CS209581B1 - Teplonosné medium - Google Patents

Abstract

Teplonosné medium pro užitečné přenášení tepla mezi určitými prostředími pomocí tekutého media. Vynález řeší teohnioký problém použití dosud neužívané netoxické tekutiny Jako nosiče tepla popřípadě chladu. Podstata vynálezu: Teplonosné medium obsahující 1 až 79 dílů hmotn. látky na bázi ethanolaminu zvolené ze skupiny zahrnujíoí monoethanolamin, dlethanolamin nebo triethanolamin buč samotné nebo ve směsi, dále 1 až 40 dílů hmotn. aminokarboxylové kyseliny vybrané ze skupiny zahrnujíoí kyselinu iminodiootovou, nltrllotriootovou, ethylendiamintetraoo tovou, 1,2-diamin-cyklohexan-N,N, Ν',Ν'-tetraoctovou a,bis-2-aminoethylether-Ν,Ν,Ν',Ν'-tetrapotovou, jejich soli a deriváty, samotné nebo ve směsi, a 20 až 90 dílů hmotn. vody. Vynález může být využit ve všech případeoh, kde se používá nosičů tepla nebo chladu.

Description

Vynález se týká teplonosného media, v případě potřeby ředitelného vodou.

Podle obecného požadavku světové techniky teplonosné látky musí mít určité fyzikální vlastnosti, aby mohly plnit svoji funkci. Zejména mají být dokonale rozpustné ve vodě, mají mít nízkou viskositu, dobrou tepelnou vodivost, velké měrné teplo, zvýšenou teplotu varu, sníženou teplotu tání a dokonalou amáčivost povrohu. V případě, že v důsledku nízké teploty teplonosné látka ztuhne, smí vytvářet pouze jednotlivé jemné krystalky; při zředění tvrdou vodou má projevovat změkčující účinky a musí mít schopnost rozpouštět nánosy kotel.kamene a zplodiny oxidace kovů.Především však teplonosné medium nesmí být toxioké a suroviny pro přípravu mají být snadno dostupné.

Se zřetelem k zmíněným požadavkům byly zkoušeny četné látky, které svými fyzikálními vlastnostmi, především však svou viskositou a hustotou, zdály se být vhodné k splnění vytčených úkolů.

Teplonosné látky, které jsou známy v současné světové teohnioe a které jsou používané k užitečnému přenášení tepla, mnohdy však působí silně korosivně a proto k nim musí být přidávána příměs inhibitorů, které však jsou závadné pro svou toxicitu. Například jsou známé teplonosné látky na basi víoemoonýoh alkoholů, jejloh polymerů a. derivátů, jako jsou glykol a jeho deriváty; nevýhodou jejich fyzikálních vlastností je však značná viskosita, malé měrné teplo, nízká až velmi nízká tepelná vodivost zhoršující přenos tepla. Dalšími jejich nedostatky jsou toxioita a nedostatek výchozích surovin.

Ve srovnání s výše uvedenými látkami se jako výhodnější teplonosná media ukázaly být látky patřící do rozsáhlé skupiny amlnokarboxylovýoh kyselin, u nichž je na dusíkovém atomu vázáno několik karboxyalkylových 3kupin. V současné době některé z nich jsou užívány k úpravě tkanin určených k pogumování, zejména k odstraňování tak zvaných kaučukových jedů jako jsou zbytky železa, mědi a manganu, dále k úpravě vody při bělení peroxydem vodíku, k barvení těmi barvivý,, které jsou prosté kovů, které tyto aminokarboxylové kyseliny váží. Dále jsou používány při optlokém zjasňování a jinýoh zušlechťovacích prooeseoh, jako je praní a raeroerlsace a všeobeoaě při takovýoh úpraváoh bílého nebo světle barevného zboží, u kterého je nebezpečí, že zežloutne nebo že bude zbarveno skvrnami způsobenými sloučeninami Železa (Cheraa zpravodaj (1971) l). Jiné ze zmíněných látek nacházejí své uplatnění v průmyslu kožedělném a papírenském, dále v ohemiokém sektoru jako součást ustalovaoíoh lázní v barevné fotografii; je také známo jejich použití jako pomocného prostředku k alkalickému čištění kotlů a k rozrušování okují a kotelního kamene, ke změkčování napájecích vod * · _ á' pro nízkotlaké a středotlaké kotle apod. (Chema zpravodaj (1970) 1). Jsou i důležitým činidlem v analytické ohemii (Přibil R.: Komplexony v chemické analyse NCSA V, Praha (1957) 43), ale jejich používání jako teplosměnnýoh medií nebylo až dosud známo ani navrženo.

