專利名稱：：工業(yè)用濃縮傳熱介質(zhì)的制作方法工業(yè)用濃縮傳熱介質(zhì)本發(fā)明屬于工業(yè)生產(chǎn)用液體傳熱介質(zhì)，特別是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的化學(xué)反應(yīng)和生物發(fā)酵過程中的間接傳熱系統(tǒng)中做載冷劑或傳熱劑使用的對金屬具有防蝕防癡的濃縮傳熱介質(zhì)。在釀酒、制藥和化工等諸多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)過程與溫度密切相關(guān)，有些在高溫下進(jìn)行，有些在低溫下進(jìn)行，有吸熱反應(yīng)，也有放熱反應(yīng)，為了保護(hù)物料系統(tǒng)溫度始終在工藝條件要求的狀態(tài)下，實際上是通過反應(yīng)器內(nèi)部的蛇形管或反應(yīng)器外部的夾層中流動的傳熱劑傳出或傳入熱量來完成的。最常用的傳熱介質(zhì)是水，傳熱溫度范圍為5-90°C,在此溫度范圍以外，由于水趨于結(jié)冰或沸騰而不能做傳熱劑使用。以水做傳熱劑的優(yōu)點是傳熱效果好，成本低廉，其缺點是銹蝕設(shè)備，并且極易結(jié)垢，循環(huán)使用時還會發(fā)生霉變；其它常用的傳熱介質(zhì)還有無機(jī)鹽類，如氯化鈉水溶液，氯化鉀水溶液，這類傳熱介質(zhì)對各種金屬及不銹鋼腐蝕嚴(yán)重，目前已逐漸被有機(jī)醇類傳熱介質(zhì)，如乙二醇水溶液、丙二醇水溶液所取代；然而單一的醇類水溶液雖然對合金鋼銹蝕較輕，但對工業(yè)中廣泛應(yīng)用的碳鋼及其它金屬仍然腐蝕嚴(yán)重。一種熱交換系統(tǒng)，如果其中的傳熱介質(zhì)沒有防蝕性，那么，因介質(zhì)的銹蝕作用，該熱交換系統(tǒng)經(jīng)過15年左右的時間就會出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，其后果是大大縮短了整個設(shè)備的使用壽命。針對傳熱劑的防腐蝕問題，已有很多報道，但其應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在汽車防凍液方面，對于其它工業(yè)領(lǐng)域的報道很少。同時，汽車防凍液中主要成份大多數(shù)選用乙二醇類，這類防凍液因沸點較高，揮發(fā)性小，適合做汽車發(fā)動機(jī)這樣較高溫度下的冷卻液和發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時的防凍液，但不適合做較低溫度下的循環(huán)冷卻液，因為在低溫時(如-3(TC)，乙二醇水溶液的粘度會迅速增加，循環(huán)阻力很大。美國專利US5718836中提到一種防蝕性液體冷卻劑，該冷卻劑用于汽車防凍液，其中，專門加入鈣鎂化合物，這類化合物的加入，極易引起冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié)祐。該液體冷卻劑中含有90%的乙二醇，其它醇的含量并未給出。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3090%，最好為5080%，但在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)下述情況如果多醇含量太低(30%以下)，則水溶液的冰點將會很高，達(dá)不到系統(tǒng)要求的低溫狀態(tài)就會凍結(jié)；當(dāng)多醇類含量>80%,其溶液在低溫狀態(tài)下(ot: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(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，在較高溫度時循環(huán)使用，在低溫靜止?fàn)顟B(tài)時保持不凍即可)，不適于低溫循環(huán)狀態(tài)下應(yīng)用。本發(fā)明的目的是克服上述公開文獻(xiàn)技術(shù)中所存在的缺陷，提供一種在較高濃度(90%以上)和較低濃度(30%以下)均能獲得理想的循環(huán)狀態(tài)且符合工藝要求達(dá)到的冰點溫度，應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的載冷、傳熱液體介質(zhì)。本發(fā)明選用C,C4水溶性醇和防蝕劑作主成份，為多醇(含有兩個羥基以上的醇)和或單醇(含有一個羥基的醇)的混合體，分別制成30%以下稀溶液和90%以上的濃縮液，在較低濃度下，利用該傳熱介質(zhì)就可以獲得很低的冰點；在較高濃度(90%以上)下，當(dāng)系統(tǒng)在-8(TC以下低溫時仍然具有良好的流動性，這種無水濃縮液更便于運(yùn)輸使用。本發(fā)明提供的工業(yè)用對金屬有防蝕防垢性的傳熱介質(zhì)，主要由水、C,~C4水溶性醇和防蝕劑組成，其特征是該傳熱介質(zhì)主要由下列組份的重量百分比組成d~C4水溶性醇926%，防蝕劑6.59%,阻垢劑0.10.2%，工業(yè)堿01%,水6584%,PH值710。