[發明專利]一種工業載冷傳熱介質

無效

• 申請號: 200810013056.5
• 申請日: 2008-08-30
• 公開（公告）號: CN101348709A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 白松泉;陳錫良;李晶
• 申請（專利權）人: 白松泉
• 主分類號: C09K5/10
• 分類號: C09K5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于工業生產用傳熱介質，特別是在化工生產及醫藥合成過程的間接傳熱系統中做載冷劑。

背景技術

在化工、制藥等諸多工業生產領域都與溫度密切相關，有高溫、有低溫，有吸熱反應，有放熱反應。為了使系統溫度始終保持在工藝條件要求的狀態下，實際上是通過反應器內部的蛇形管或反應器外部的夾層中流動的傳熱劑傳入或傳出熱量來完成的。常用的傳熱介質有無機鹽類水溶液及醇類水溶液。這些水溶液傳熱介質傳熱性能較差，而且對金屬材料腐蝕嚴重，這些缺陷一方面影響傳熱效果，另一方面大大縮短了制冷設備的使用壽命，長期以來一直制約著制冷行業的發展。

針對上述問題，已有很多報道，美國專利US5718836中提到一種防蝕性液體冷卻劑，該冷卻劑只用于汽車防凍液方面，而且其產品中專門加入鈣鎂化合物，這類化合物極易引起冷卻循環系統結垢。美國陶氏載冷液(商品名DOWTHERM^TMSR-1及DOWFROST^TM)是由乙二醇和丙二醇為基料，添加一定量防蝕劑的載冷介質，這種載冷劑有良好的防銹性能，但是在-30℃以下，其水溶液粘度將會極劇升高，流動性下降，限制了其應用范圍。

對比文件特許公開號：10-228382名稱“高溫耐水性鹽組成物”公開了一種鹽水組合物選用二醇類或丙三醇為主體，含量為30-90％，最好為50-80％，但在實際應用中會出現下述情況：如果多醇含量太低(30％以下)，則水溶液的冰點將會很高，達不到系統要求的低溫狀態就會凍結；當多醇類含量＞80％，其溶液在低溫狀態下(0℃以下)粘度會迅速上升，流動性急劇下降，因此這類單一的多醇組合物不適合在低溫狀態下循環使用，只適于高溫循環系統，(就像汽車防凍液，在較高溫度時循環使用，在低溫靜止狀態時保持不凍即可)，不適于低溫循環狀態下應用。

近年中國市場上推廣的LM系列傳熱介質(商品名冰河冷媒)，防銹性能優良，載冷能力很強，可以在-100℃下使用，但這類產品存在著一定的揮發性，在食品、醫藥行業使用還缺少安全保證。

發明內容

本發明克服了上述公開專利文獻中所存在的缺陷，提供一種無毒、不揮發、不易燃、不腐蝕金屬，同時在低溫下具有非常好的流動性，傳熱性優良的工業載冷傳熱介質。該傳熱介質可以制備成70％(重量)的濃縮液，可以根據工藝溫度要求，用水稀釋成不同濃度后，在-50～100℃溫度區間使用。

本發明提供的工業載冷傳熱介質，主要由水、C₁～C₃有機酸鹽、緩蝕劑和阻垢劑組成，其特征是傳熱介質主要由下列組份的重量百分比組成：

C₁～C₃有機酸鹽????????5～70％

緩蝕劑????????????????0.1～9％

阻垢劑????????????????0～1％

水????????????????????20～94.9％

PH值??????????????????7～13。

本發明傳熱介質中，所述的C₁～C₃有機酸鹽選用甲酸鹽或乙酸鹽或丙酸鹽它們中的一種或多種混合使用；甲酸鹽、乙酸鹽或丙酸鹽分別采用該有機酸的鉀鹽或鈉鹽。根據傳熱介質的使用溫度范圍，這些有機酸鹽可以單獨選用或者以不同比例混合使用，調整濃度在5～70％(重量)的區間組配。所述的緩蝕劑選用緩蝕劑為磷酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、苯甲酸鹽和苯丙三氮唑，確切的說這些鹽是鈉鹽或鉀鹽而不含鈣或鎂鹽(因鈣.鎂鹽極易產生沉淀、結垢)，可以是它們中的一種或幾種混合使用，每種防蝕劑的用量不超過傳熱介質總重量的5％。本發明傳熱介質所選加的阻垢劑為EDTA鈉鹽，其加入總量不超過傳熱介質總重量的1％(重量)，通常在0.1～0.5％(重量)的范圍內適宜。這些防蝕阻垢劑的加入可以達到阻垢、防蝕、抑菌等效果。所選用的水為工業水、天然水、純水均可。本發明的傳熱介質的PH值應該控制在7～13的范圍內，如PH值低于7，則用NaOH或KOH等工業堿來調整，因為當PH值低于7時，有些防蝕劑將失去作用，會發生腐蝕現象。

本發明產品無毒、不揮發、不易燃、不腐蝕金屬設備，同時在低溫下具有非常好的流動性，是傳熱性優良且安全的傳熱介質，產品具有載冷、傳熱、緩蝕、抑菌的特性；該傳熱介質可以制備成70％(重量)的濃縮液，可根據工藝溫度要求，用水稀釋成不同濃度，適用于50～100℃溫度下，做工業領域的載冷傳熱介質。