CS251794B2 - Heat transmission liquid - Google Patents

Heat transmission liquid Download PDF

Info

Publication number
CS251794B2
CS251794B2 CS855370A CS537085A CS251794B2 CS 251794 B2 CS251794 B2 CS 251794B2 CS 855370 A CS855370 A CS 855370A CS 537085 A CS537085 A CS 537085A CS 251794 B2 CS251794 B2 CS 251794B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
water
glycol
weight
parts
mixture
Prior art date
Application number
CS855370A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS537085A2 (en
Inventor
Peter Kardos
Tibor Kalman
Jozsef Kerti
Istvan Varnai
Original Assignee
Komaromi Koeolajipari Vallalat
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 Komaromi Koeolajipari Vallalat filed Critical Komaromi Koeolajipari Vallalat
Priority to CS855370A priority Critical patent/CS251794B2/en
Publication of CS537085A2 publication Critical patent/CS537085A2/en
Publication of CS251794B2 publication Critical patent/CS251794B2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Kapalina pro sdíleni tepla obsahuje 2 až 12 hmotnostních dílů vody, močovinu a/nebo formamid a/nebo dimethylformamid, v množství nejvýše 4 hmotnostní díly, dusičnanu amonného v množství nejvýše 7 hmotnostních dílů a popřípadě ethylenglykol nejvýše ve stejném objemovém množství jako shora uvedené složky, jakožto hlavni složky, a nejvýše objemově nebo hmotnostně 0,3 % inhibitoru koroze, vztaženo na objem nebo hmotnost kapaliny jako celku. Použitím této kapaliny se odstraní nedostatky spojené s používáním glykolu zcela nebo z největší části, přičemž kapalina představuje také netoxickou kapalinu pro sdílení tepla vhodnou pro isopiestické sušení.The heat-sharing fluid contains 2 to 12 parts by weight of water, urea and / or formamide and / or dimethylformamide, in parts not exceeding 4 parts by weight, ammonium nitrate at most 7 parts by weight and optionally ethylene glycol not more than the same volume as the aforementioned components as such main constituents, and not more than by volume or 0.3% corrosion inhibitor, based on the volume or weight of the liquid as a whole. Using this liquid will removes the shortcomings associated with use glycol in whole or in part the liquid also being non-toxic suitable for heat transfer fluid for isopiotic drying.

Description

Vynález se týká několikasložkové kapaliny pro sdílení tepla, která má široké použití. Kapaliny pro sdílení tepla podle vynálezu se může používat pro chlazení spalovacích motorů, jako chladicích systémů tepelných centrál neznečištujících životní prostředí, pro průmyslové chladicí a mrazicí stroje a pro chladicí a mrazicí stroje pro domácnost a pro otevřené a zavřené sluneční kolektory, pro chemické průmyslové duplikátory a autoklávy a pro isopiestioké (stejnotlaké) sušení.The present invention relates to a multi-component heat transfer fluid which is widely used. The heat transfer fluids of the present invention can be used for cooling internal combustion engines, non-polluting thermal central cooling systems, industrial refrigerating and freezing machines, and household and open and closed solar collectors, chemical industrial duplicators and refrigerators. autoclaves and for isopiocene drying.

V průmyslu se používá různých druhů kapalin pro sdílení tepla. Vody se používá všude tam, kde se jí můž^ použít, jelikož je levná, neznečištuje okolí a nemá nepříznivé zdravotní účinky, je nehořlavá, má jen mírné korozní působení a její specifické teplo je vysoké. Velkým nedostatkem tohoto použití je, že objem vody vzrůstá po zmrznutí o 9 % a dochází proto k poškození uzavřených zařízení. Z hlediska tepelných centrál, vyžadujících velkou chladicí kapacitu je dalším nedostatkem, který má velký význam v oblastech s nedostatkem vody, že voda má velmi nízkou teplotu varu, a proto poměrně vysoký tlak. Proto je rychlost odpařování vysoká a případné nežádoucí ztráty vody mohou být významné.Various types of heat transfer fluids are used in industry. Water is used wherever it can be used, since it is cheap, does not pollute the environment and has no adverse health effects, is non-flammable, has only slight corrosion and its specific heat is high. A major drawback of this application is that the water volume increases by 9% after freezing and therefore the closed devices are damaged. From the point of view of heat centers requiring a large cooling capacity, another drawback, which is of great importance in water scarce areas, is that the water has a very low boiling point and therefore a relatively high pressure. Therefore, the evaporation rate is high and any undesirable water losses can be significant.

Poměrně nízká teplota varu může být také nevýhodná, jelikož v důsledku varu vody například ve slunečních kolektorech a v chladicích systémech vozidel dochází k vážným provozním potížím. Je proto žádoucí rozšířit obor teploty, ve kterém může být kapalina pro sdílení tepla použita, to znamená zvýšit její teplotu bodu varu.The relatively low boiling point can also be disadvantageous, since boiling water, for example in solar collectors and vehicle cooling systems, causes serious operational problems. It is therefore desirable to extend the temperature range in which the heat transfer fluid can be used, i.e., to increase its boiling point.

