[發(fā)明專利]低粘度超低溫雙向?qū)挏剌d冷劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410593257.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN104388058B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳錫良;蘇超;宋喆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朝陽(yáng)光達(dá)化工有限公司
• 主分類號(hào): C09K5/10
• 分類號(hào): C09K5/10
• 代理公司: 北京鑫浩聯(lián)德專利代理事務(wù)所(普通合伙)11380
• 代理人: 李荷香,呂愛萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)用傳熱介質(zhì)，特別是在化工生產(chǎn)及醫(yī)藥合成過(guò)程的間接傳熱系統(tǒng)中的超低溫雙向?qū)挏毓?jié)能載冷劑。

背景技術(shù)

在化工、制藥等諸多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都與溫度密切相關(guān)，有高溫、有低溫，有吸熱反應(yīng)，有放熱反應(yīng)。為了使系統(tǒng)溫度始終保持在工藝條件要求的狀態(tài)下，實(shí)際上是通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)部的蛇形管或反應(yīng)器外部的夾層中流動(dòng)的傳熱介質(zhì)傳入或傳出熱量來(lái)完成的。常用的傳熱介質(zhì)有無(wú)機(jī)鹽類水溶液及醇類水溶液。這些水溶液傳熱介質(zhì)傳熱性能較差，而且對(duì)金屬材料腐蝕嚴(yán)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(shè)備的使用壽命，長(zhǎng)期以來(lái)一直制約著制冷行業(yè)的發(fā)展。

針對(duì)上述問(wèn)題，已有很多報(bào)道，美國(guó)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(chǎn)品中專門加入鈣鎂化合物，這類化合物極易引起冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié)垢。美國(guó)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(zhì)，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(huì)極劇升高，流動(dòng)性下降，限制了其應(yīng)用范圍。對(duì)比文件特許公開號(hào)：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(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)下述情況：如果多醇含量太低(30％以下)，則水溶液的冰點(diǎn)將會(huì)很高，達(dá)不到系統(tǒng)要求的低溫狀態(tài)就會(huì)凍結(jié)；當(dāng)多醇類含量＞80％，其溶液在低溫狀態(tài)下(0℃以下)粘度會(huì)迅速上升，流動(dòng)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(tài)下循環(huán)使用，只適于高溫循環(huán)系統(tǒng)，(就像汽車防凍液，在較高溫度時(shí)循環(huán)使用，在低溫靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)保持不凍即可)，不適于低溫循環(huán)狀態(tài)下應(yīng)用。近年來(lái)有文獻(xiàn)提到一種包含聚乙二醇甲醚的低粘度官能液，該液體只用于汽車制動(dòng)液方面，將二醇烷基醚類化合物用于載冷劑還未見有報(bào)道。

近年中國(guó)市場(chǎng)上推廣的LM系列傳熱介質(zhì)(商品名冰河冷媒)，防銹性能優(yōu)良，載冷能力很強(qiáng)，可以在-100℃下使用，但這類產(chǎn)品存在著一定的揮發(fā)性，在食品、醫(yī)藥行業(yè)使用還缺少安全保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，提供一種無(wú)毒、不揮發(fā)、不易燃、不腐蝕金屬，同時(shí)在低溫下具有非常好的流動(dòng)性，傳熱性優(yōu)良的低粘度超低溫雙向?qū)挏剌d冷劑，該載冷劑在-75～245℃溫度區(qū)間使用。

本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案是：一種低粘度超低溫雙向?qū)挏剌d冷劑，是由二醇烷基醚類化合物、緩蝕劑、阻垢劑和官能調(diào)節(jié)液組成的組合物，其特征是：該組合物所含組分及重量百分比如下：

本發(fā)明載冷劑組合物的優(yōu)選重量百分比如下：

本發(fā)明所述的二醇烷基醚類化合物選自二乙二醇甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇甲丙醚、它們中的任意一種或一種以上混合使用。根據(jù)據(jù)載冷劑的使用溫度范圍，二醇烷基醚類化合物調(diào)整濃度在80～99％的區(qū)間組配。

所述的緩蝕劑選自磷酸鹽、植酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、乳酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、苯甲酸鹽和苯并三氮唑它們中的任意一種或一種以上混合使用，每種緩蝕劑用量不超過(guò)載冷劑總重量的5％。

這些鹽是鈉鹽或鉀鹽而不含鈣或鎂鹽(因鈣、鎂鹽極易產(chǎn)生沉淀、結(jié)垢)，所以是它們中的一種或幾種混合使用。

本發(fā)明所述選加的阻垢劑為聚環(huán)氧琥珀酸，聚天冬氨酸，S-羧乙基硫代琥珀酸它們中的任意一種或一種以上混合使用。本發(fā)明載冷劑所選加的阻垢劑為新型均聚類阻垢劑，如聚環(huán)氧琥珀酸，聚天冬氨酸，S-羧乙基硫代琥珀酸，其加入總量不超過(guò)載冷劑總重量的1％，通常在0.1～0.5％的范圍內(nèi)適宜。這些緩蝕阻垢劑的加入可以達(dá)到阻垢、防蝕、抑菌等效果。

所述的官能調(diào)節(jié)液選用水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇它們中的任意一種或一種以上混合使用。該官能液能夠溶解緩蝕阻垢劑，適當(dāng)?shù)募尤肓靠梢越档洼d冷劑的粘度。

本發(fā)明載冷劑的pH值應(yīng)該控制在8～10的范圍內(nèi)，如pH值低于7，則使用NaOH或KOH等工業(yè)堿來(lái)凋整，因?yàn)楫?dāng)pH值低于7時(shí)，有些緩蝕劑將失去作用，會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。