что такое гликоль в жидкости
Гликоли
Гликоли – органическое соединение с двумя гидроксильными группами ОН. Альтернативное название – двухатомные спирты или диолы. Общая формула вещества – CnH2n(OH)2. Простейший представитель класса двухатомных спиртов – этиленгликоль, молекула которого имеет структурную формулу НО−СН2−СН2−ОН.
Первооткрыватель класса диолов – французский ученый Шарль Вюрц, который внес большой вклад в органическую химию.
Впервые гликоли синтезировали сложным методом ученые Уильямс и Берло. Результатом их исследований стало появление двухатомного спирта с высокими эксплуатационными характеристиками. Жидкость с высокой температурой кипения и низкой температурой кристаллизации нашла применение в промышленности. С момента открытия гликоли активно используются в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, холодильных установках и климатическом оборудовании.
Физические и химические свойства гликолей
Низшие двухатомные спирты (этиленгликоль и пропиленгликоль) – это бесцветные прозрачные жидкости. Наличие полярных гидроксильных групп влияет на физические характеристики вещества – высокую плотность, вязкость и теплопроводность.
Пропилен- и этиленгликоль хорошо растворяются в воде и органических растворителях – карбоновых кислотах, кетонах, аминах, спиртах. Низшие гликоли используются в качестве растворителей для большинства органических соединений кроме высших предельных и ароматических углеводородов.
Химические свойства диолов схожи с одноатомными спиртами. При взаимодействии с металлами и их солями образуют алкоголяты, при соединении с кислотами – простые и сложные эфиры. Каждая полярная гидроксильная группа вступает в химическую реакцию независимо друг от друга, что приводит к образованию смеси продуктов.
Получение гликолей
Впервые этиленгликоль был получен путем окисления этилена. Этот способ до сих пор используется в промышленности. Кроме того, для получения двухатомных спиртов также применяют:
Применение гликолей в промышленности
Концентрированный водный раствор гликоля обладает сильной коррозионной активностью. Для защиты элементов инженерных сетей в промышленности гликоли применяются только с пакетом антикоррозионных присадок. Без этого охладительный или отопительный контур оборудования загрязняется продуктами коррозии. Образующиеся внутри пробки ведут к засорам, ухудшению эксплуатационных характеристик и поломкам оборудования.
Самая распространенная концентрация гликоля в водном растворе, при использовании в качестве теплоносителя – 40 %. Испытания показали, что водный раствор двухатомного спирта с добавлением карбоксилатных ингибиторов коррозии сохраняет свои эксплуатационные свойства до 10 лет и более лет.
Использование водных растворов диолов с пакетом противокоррозионных присадок в качестве теплоносителя исключает появление паровых пробок в отопительной системе, уменьшает кавитацию, снижает риск эрозии металла трубок и радиатора. В комплексе это значительно увеличивает эксплуатационный ресурс оборудования.
Водные растворы гликолей с различной концентрацией используются промышленности:
В качестве теплоносителя обычно применяются растворы этиленгликоля (ЭГ, МЭГ), и пропиленгликоля (ПГ).
Водно-гликолевый раствор
Гликоли хорошо растворяются в воде, поэтому из них легко получать смеси различной концентрации. Полученный раствор имеет низкую вспениваемость, высокую теплопроводность, формирует рыхлую желеобразную массу при кристаллизации (шуга). Невысокий коэффициент температурного расширения водно-гликолевых растворов расширяют сферу применения в качестве теплоносителей. Смесь на основе этилен- или пропиленгликоля используется в системах отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха, установках чиллер-фанкойл, подогревателях нефти и газа, геотермальных насосах и других промышленных установках. Применение гликоля гарантирует бесперебойную эксплуатацию инженерных систем из полимерных соединений и металлических сплавов на протяжении длительного периода времени.
Виды водно-гликолевых растворов
Пропиленгликолевый теплоноситель применяется в автономных системах кондиционирования и отопления, промышленных теплообменниках. Концентрированный гликоль вызывает коррозию, для защиты металлических и пластиковых элементов систем применяются антикоррозионные присадки. Не рекомендуется использование пропиленгликолевого раствора в установках и системах с оцинкованными трубами. Гликоль вызывает отслаивание цинкового слоя. Смешивание с иными теплоносителями ухудшает антикоррозионные свойства. Рекомендуемый срок эксплуатации – 5 лет.