Dalším nedostatkem vody je, že se jí nemůže použít pro isopiestické sušeni. Pod výrazem isopiestické sušení se rozumí procesy, při kterých se obsah vody sušené látky citlivé k teplu (například kukuřice, pšenice) odstraňuje pomocí kapaliny absorbující vodu při teplotě místnosti. Sušená látka a kapalina se udržují v témže uzavřeném sušicím prostoru, přičemž vzduch cirkuluje pomoci ventilátoru. Voda, absorbovaná kapalinou, se odstraňuje přetržitým nebo kontinuálním destilováním kapaliny a kapalina se periodicky nebo kontinuálně vraoi do sušicího prostoru. Tak se nejen předchází nežádoucímu zahřívání sušené látky, ušetří se však i větší množství energie ve srovnání s technikou sušení teplým vzduchem.A further drawback of water is that it cannot be used for isopesticic drying. Isopestic drying means processes in which the water content of the heat-sensitive dried substance (e.g. corn, wheat) is removed with a water-absorbing liquid at room temperature. The dried substance and liquid are kept in the same enclosed drying chamber, with air circulating through the fan. The water absorbed by the liquid is removed by continuous or continuous distillation of the liquid and the liquid is periodically or continuously returned to the drying chamber. This not only prevents unwanted heating of the dried substance, but also saves more energy compared to the hot air drying technique.

Teplota tuhnutí se může snížit a teplota varu se může zvýšit přimíšením dobře rozpustných sloučenin do vody. Tyto jevy, tak zvané kryoskopické jevy, se mohou znásobit, jestliže se ve vodě rozpustí silné elektrolyty, jelikož elektrolytická disooiace ve vodě vede ke vzrůstu zdánlivé koncentrace i v koncentrovaných roztocích. Ve velké míře používaný, dobře rozpustný silný elektrolyt disooiujíci na tři ionty, je chlorid vápenatý. Nedostatkem jeho použití je podobně jako v případě jiných chloridových sloučenin, rychlé korozní působení na kovové konstrukční součásti, zvláště v případech, kdy je teplota trvale nebo periodicky vysoká. Zvláštním nedostatkem chloridových iontů je, že způsobují místní korozi (jako je například koroze důlková, koroze ve spárách a interkrystalická koroze, čímž dochází v některých případech k opotřebování zařízení i když jeho stěny jsou v podstatě neporušeny. Podobné problémy jsou při použití i jiných chloridových sloučenin, zatímco použití kyselých a zásaditých roztoků omezují předpisy týkající se zdravotní nezávadnosti a čistoty životního prostředí vedle jejioh korozivního působení.The freezing point may be lowered and the boiling point may be increased by mixing well soluble compounds in water. These phenomena, the so-called cryoscopic phenomena, can multiply if strong electrolytes dissolve in water, since electrolytic dissociation in water leads to an increase in the apparent concentration even in concentrated solutions. A widely used, well soluble, three-ion dissociating strong electrolyte is calcium chloride. The disadvantage of its use is, as in the case of other chloride compounds, the rapid corrosion of the metal components, especially when the temperature is permanently or periodically high. A particular drawback of chloride ions is that they cause local corrosion (such as pitting, joint corrosion and intercrystalline corrosion), which in some cases wears the device even when its walls are substantially intact. Similar problems are encountered with other chloride compounds , while the use of acidic and alkaline solutions restricts the regulations on health and environmental cleanliness in addition to its corrosive action.

Nižší alkoholy, ketony, uhlovodíky (například benzin, a cyklohexanon jsou výhodné z hlediska jejich nemrznoucích vlastností, jsou však hořlavé, jejich páry s vodou vytvářejí pěnící směsi, většina z nich je toxická a mají nízkou teplotu varu. Kromě toho sloučeniny s teplotou varu nižší než má voda jsou nevhodné pro isopiestické sušení. Dalším nedostatkem shora uvedených rozpouštědel je skutečnost, že jejioh tepelná kapacita, vztažená na hmotnostní jednotku (specifické teplo), je malá (přibližně 30 až 40 % specifického tepla vody).Lower alcohols, ketones, hydrocarbons (e.g., gasoline, and cyclohexanone are preferred for their antifreeze properties, but are flammable, their vapors with water form foaming compositions, most of which are toxic and have a low boiling point. Another disadvantage of the above-mentioned solvents is that its heat capacity, based on weight unit (specific heat), is small (approximately 30 to 40% specific heat of water).