Dalšími zkouškami došlo se k poznatku, že tyto látky, které samy o sobě mají relativně vhodnou viskositu (při O °C 3,7 ΙΟ^.ηΑββο“¹, při 50 °C 2,3 10⁶.m².sec“¹) 1 hustotu (při 23 °C 1,058 až 1,47 g/os?), mohou ve vhodných směsích dosáhnout ještě příznivějších fyzikálních parametrů (například viskosity při 0 °C 2,2 až 2,9 a při 50 °C 1,5 až 1,6 10“⁶ .m.seo).

Nevýhody dříve známých prostředků odstražuje teplonosné, vodou ředitelné medium podle vynálezu, jehož podstatou je, že obsahuje 1 až 79 dílů hmotn. látky na bazl ethanolaminu, zvolené ze skupiny zahrnujíoí monoethanolamin HgN - CHg.CHgGH, diethanolamin

HN - (CHg.CHgOH^ něho trlethanolamin N - (eHg.CHgCH)^ buí samotné nebo ve směsi, 1 až 40 dílů hmotn. aminokarboxylové kyseliny, vybrané ze skupiny zahrnující kyselinu iminodiootovou, nitrilotriootovou, ethylendiamlntetraootovou, l,2-dlamln-oyklohexan-N,N,N',N*-tetraootovou a bis-2-aminoethylether-N,H,N',N'-tetraootovou, jejích soli a deriváty, samotné nebo ve smšsia20až 90 dílů hmotn. vody.

Solemi aralnokarboxyXovýoh kyselin jsou míněny například sole s alkaliokými kovy, s kovy alkaliokýoh zemin, sole na bázi aminů atd.

Ve srovnání s dosud známými teplosaěnnými medii, jako jsou prostředky na bázi glykolu, například 1,2-propylenglykol, předností teplosměnnýoh medií podle vynálezu jsou nižší průměrné hodnoty viskosity, zejména v rozmezí teplot 0 až 40 °C.

Výhody tohoto řešení jsou zřejmé z následujících- příkladů provedení, které objasňují podstatu vynálezu, aniž by ho jakýmkoliv způsobem .omezovaly.

Příklad 1.

Teplosměnným mediem je směs 75% hmotn. triethanolarainu N-CCHg.CHgGH)^ a 22,5% hmotn. dvojsodné soli kyseliny ethylendiamintetraootové, která se zředí vodou na 20% hmotn.roztok.

Příklad 2.

Teplosměnným mediem je směs 41,67% hmotn. diethanolaminu HŇ-(CH₂.CH₂0H)₂, 41,66% hmotnj triethanolaminu Ν-(ΟΗ₂.ΟΗ₂ΟΗ)^» 8,34% hmotn. kyseliny ethylendiamintetraootové a 8,33% hmotn. ětyřsodné sole ethylendiamintetraootové. Tato směs se při použití zředí vodou na 30% hmotn. roztok.

> Tabulka

Fyzikální vlastnosti teplosměnnýoh medií uvedených v příkladech 1 a 2

1. Viskosita (10“⁶.m^{1 2}.sec~J·)

Přiklad δ. Teplota v °C

	0	10	20	30	40	50
1	2,9	2,3	1,8	1,7	1,6	1,5
2	2,2	2,1	2,0	1,6	1,5	1,6
kontrola	8,3	5,1	3,6	2,3	1,9	1,4

2, Hustota (g/csP) kontrola

1,06042

1,06610 nezjištěno

3. Měrná roztažnost v objemovýoh % (ochlazeno z 24 na 0 °C)

Příklad ě. ,

0,7 .2 1,8

4. Bod tuhnutí v ®G

- 9

- 10 kontrola - 15

5. Roztažnost při tuhnutí v % objem.

3,0

3,2 J

6. Tepelná kapaolta kapalin v kg.°K (pp&mčrná hodnota v rozmezí od O do 40 °C) , 3759,9

3722,24

Poznámka:

⁺) kontrolní vzorek dosud užívané teplosměnné látky na bazl 1,2-propylenglykolu

Claims (1)

1. Tepionosné, vodou ředitelné medium vyznačené tím, Se obsahuje 1 až 79 dílů hraotn.. látky na bazl ethanolamlnu, zvolené zé skupiny zabrnujíoí monoethanolamln, dlethanolamln nebo trlethanolamln bud samotné nebo ve směsi, dále 1 až 40 dílů hmotn. amlnokarhoxylové kyeeliny- vybrané že skupiny zahrnujíoí kyselinu lmlnodiootovou, nitrllotriootovou, ethylendiamintetraootovou, l,2-diamin-oyklohexan-N,N,N',N'-tetraootovon a bis-2-amlnoethylether-N,N,N',N'-tetraoctovou, jejioh soli a deriváty, samotné nebo ve směsi, a 20 až 90 dílů hmotn. vody.