Используемые производителями теплоносителей присадки защищают оборудование от коррозии, накипи и отложений. Смешивание с другими антифризами не рекомендуется. Раствор не повреждает поверхности из пластика, металлопластика, паранита, резины, что исключает появление протечек.
Меры безопасности
В отличие от пропиленгликоля водный раствор этиленгликоля токсичен. При кратковременном вдыхании не оказывает негативное влияние, при долговременном вызывает поражение слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Симптомы отравления этиленгликолем – слабость и апатия, которые прекращаются при прерывании контакта с веществом. Попадание реагента внутрь организма опасно для жизни.
Работать с этиленгликолем необходимо в специальной одежде и обуви, с использованием промышленного противогаза с универсальным защитным патроном, фартука из пленочной ткани и бутилкаучуковых перчаток.
Сфера применения водно-гликолевых растворов
Водно-гликолевая смесь применяется в системах отопления, охлаждения и кондиционирования воздуха, в климатических установках различного типа:
Растворы используются в качестве основы для производства тосолов, гидравлических жидкостей, автомобильных антифризов. Универсальные теплофизические свойства этилен- и пропиленгликоля востребованы в авиационной, текстильной, авиационной, нефтяной, лакокрасочной, табачной, электротехнической отраслях.
Что такое гликоль? Как он используется в чиллере?
Анализ энергосистемы
Гликоль — смешивающаяся с водой охлаждающая жидкость, которая часто используется в системах теплопередачи и охлаждения. Она обеспечивает лучшие параметры теплопередачи, чем вода, и может смешиваться с водой для обеспечения различных характеристик теплопередачи. Гликоль выпускается в двух вариантах: этиленгликоле и пропиленгликоле. Хотя оба материала опасны для живых существ, пропиленгликоль чаще всего используется вблизи продуктов питания, а этиленгликоль чаще всего используется в промышленных применениях.
Низкие точки замерзания гликолевых смесей делают их идеальными для охлаждения предметов ниже точки замерзания воды. Таким образом, смеси гликоля / воды часто используются для охлаждения морозильников и аналогичных сред. Обслуживание холодильных машин включает постоянный контроль концентрации гликоля в системе.
Чтобы понять цель гликоля, вы должны сначала понять, как работает чиллер. Чиллер состоит из двух ключевых частей: холодильной установки, которая использует электрическую энергию для производства холодной жидкости, и теплообменных катушек, которые перемещают холодную жидкость из холодильного агрегата в целевую зону и горячую жидкость из целевой зоны в холодильную установку. Как правило, целевой областью является внутренняя часть морозильника или какой-либо другой объект, который вы хотите охладить. Холодильная установка часто состоит из компрессора с некоторым сжимаемым теплоносителем, таким как фреон.
Каждый чиллер имеет диапазон рабочих температур. Этот температурный диапазон определяется несколькими переменными, наиболее важными из которых являются точка кипения и точка замерзания теплоносителя. Гликоль ценится как теплоноситель, потому что он может работать в широком диапазоне температур и может смешиваться с водой. Точки кипения и замерзания гликолевых смесей зависят от относительных количеств гликоля и воды в смеси.
Низкие температуры, связанные с гликолевыми смесями, делают их полезными для применений, когда чиллер должен охлаждать большое количество тепла. Тепло является побочным продуктом многих химических реакций; способность гликоля быстро переносить тепло делает его полезным для поддержания температуры химических реакций. По этой причине смеси пропиленгликоля / воды часто используются для охлаждения ферментеров в пивоварнях.
Гликоль является важным теплоносителем в промышленных применениях. В дополнение к отличным параметрам теплопередачи этиленгликоль имеет тенденцию препятствовать росту водорослей в оборудовании для теплопередачи.
Гликоль и область его применения
На рынке есть достаточно много хладо- и теплоносителей. Чтобы подобрать материал для этих задач нужно изучить существующие варианты составов. Сегодня вы узнаете где используется гликоль, и что из себя представляет это вещество.