Když je jejich hustota menší než jedna, je jejioh specifické teplo, vztažené na hmotnostní jednotku, ještě mnohem menší. Tato skutečnost má praktický význam, jelikož se kapalin pro Bdílenl tepla používá v zařízeních s předem určeným objemem.When their density is less than one, its specific heat per unit weight is much less. This is of practical significance since heat transfer fluids are used in equipment with a predetermined volume.

Vodných roztoků ethylenglykolu se v praxi v široké míře používá jakožto kapaliny pro sdílení tepla pro jejich četné přednosti. Glykol je mísitelný s vodou v jakémkoliv poměru, je mírně hořlavý a výbušný, jeho specifické teplo je přibližně dvakrát větší než shora uvedených organických sloučenin, je bezbarvý a poměrně odolává zamrzání. Specifické teplo a teplota tuhnutí závisí na poměru glykolu a vody, přičemž specifické teplo vzrůstá a teplota tuhnutí klesá s klesajícím obsahem vody. Nejnižší teplota tuhnuti připadá eutektické směsi obsahující 60 % glykolu. Další výhodou je, že objem směsi glykolu a vody nevzrůstá po zamrznutí, takže nedochází k poškození zařízení.Aqueous solutions of ethylene glycol are widely used in practice as heat transfer fluids because of their numerous advantages. Glycol is miscible with water in any ratio, is slightly flammable and explosive, its specific heat is approximately twice as high as the above organic compounds, is colorless and relatively resistant to freezing. The specific heat and freezing point depend on the glycol / water ratio, with the specific heat rising and the freezing point decreasing as the water content decreases. The lowest freezing point is the eutectic mixture containing 60% glycol. Another advantage is that the volume of the glycol-water mixture does not increase after freezing, so that the equipment is not damaged.

Shora uvedené přednosti jsou však spojeny s některými technickými nedostatky, které omezují další použitelnost směsi glykolu a vody i když cena glykolu neni podstatná. Ethylenglykol je vysoce toxický a jelikož se snadno zamění s ethanolem, dochází ke smrtelným otravám. V důsledku své toxicity znečišťuje životní prostředí, a proto se nemůže vypouštět do odpadní vody. Na druhé straně je jeho používání omezeno skutečností, že konsistence směsi v poměru 1:1, která je z praktického hlediska důležitá, představuje nethixotropickou hmotu i při teplotě -31 °C (ačkoliv teplota tuhnutí této směsi je -38 °C), a proto se tato směs nemůže čerpat. Takže je nutno uvažovat nejen teplotu tuhnutí směsi, ale také poměrně úzký obor teploty, při které má směs nethitropickou viskozní konzistenci, označovanou dále jako limit tekutosti, který má také velký význam z praktického hlediska.· Limit tekutosti při -31 °C se nemůže změnit měněním poměru glykolu a vody, a proto se směsi glykolu a vody nemůže použít pro sdílení tepla při teplotách pod -30 °C. Nemrznoucí charakter a parametry tekutosti směsi se mění s postupující dobou. V důsledku pomalé polymerace glykolu se směs musí nahrazovat čerstvou směsí, což představuje další technologické a ekonomické nedostatky.However, the above advantages are associated with some technical drawbacks that limit the further usability of the glycol / water mixture, although the cost of the glycol is not significant. Ethylene glycol is highly toxic and can be fatally poisoned as it easily confuses with ethanol. Due to its toxicity it pollutes the environment and therefore cannot be discharged into waste water. On the other hand, its use is limited by the fact that the 1: 1 consistency of the mixture, which is important from a practical point of view, is a non-thixotropic mass even at -31 ° C (although the freezing point of the mixture is -38 ° C) and therefore this mixture cannot be pumped. So it is necessary to consider not only the freezing point of the mixture, but also a relatively narrow temperature range at which the mixture has a nonhitropic viscous consistency, hereinafter referred to as the flow limit, which is also of great practical importance. By varying the glycol to water ratio, the glycol / water mixture cannot be used for heat transfer at temperatures below -30 ° C. The antifreeze character and flow characteristics of the mixture change with time. Due to the slow polymerization of glycol, the mixture has to be replaced by a fresh mixture, which presents further technological and economic drawbacks.

Okolem vynálezu je proto vyvinout novou kapalinu pro sdílení tepla, která by splňovala tyto požadavky:It is therefore an object of the present invention to provide a new heat transfer fluid that meets the following requirements:

- její teplota varu by byla vyšší než teplota varu vody,- its boiling point would be higher than that of water,

- její specifické teplo by bylo podobné jako specifické teplo vody,- its specific heat would be similar to that of water,

- její teplota tuhnutí by se měnila měněním složení, v případě potřeby se limit tekutosti mohl snížit pod -31 °C,- its freezing point would be varied by varying the composition, if necessary the flow limit could be reduced below -31 ° C,

- její objem by po zmrznutí nevzrůstal,- its volume would not increase after freezing,

- byla by v jakémkoliv poměru mísitelná s vodou,- would be miscible in any proportion with water,

- nebyla by toxická, výbušná a hořlavá a neznečišťovala by životní prostředí,- it would not be toxic, explosive and flammable and would not pollute the environment,

- byla by mísitelná se směsí glykolu a vody,- it would be miscible with a mixture of glycol and water,

- byla by bez zápachu (aby neznečišťovala ovzduší),- it would be odorless (to avoid air pollution),

- byla by nekorozívní a jeji korozní působení by nebylo vyšší než směsi glykolu a vody.- it would be non-corrosive and would not be more corrosive than mixtures of glycol and water.

