[發明專利]一種丙二醇型太陽能低溫熱利用工質的生產工藝及系統

在審

• 申請號: 202110179368.9
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112774566A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 程慶來;柴永峰;賈利凱;李碧柳;李城序
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司
• 主分類號: B01F15/04
• 分類號: B01F15/04;B01F13/04;C09K5/10
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 王春梅

本發明提供了一種丙二醇型太陽能低溫熱利用工質的生產工藝及系統，所述工質包括按質量百分比計的下列組份，丙二醇40?50％；去離子水47?57％；添加劑2.2?3.6％；色素0.1?0.2％；根據太陽能低溫熱利用工質的性能要求和工質產量計算各組分質量百分比，確定各添加劑、色素、丙二醇和去離子水的加入時間和順序，并確定各添加劑、色素、丙二醇和去離子水加入的流量，本發明所述的一種丙二醇型太陽能低溫熱利用工質的生產工藝及系統僅使用管路、閥門、流量計、清管器等常用的化工設備，可連續生產，無特殊材料和進口設備，系統簡單，投資費用低。

技術領域

本發明屬于化工工藝過程技術領域，尤其是涉及一種丙二醇型太陽能低溫熱利用工質的生產工藝及系統。

背景技術

太陽能熱利用是可再生資源利用的重要領域，目前全球太陽能低溫熱利用最成熟的產品當屬太陽能熱水器。我國太陽能熱水器行業已經形成機械裝備、原材料加工、市場營銷、安裝服務等相互配套的產業鏈，涌現出多家知名品牌企業。

相較于真空管太陽能熱水器，平板太陽能熱水器的優點是安全性好，易于與建筑物一體化安裝，同時具有較強的耐壓能力在城鎮住宅用戶和工程應用領域，其適用于承壓系統的優勢更加明顯。2010年以來，平板太陽能熱水器的研發突破了初期產品技術和結構缺陷，在國內市場銷量連年遞增，目前已占據國內約30～40％的市場份額；在歐美市場中，平板太陽熱水器更是占據90％以上的市場份額。

在平板式太陽能熱水器的工作通常需要先加熱導熱工質，集熱器吸收熱能并將熱能傳導給導熱工質。隨著導熱工質溫度的升高，在泵循環作用下，受熱液體工質在集熱器中加熱后，再進入儲水罐的換熱器中通過熱量交換將熱能傳給生活水，導熱工質傳熱后逐漸被冷卻。冷卻后的導熱工質又被送回至集熱器中，在集熱板中再一次被加熱。這一過程不斷重復直至儲水罐中的生活水都被加熱至設定溫度。

平板太陽能熱水器中的導熱工質在科學研究領域被稱為太陽能低溫熱利用工質。丙二醇型太陽能低溫熱利用工質具有耐高溫、凝固點低、無揮發性、金屬腐蝕性弱、不易被氧化、使用壽命長、廉價易得等天然優勢，廣泛應用于平板太陽能熱水器。蔣波等人在專利《太陽能熱水器用換熱介質》(專利號：201410063609.3)中提出在丙二醇中加入聚馬來酸酐、海藻酸、硼砂等添加劑，通過間歇反應釜混合方式生產制備太陽能熱水器用換熱介質的方法。此方法生產的太陽能熱水器用換熱介質增強了金屬緩蝕作用，延長了使用壽命，但此生產工藝采用反應釜物理混合的間歇生產方式，生產效率較低，不利于大規模批量化生產。進一步，聚馬來酸酐和海藻酸等合成有機羧酸的價格較高，增加了生產成本。另外，硼砂等添加劑對人體有害，不是本質安全的傳熱工質，這一點更不利于產品的普及與推廣。

綜上所述，在太陽能低溫熱利用工質生產中急需研發一種新型、高效的連續化生產工藝及系統，提高丙二醇型太陽能低溫熱利用工質制備過程的生產效率和自動化水平。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種丙二醇型太陽能低溫熱利用工質，所述工質包括按質量百分比計的下列組份：

作為優選的，所述添加劑為葵二酸、磷酸氫二鈉、硝酸鈉、苯甲酸鈉、苯并三氮唑、氫氧化鉀的混合物，其中各組分的質量百分比為：

作為優選的，所述色素為檸檬黃、弱酸綠、弱酸藍、胭脂紅中的一種。