Характеристика материала
Чтобы правильно подобрать раствор нужно учитывать множество деталей. Прежде всего свойства применяемого оборудования и климатические условия. Сфера применения растворов ограничена. Например, в пищевой промышленности и косметологии можно использовать только смеси на основе безвредного для здоровья людей пропиленгликоля.
Из преимуществ рассматриваемого вещества следует отметить высокую эффективность при использовании в условиях высокого давления и сверхвысоком температурном режиме. Также стоит выделить хорошие антикоррозийные свойства материала. Вещество воздействует непосредственно на очаг коррозии, и нейтрализует его.
Срок службы антифриза достаточно длительный. Конечно, он зависит от условий эксплуатации. В системах отопления он составляет не менее пяти лет. Все растворы гликоля не содержат элементом, создающих опасные концерогены. Применение растворов вещества в отопительных системах поможет сохранить трубы в идеальном состоянии.
Заметим, что отработанный антифриз на основе моноэтиленгликоля необходимо подвергнуть процедуре утилизации. Дело в том, что такие материалы имеют третий класс опасности. Они очень токсичны и небезопасны для здоровья людей. Поэтому отработанный антифриз нельзя просто сливать в канализацию. Необходимо обращаться в компанию, занимающуюся решением подобных задач. Поскольку самостоятельно справиться с утилизацией невозможно. Отметим, что растворы на основе пропиленгликоля абсолютно безопасны. Они не нуждаются в процедуре утилизации.
Где приобрести антифриз?
Теперь вы знаете где используется гликоль. Если вам необходим этот материал, нужно обратиться к производителю этих смесей. Только там вы получите действительно квалифицированную помощь. Сотрудники компании-производителя подберут для вас наиболее эффективный вариант гликоля.
Гликоль и область его применения
Изобрел вещество французский химик Шарль Вюрц, сделавший ряд открытий в сфере неорганической химии. В наши дни работа множества механизмов и видов оборудования функционирует с помощью составов, открытых ученым.
Гликоль был получен сложным методом на основе предварительных испытаний Уильямса и Бертло. В результате появился двухатомный спирт с отличными физическими свойствами: он отличался высокой температурой кипения, а замерзал при –65 градусах Цельсия. Промышленное производство гликоля началось в первой половине прошлого века с применения в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в холодильных установках.
Уникальность вещества заключается в низкой себестоимости изготовления. Его получают методом гидрации окиси этилена, поэтому он дешевый, но относится к токсичным материалам. Особенно опасна жидкость для здоровья человека, при ее попадании в организм возникают неизлечимые заболевания или летальный исход.
Использование в качестве теплоносителя
Гликоль в сравнении с водой оказывает меньшее коррозионное воздействие на металл. В промышленности его применяют с различными добавками. Без присадок охладительный контур быстро загрязняется, внутри появляются пробки, что ведет к поломкам оборудования. Самым распространенным является раствор гликоля (40 %) с антикоррозионными веществами — ингибиторами. Такая смесь отличается уникальной стойкостью к образованию ржавчины. Гликолевый раствор с дистиллированной водой и карбоновыми кислотами прослужит больше 10 лет, находясь в закрытом контуре отопительной или охлаждающей сети.
Купить качественный гликоль в качестве теплоносителя можно для исключения появления паровых пробок в системе и уменьшения явления кавитации. В процессе эксплуатации уменьшается эрозия радиатора и металла трубок, увеличивается рабочий ресурс оборудования.
Основные промышленные отрасли, где используется вещество:
Типы гликоля
Существует несколько основных видов материала, который востребован в качестве теплоносителя, — это этиленгликоль, монопропилен и пропиленгликоль. Первый тип растворяют водой и используют в отопительных контурах. Монопропилен применяют в изготовлении тормозных жидкостей, алкидных и полиэфирных смол, шампуней, кремов, паст и пр. Пропиленгликоль обладает более низкими теплофизическими свойствами, но безопасен для здоровья человека, поэтому рекомендован для использования в пищевой промышленности.