Předmětem vynálezu je tudíž kapalina pro sdílení tepla sestávající z vody, močoviny a dusičnanu amonného a popřípadě z glykolu jakožto z hlavních složek, přičemž hmotnostní poměr močoviny a dusičnanu amonného je 1:1,50 až 1:2,00, s výhodou 1:1,75. Roztok může dále obsahovat pufr k nastavení hodnoty pH na 8,0 až 8,5 a inhibitpr koroze k předcházení koroze kovových součástí.Accordingly, the present invention provides a heat transfer fluid consisting of water, urea and ammonium nitrate and optionally glycol as the main constituents, wherein the weight ratio of urea and ammonium nitrate is from 1: 1.50 to 1: 2.00, preferably 1: 1 , 75. The solution may further comprise a buffer to adjust the pH to 8.0 to 8.5 and a corrosion inhibitor to prevent corrosion of the metal parts.

Vynález je založen na teoretických poznatcích, že -NH2 skupiny určitých ve vodě rozpustných amidických sloučenin (například formamid, močovina, ethanolamin, fenylendiaminy, dimethylformamid nebo jejich směsi (mají sklon k protonaci, k vytvářeni prototropických asociátů a vodíkových můstků v přítomnosti vody a solí, schopných vytvářet po hydrolyze kyseliny, zvláště amonných solí. Jestliže je tato protonace spojena s vytvořením hydroxidu amonného, dochází k přesolení, amidická sloučenina a aminová sůl, hydrolyzující acidicky, navzájem zvyšují vzájemnou rozpustnost. Tohoto jevu se také využívá při přípravě kapalných hnojiv. Jestliže se močovina a dusičnan amonný společně rozpustí ve vodě, koncentrace jak močoviny tak dusičnanu amonného podstatně překročí koncentraci nasycení vodných roztoků močoviny a vodných roztoků dusičnanu amonného v takto získaných roztocích tří složek, vody, močoviny a dusičnanu amonného, ačkoliv k chemické reakci nedochází.The invention is based on the theoretical knowledge that the -NH 2 groups of certain water-soluble amide compounds (e.g. formamide, urea, ethanolamine, phenylenediamines, dimethylformamide or mixtures thereof) tend to protonate, to form prototropic associations and hydrogen bridges in the presence of water and salts If this protonation is associated with the formation of ammonium hydroxide, salinisation occurs, the amide compound and the acid-hydrolysing amine salt increase their mutual solubility, and this is also used in the preparation of liquid fertilizers. the urea and ammonium nitrate are dissolved together in water, the concentration of both urea and ammonium nitrate substantially exceeds the saturation concentration of aqueous urea and aqueous ammonium nitrate solutions in the thus obtained solutions of the three components water, urea and nitrogen. ammonium stannate, although the chemical reaction does not occur.

Vynález je dále založen na poznatku, že v systému voda, amldlcká sloučenina, amonná sůl, zvláště voda, močovina, dusičnan amonný, se vlastnosti nedají předpovídat jednoduchým součtem parametrů charakteristik různých roztoků. To znamená nejen podmínky rozpustnosti, ale také teplota tuhnutí, teplota varu, limit tekutosti a specifické teplo se mimořádně mění zvláště když se přidá glykol do roztoku jakožto hlavní složka. V tomto případě není roztok příznivý z hlediska znečišíování životního prostředí, příznivě se však kombinuji výhodné vlastnosti obou kapalných systémů. Například se limit tekutosti může podstatně rozšířit ve srovnání se systémem voda - glykol. Na druhé straně, jestliže se kapalina pro sdílení tepla obsahující glykol zředí jiným nehořlavým a netoxickým rozpouštědlem, snižuji se nebezpečné vlastnosti glykolu v přímém poměru se zředěním.The invention is further based on the finding that in a system of water, an ammonium compound, an ammonium salt, in particular water, urea, ammonium nitrate, the properties cannot be predicted by a simple sum of the parameters of the characteristics of the various solutions. This means not only solubility conditions, but also freezing point, boiling point, flow limit and specific heat, especially when glycol is added as a major component. In this case, the solution is not favorable from the point of view of environmental contamination, but the advantageous properties of both liquid systems are favorably combined. For example, the flow limit can be substantially extended compared to the water-glycol system. On the other hand, if the glycol-containing heat transfer fluid is diluted with another non-flammable and non-toxic solvent, the hazardous properties of the glycol are reduced in direct proportion to the dilution.

