公司 一种防冻冷却液的防腐耐磨改性方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000119643A (ja) * 1998-10-16 2000-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱材組成物及び蓄熱容器
US20080011978A1 (en) * 2006-03-29 2008-01-17 Denso Corporation Heat transport medium with fine-particle dispersion
CN101063032A (zh) * 2006-04-28 2007-10-31 财团法人工业技术研究院 一种制备碳纳米流体的方法
CN101351167A (zh) * 2006-04-28 2009-01-21 斯尔替克美学股份有限公司 促进皮下富含脂肪细胞冷却的治疗装置中所用的防冻剂
CN101429422A (zh) * 2008-12-01 2009-05-13 南昌大学 一种提高导热硅脂导热性能的方法
CN101948676A (zh) * 2010-08-30 2011-01-19 蓝星环境工程有限公司 一种高储备碱度发动机冷却液
CN102585782A (zh) * 2012-01-30 2012-07-18 何秋生 发动机纳米无水冷却油
CN102604603A (zh) * 2012-02-10 2012-07-25 陈德全 一种纳米长效冷却液
CN104649427A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 冯克颖 一种采暖节能热介质
CN104263326A (zh) * 2014-09-04 2015-01-07 陈德全 一种纳米长效冷却液
CN104559946A (zh) * 2014-12-24 2015-04-29 赤峰盛森硅业科技发展有限公司 一种纳米防冻液及其制备方法
CN108138033A (zh) * 2015-07-14 2018-06-08 奇尔弗特集团股份有限公司 传热流体组合物及用途
CN106916574A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 青岛城轨交通装备科技有限公司 一种发动机冷却液
CN106566481A (zh) * 2016-10-25 2017-04-19 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种碳纳米管/导热硅脂复合材料及其制备方法
CN107441498A (zh) * 2017-06-12 2017-12-08 安徽省颍上县正泰电器有限责任公司 一种纳米纤维素修饰碳纳米管复合石蜡粉末材料的制备方法
CN110724502A (zh) * 2019-11-01 2020-01-24 界首市金一龙粮食机械购销有限公司 一种防冻冷却液的防腐耐磨改性方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
常启兵: "《复合材料 案例式》", 30 September 2018, 江苏凤凰美术出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114474931A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 潍坊市璇宝防水材料有限公司 一种阻燃型sbs改性沥青防水卷材及其制备方法
CN114474931B (zh) * 2022-01-27 2024-04-19 潍坊市璇宝防水材料有限公司 一种阻燃型sbs改性沥青防水卷材及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111073608A (zh) 一种环保型传热介质及其制备方法
CN109652023B (zh) 一种太阳能导热介质及制备方法
DE2304784C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Abgasen
CN105854888A (zh) 一种铜系低温变换催化剂及其制备方法
CN108193060B (zh) 含铼钼精矿挥发-水浸分离钼铼的方法
CN114479772A (zh) 一种多元复合纳米储能材料及其制备方法
CN113244915A (zh) 一种氢氧化钯碳的制备方法
CN111909594A (zh) 一种有防腐功能的分子筛涂层铝箔及其制备工艺
CN114436314A (zh) 一种纳米氧化钇的制备方法、纳米氧化钇及氧化钇微米空心球
CN113801476A (zh) 一种gpu用纳米二氧化硅复合石墨烯导热硅脂及其制备方法
TWI825956B (zh) 超低介電損耗球形二氧化矽微粉的製備方法
CN114132935B (zh) 一种硅溶胶的纯化方法
CN111073609B (zh) 一种宽温域传热介质及其制备方法
CN102424369A (zh) 试剂级高纯硫酸生产工艺
CN112875693B (zh) 一种纳米银净味除甲醛制剂及其制备方法
CN112093934A (zh) 一种重金属污水处理方法
CN114053835A (zh) 一种用于脱除二氧化碳的复合碳酸钾吸收剂及其应用
CN111636007B (zh) 一种散热器型材净化处理工艺
KR20100054036A (ko) 초임계 유체를 이용한 표면 개질된 나노 입자의 연속 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 표면 개질된 나노 입자
CN104371649B (zh) 一种化学机械研磨组合物
JPS5896824A (ja) 連続焼鈍設備における冷却ロ−ルによるストリツプの冷却方法
CN114178340B (zh) 一种激光焊接铝翅片管及其加工工艺
CN107655358A (zh) 一种耐腐蚀换热管及其制备方法
CN114262763B (zh) 基于热能回收的炼钢转炉烟气净化系统
CN112028092A (zh) 一种利用烟道气生产碳酸氢盐的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200428

RJ01 Rejection of invention patent application after publication