Pokusy se potvrdilo, že korozní působení roztoku močovina - voda - dusičnan amonný je menší než systému glykol - voda, jestliže se hodnota pH systému močovina - voda - dusičnan . amonný upraví na 8,0 až 8,5 a inhibitory, s výhodou přísady obsahující thiombčovinu, alkylpolyglykolester a/nebo hexamethylentetramih jakožto účinné složky se přidají v koncentraci 0,1 až 0,2, nejvýše 0,3 %, přičemž se procenta míní hmotnostně nebo objemově.Experiments have confirmed that the corrosive action of the urea-water-ammonium nitrate solution is less than the glycol-water system if the pH value of the urea-water-nitrate system. the ammonium is adjusted to 8.0 to 8.5 and the inhibitors, preferably additives containing thiomycin, alkylpolyglycol ester and / or hexamethylenetetramine as active ingredient are added in a concentration of 0.1 to 0.2, at most 0.3%, with percentages being by weight or by volume.

Roztoky, obsahující shora uvedené složky, splňují shora uvedené požadavky. Zároveň se poměr složek může měnit v širokých hranicích koncentrace, čímž je možno dosáhnout nejvýhodnějších výsledků z hlediska teploty tuhnutí a limitu tekutosti, pokud je hmotnostní poměr dusičnanu amonného a močoviny 1,50 až 2,0, s výhodou 1,75.Solutions containing the above ingredients meet the above requirements. At the same time, the ratio of the components may vary within wide concentration limits, thereby obtaining the most advantageous results in terms of pour point and flow limit when the weight ratio of ammonium nitrate to urea is 1.50 to 2.0, preferably 1.75.

Vynález objasňují následující příklady praktického provedení, které však vynález nijak neomezují.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

Příklad 1Example 1

Kapalina pro sdílení tepla vhodná pro isopiestlcké sušeniHeat transfer fluid suitable for isopestyl drying

Smísí se 2 hmotnostní díly vody, 4 hmotnostní díly močoviny a 7 hmotnostních dílů dusičnanu amonného. Jelikož rozpouštění představuje silně endotermickou reakci, provádí se míšení ve vyhřívatelném duplikátoru vybaveném míchadlem. Hodnota pH směsi se upraví na2 parts by weight of water, 4 parts by weight of urea and 7 parts by weight of ammonium nitrate are mixed. Since dissolution is a strongly endothermic reaction, mixing is performed in a heatable duplicator equipped with a stirrer. The pH of the mixture is adjusted to

7,2 přidáním uhličitanu draselného, načež se přidá jakožto inhibitor 2,5 litrů hydrogen□ fosforečnanu draselného a hexamethylentetraminu na 1 m směsi. Hustá, viskozní kapalina takto připravená má tyto vlastnosti:7.2 by the addition of potassium carbonate, followed by the addition of 2.5 liters of potassium hydrogen phosphate and hexamethylenetetramine per 1 m of mixture as inhibitor. The dense, viscous liquid thus prepared has the following characteristics:

teplota tuhnutí +7,5 °C teplota varu 123,0 °C hustota 1 348,0 kg/m3 freezing point +7.5 ° C boiling point 123.0 ° C density 1,348.0 kg / m 3

Kapaliny se s výhodou používá pro isopiestické sušení pro její vysokou teplotu varu.The liquid is preferably used for isopestic drying because of its high boiling point.

Na druhé straně je vhodná jako nemrznoucí kapalina jestliže se přidá voda, jelikož její teplota tuhnutí po přidání vody rychle klesá. Směs se může přímo připravit ve výrobně močoviny a dusičnanu amonného za úspory nákladného destilačního stupně. Nemrznoucí roztoky se mohou připravit přidáním vody a popřípadě glykolu do uvedené směsi. Transport koncentrátu je ekonomičtější ve srovnání s transportem nemrznoucí kapaliny obsahující větší množství vody.On the other hand, it is suitable as an antifreeze if water is added as its freezing point drops rapidly after the addition of water. The blend can be directly prepared in a urea and ammonium nitrate plant, saving an expensive distillation step. Antifreeze solutions can be prepared by adding water and optionally glycol to said mixture. Transporting the concentrate is more economical compared to transporting antifreeze containing larger amounts of water.

Příklad 2Example 2

Nemrznoucí kapalina prostá glykoluGlycol-free antifreeze

Roztok, obsahující 8 hmotnostních dílů vody, 4 hmotnostní díly močoviny a 7 hmotnostních dílů dusičnanu amonného, se připraví dvěma odlišnými způsoby:^přímým míšením jednotlivých složek a zředěním roztoku podle příkladu 1 vodou; přísady, uvedené v příkladu 1, se rovněž přidají do roztoku. Takto získaná směs má tyto vlastnosti:A solution containing 8 parts by weight of water, 4 parts by weight of urea and 7 parts by weight of ammonium nitrate is prepared in two different ways: by direct mixing the individual components and diluting the solution of Example 1 with water; the additives listed in Example 1 are also added to the solution. The mixture thus obtained has the following characteristics:

teplota tuhnuti limit tekutosti teplota varu hustota specifické teplofreezing point boiling point boiling point density specific heat

-28,8 °C -28,8 °C 110,5 °C-28.8 ° C -28.8 ° C 110.5 ° C

234,0 kg/m3 234.0 kg / m 3

3,24 j/°C.cm^ (při teplotě 20 až 25 °C)3.24 j / ° C.cm ^ (at 20 to 25 ° C)

Připomíná se, že specifické teplo výhodné směsi glykolu a vody v poměru lil je stejné jako kapaliny, připravené podle tohoto příkladu. Směs podle tohoto příkladu neobsahuje glykol, její limit tekutosti však dosahuje -31 °C, což je hodnota dosažitelná při nejvýhodnějším poměru směsi glykolu a vody.It is recalled that the specific heat of the preferred mixture of glycol and water in a ratio of III is the same as the liquids prepared according to this example. The composition of this example does not contain glycol, but has a flow limit of -31 ° C, which is the value achievable at the most preferred glycol / water ratio.

Močovina se může zčásti nebo úplně nahradit jinými shora uvedenými amidickými sloučeninami. Tak se mohou vlastnosti kapaliny měnit v široké míře, například teplota tuhnuti se může snížit pod -30 °C. Avšak takový požadavek se vyskytne jen ve zvláštních případech, jelikož je zřídka zapotřebí nemrznoucích kapalin uspokojujících při teplotě pod -30 °C.The urea may be partially or completely replaced by the other amide compounds mentioned above. Thus, the properties of the liquid can vary widely, for example, the freezing point can be reduced below -30 ° C. However, such a requirement occurs only in special cases, since there is rarely a need for antifreeze liquids satisfying below -30 ° C.

Objem kapaliny podle příkladu nevzrůstá po zmrznutí a jelikož vysrážené krystaly nevyplňují beze zbytku prostor, nenarušují inkrustace kovové stěny zařízení. Kapalina není toxická když přichází do styku s pokožkou nebo když se dostane do úst a může se jí používat jakožto hodnotného hnojivá. Popřípadě se může mísit s fosforečnanem a se sloučeninou draslíku a může se tak převádět na smíšené hnojivo po odstranění z přístroje. Uváží-li se, že obecně není nutno chladit na teploty kolem -30 °C a pod -30 °C, zamrzání směsi (jelikož se nepoškozuje přístroj) není nevýhodné, jelikož tání směsi je endotermické a chladí systém. V takových případech se sdílením tepla míní využití latentního tepla, jelikož když je okolí chladnější než -30 °C odvádí se teplo z chlazeného stroje pracujícího při vyšší teplotě než je -30 °C.The volume of the liquid according to the example does not increase after freezing and since the precipitated crystals do not completely fill the space, they do not interfere with the metal wall of the device. The liquid is not toxic when it comes into contact with the skin or when it comes into the mouth and can be used as a valuable fertilizer. Optionally, it can be mixed with a phosphate and a potassium compound and can then be converted to a mixed fertilizer after removal from the apparatus. If it is considered that it is generally not necessary to cool to temperatures around -30 ° C and below -30 ° C, freezing the mixture (since it does not damage the apparatus) is not disadvantageous since the melting of the mixture is endothermic and cools the system. In such cases, heat transfer refers to the use of latent heat, since when the environment is colder than -30 ° C, heat is dissipated from the refrigerated machine operating at a temperature higher than -30 ° C.

Jestliže se má teplota tuhnutí a limit tekutosti dále snižovat například na hodnoty pro směs glykolu a vody, je možno toho dosáhnout přidáním glykolu nebo směsi glykolu a vody, jak bude uvedeno v dalších příkladech.If the freezing point and flow limit are to be further reduced, for example, to values for a glycol / water mixture, this can be achieved by adding glycol or a glycol / water mixture, as will be shown in the following examples.

Příklad3Example3

Nemrznoucí chladicí kapalina obsahující glykolGlycol-containing antifreeze

Připravuje se směs obsahující 43,2 litry vody, 28 litrů glykolu, 15,6 kg močoviny a 27,3 kg dusičnanu amonného a přísady uvedené v příkladu 1. Stejný roztok se může získat, jestliže se 28 objemových dílů glykolu a 12 objemových dílů vody přidá do 60 objemových dílů směsi podle příkladu 2. Získaná směs má tyto vlastnosti:A mixture is prepared containing 43.2 liters of water, 28 liters of glycol, 15.6 kg of urea and 27.3 kg of ammonium nitrate and the additive listed in Example 1. The same solution can be obtained if 28 volumes of glycol and 12 volumes of water are obtained. to 60 parts by volume of the composition of Example 2. The composition obtained has the following properties:

teplota tuhnutí limit tekutosti teplota varu hustota specifické teplofreezing point boiling point boiling point density specific heat

-38,0 °C -37,0 °C 112,5 °C-38.0 ° C -37.0 ° C 112.5 ° C

178,0 kg/m3 178.0 kg / m 3

2,56 J/°C.cm3 (při teplotě 20 až 25 °C)2.56 J / ° C.cm 3 (at 20 to 25 ° C)

Směs obsahuje objemově 28 % glykolu. Jestliže se připraví směs glykolu a vody s toutéž teplotou tuhnutí, je zapotřebí objemově 50 % glykolu. Avšak limit tekutosti takové směsi glykolu a vody je jen -31 °C, i když je to optimální případ. Směs podle vynálezu současně umožňuje snížit limit tekutosti a uspořit 22 % nebo 44 % glykolu ve srovnání s běžnými roztoky. Také se zmenšují určité nedostatky vyplývající z přítomnosti glykolu.The mixture contains 28% by volume glycol. If a mixture of glycol and water of the same pour point is prepared, 50% by volume of glycol is required. However, the flow limit of such a glycol / water mixture is only -31 ° C, although this is the optimal case. At the same time, the composition according to the invention makes it possible to reduce the flow limit and to save 22% or 44% glycol compared to conventional solutions. Certain deficiencies resulting from the presence of glycol are also diminished.

Podle příkladu 1 se smísí 39,9 litrů vody, 38,5 litrů glykolu, 11,7 kg močoviny,According to Example 1, 39.9 liters of water, 38.5 liters of glycol, 11.7 kg of urea,

20,5 kg dusičnanu amonného a přísady podle příkladu 1. Tatáž směs se může získat, jestliže se přimísí 38,5 objemových dílů glykolu a 16,5 objemových dílů vody do 45 objemových dílů kapaliny podle příkladu 2. Získaná směs má tyto vlastnosti:20.5 kg of ammonium nitrate and additive according to example 1. The same mixture can be obtained by mixing 38.5 parts by volume of glycol and 16.5 parts by volume of water into 45 parts by volume of the liquid according to Example 2. The mixture obtained has the following characteristics:

Příklad 4Example 4

Super nemrznoucí chladicí kapalina obsahující glykol teplota tuhnutí limit tekutosti teplota varu hustota specifické teploSuper antifreeze coolant containing glycol freezing point liquidity limit boiling point density specific heat

-48,5 °C -45,0 °C 113,0 °C-48.5 ° C -45.0 ° C 113.0 ° C

156,0 kg/m3 156.0 kg / m 3

3,0 J/°C.om3 (při teplotě 20 až 25 °C)3.0 J / ° C.om 3 (at 20 to 25 ° C)

Je možno pozorovat, že po snížení teploty tuhnutí rozdíl mezi teplotou tuhnutí a limitem tekutosti Rostupně vzrůstá. Jestliže se má dosáhnout toliko snížení teploty tuhnutí bez zřetele na limit tekutosti, pak se může dosáhnout teploty tuhnutí dokonce -69 °C v případě směsi přidáním 59,9 objemových dílů glykolu a 25,5 objemových dílů vody do 15 objemových dílů směsi podle příkladu 2. Naopak nejnižší teplota tuhnutí směsi glykolu a vody je -57 °C. Teplota tuhnuti systému glykolu a vody eutektického složení se může snížit o přibližně 12 °C za použití přibližně stejného množství glykolu, ačkoliv praktické použití takového systému je omezeno problémy tekutosti.It can be observed that after the freezing point has decreased, the difference between the freezing point and the flow limit increases gradually. If only the freezing point reduction is to be achieved without regard to the flow limit, then the freezing point can even reach -69 ° C for the mixture by adding 59.9 parts by volume of glycol and 25.5 parts by volume of water to 15 parts by volume of the mixture of Example 2 Conversely, the lowest freezing point of the glycol / water mixture is -57 ° C. The freezing point of the glycol-water system of the eutectic composition can be reduced by about 12 ° C using approximately the same amount of glycol, although the practical use of such a system is limited by the fluidity problems.

Výhodou kapaliny pro sdílení tepla podle vynálezu je, že se zcela nebo z největší části odstraní nedostatky při použití glykolu, přičemž se teplota tuhnutí a limit tekutosti roztoku může podstatně snížit, takže je možno používat kapaliny v širokém oboru teplot. Zároveň byla vyvinuta netoxioká kapalina pro sdílení tepla vhodná pro isopiestické sušení, takže se nejen může ušetřit značné množství energie, ale je možno eliminovat,zahřívání v případě látek citlivých k teplu.The advantage of the heat transfer fluid according to the invention is that the drawbacks of using glycol are completely or largely eliminated, whereby the freezing point and the liquid flow limit of the solution can be substantially reduced, so that liquids can be used in a wide range of temperatures. At the same time, a nontoxic heat transfer fluid suitable for isopesthic drying has been developed, so that not only can a considerable amount of energy be saved, but heating can be eliminated in the case of heat-sensitive substances.

Claims (3)

1. Kapalina pro sdílení tepla vyznačená tim, že obsahuje 2 až 12 hmotriostních dílů vody, močovinu a/nebo formamid a/nebo dimethylformamid, v množství nejvýše 4 hmotnostních dílů dusičnan amonný v množství nejvýše 7 hmotnostních dílů a popřípadě ethylenglykol nejvýše ve stejném objemovém množství jako jsou shora uvedené látky jakožto hlavní sl· a nejvýše hmotnostně 0,3 4 nebo objemově 0,3 hmotnost nebo na celkový objem kapaliny.1. Heat transfer fluid, characterized in that it contains 2 to 12 parts by weight of water, urea and / or formamide and / or dimethylformamide, in an amount of not more than 4 parts by weight of ammonium nitrate in an amount of not more than 7 parts by weight and such as the aforesaid substances as the main component and not more than 0.3% by weight or 0.3% by volume or by volume of the total liquid. 2. Kapalina podle bodu 1, vyznačená tím, 1,5 až 2,0, s výhodou 1,75.2. A liquid according to claim 1, characterized by 1.5 to 2.0, preferably 1.75. 3. Kapalina podle hodu 1, vyznačená tim, še 7,5.3. The liquid according to claim 1, characterized in that 7.5. inhibitoru koroze, počítáno na celkovou že obsahuje dusičnan amonný a močovinu v poměru že má hodnotu pH upravenou pufrem na nejvý4. Kapalina podle bodu 1, vyznačená tím, že alkylpolyglykolestery nebo hexamethylentetramin, obsahuje jakožto inhibitory thiomočovinu, s výhodou jejich směs.of a corrosion inhibitor calculated on the total that it contains ammonium nitrate and urea in a ratio that has a pH adjusted to a maximum of 4 by the buffer. 3. The liquid according to claim 1, wherein the alkylpolyglycol esters or hexamethylenetetramine comprises thiourea, preferably a mixture thereof, as inhibitors.
CS855370A 1985-07-19 1985-07-19 Heat transmission liquid CS251794B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS855370A CS251794B2 (en) 1985-07-19 1985-07-19 Heat transmission liquid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS855370A CS251794B2 (en) 1985-07-19 1985-07-19 Heat transmission liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS537085A2 CS537085A2 (en) 1986-12-18
CS251794B2 true CS251794B2 (en) 1987-08-13

Family

ID=5398484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS855370A CS251794B2 (en) 1985-07-19 1985-07-19 Heat transmission liquid

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS251794B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS537085A2 (en) 1986-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5104562A (en) Coolant composition containing potassium formate and potassium acetate and method of use
JP4297874B2 (en) Aqueous antifreeze containing glycol-free dicarboxylate
JPH02182782A (en) Heat transfer fluid containing dicarboxylic acid mixture as corrosion inhibitor
US4657689A (en) Corrosion-inhibited antifreeze/coolant composition containing hydrocarbyl sulfonate
EP1206504B1 (en) Synergistic combinations of carboxylates for use as freezing point depressants and corrosion inhibitors in heat transfer fluids
CA1196006A (en) Aliphatic sulfosiloxane-silicate copolymers
US4758367A (en) Triethylene glycol-based heat transfer fluids
RU2220183C2 (en) Cold-resistant aqueous heating or cooling flowing medium
US2373570A (en) Noncorrosive liquids
JPH01103684A (en) Freeze resistant cooling fluid
US4689165A (en) Heat transfer liquid
KR930002766B1 (en) Inhibited alkylene glycol coolant and cooling process
US6165380A (en) Method for transferring heat utilizing heat transfer/cooling fluid having tri-methyl glycine
CS251794B2 (en) Heat transmission liquid
US3553137A (en) Corrosion inhibitor for methoxypropanol
CN110699047B (en) Propylene glycol type cold carrier liquid
JPS59208082A (en) Corrosion prevention method for metals in cooling water systems
US5829259A (en) Aqueous absorption fluids
JPH031355B2 (en)
RU2072381C1 (en) Liquid heat-transfer agent for heating or cooling thermal systems
RU2250244C2 (en) Cold carrier for cooling and freezing of foods
Sellers The selection of cooling fluids for internal combustion engines operating at low temperatures
SK109292A3 (en) Non-freezing mixture
JPS6226357B2 (en)
KR19980046619A (en) Antifreeze Composition