本發(fā)明提供的工業(yè)用對金屬有防蝕防垢性的傳熱介質(zhì)，主要是由C,-"水溶性醇與防蝕劑配制成的濃縮液，其特征是該傳熱介質(zhì)由下列組份的重量百分比組成d~"水溶性醇9199%,防蝕劑0.99%，阻垢劑00.05%，工業(yè)堿00.05%，PH值710。在本發(fā)明傳熱介質(zhì)中，所選用水溶性醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇和二乙二醇。根據(jù)使用溫度范圍，這些醇可以單獨(dú)選用，也可以以不同比例混合使用，以求獲得最佳傳熱效果。例如，在10(TC左右的高溫條件下，主要用二醇類，以減少傳熱介質(zhì)的揮發(fā)損失，而在(TC以下的低溫環(huán)境中，則主要選用單醇及多醇的混合物，以確保傳熱劑具有很低的冰點和良好的流動性。與此同時，還要考慮原料的價格。所選用的防蝕劑為磷酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、苯甲酸鹽、EDTA鈉鹽。確切地說這些防蝕劑是其鈉鹽或鉀鹽而不含有鈣、鎂鹽(因錦、鎂鹽極易生產(chǎn)沉淀、結(jié)裙)。其中，硼酸鹽、鉬酸鹽和苯甲酸鹽還有抑菌作用。根據(jù)傳熱系統(tǒng)材質(zhì)的不同，這些防蝕劑也可以單獨(dú)使用或幾種混合使用，每一種防蝕劑的用量不超過傳熱介質(zhì)總量的5%(重量)。在防蝕劑中還可以選加有機(jī)膦酸，如羥基二甲叉磷酸(HEDP)、聚丙烯酸、苯并三氮唑、噻唑，它們的加入總量不超過傳熱介質(zhì)總量的0.5%(重量)，通常在O.01-0.3%(重量)的范圍內(nèi)，以一種或幾種同其它防蝕劑一起混合使用。這些防蝕劑的加入可進(jìn)一步提高阻癡、防蝕效果，用于要求較高的傳熱系統(tǒng)中。所選用的水為工業(yè)水、天然水、純水。本發(fā)明的傳熱介質(zhì)的PH值應(yīng)該控制在710的范圍內(nèi)，如PH值低于7，則用Na0H或K0H等工業(yè)堿來調(diào)整，加入量為傳熱介質(zhì)總重量的0.052%。因為當(dāng)PH值低于7時，有些防蝕劑將失去作用，腐蝕現(xiàn)象會發(fā)生。綜上所述，本發(fā)明的突出之處在于發(fā)明了一種能應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn)過程，溫度范圍在-8(TC16(TC之間變化，具有防蝕、阻垢、抑菌作用的載冷、傳熱液體介質(zhì)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，組合物主體在相同重量配比時，本發(fā)明可以獲得較寬泛的工作溫度范圍和更低的冰點；在低于30%或混合醇濃度大于90%以上，本發(fā)明組合物仍然能夠正常應(yīng)用。本發(fā)明選用單羥基醇與多羥基醇的混合體，不但適用作高溫傳熱介質(zhì)，更是低溫(-8(TC以下)狀態(tài)下優(yōu)良又經(jīng)濟(jì)的載冷介質(zhì)。下面將本發(fā)明組合物與曰本專利文件中乙二醇組合物的冰點及粘度作對比，從表1可以看出，相同濃度條件下兩種組合物的冰點及粘度相差都很大。表l本發(fā)明組合物與二醇類組合物的冰點及粘度對照表(重量百分比)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>下面結(jié)合實施例來進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體實施方案。實施例1一種重量百分比組成如下的傳熱介質(zhì)(作載冷劑使用)異丙醇4%,甲醇3%,丙二醇2.5%，乙二醇7.5%，二乙二醇6%，苯甲酸鈉4%，硝酸鈉2°/。，EDTA二鈉O.3%,HEDP0.01%,苯并三氮唑0.1%，鉬酸鈉1%,硼砂1%，氫氧化鈉1%,水67.59%。此載冷劑冰點為-15。C，可用于0-l(TC環(huán)境下的啤酒發(fā)酵、制藥等物料冷卻系統(tǒng)中，對鋼鐵、銅、鋁材質(zhì)均無腐蝕、不結(jié)垢、不霉變，此載冷劑與自來水、酒精溶液的防蝕性對比實驗結(jié)果見表2:表2:實施例l與其它冷卻劑的防腐蝕性比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>試驗條件為25°C,常壓，5mm厚碳鋼，銅、鋁試片。通過定期測量試片減重來評估試液的防蝕性能，并根據(jù)銹蝕速度公式金屬減重/初重/時間x100-銹蝕速度百分?jǐn)?shù)(M)計算出不同溶液對各種金屬的銹蝕速度。從表2可看出實施例1的載冷劑僅對鋼片有輕微銹蝕，銹蝕速度為每年0.0007%，而自來水和酒精水則對鋼鐵、銅、鋁的銹蝕均非常嚴(yán)重。實施例2異丙醇4%HEDPO.01°/。，丙二醇3%，苯并三氮唑O.15%,乙二醇9%,鉬酸鈉1%,苯甲酸鈉4%,硼砂1%,硝酸鈉2%，氫氧化鈉1%,EDTA二鈉0.3%，水74.54°/。實施例3乙醇3%，異丙醇5%,丙二醇2%，乙二醇5%，苯甲酸鈉3%，硝酸鈉2%，EDTA二鈉O.2%,HEDPO.01%,鉬酸鈉1%，硼砂1%，氫氧化鈉1°/。，噻唑0.1%,水76.69%。實施例4傳熱介質(zhì)重量百分組成如下苯并三氮唑0.1°/，丙二醇9%，苯甲酸鈉5%,三聚磷酸鈉0.7%,硼砂1%,EDTA二鈉0.2%，水84%。此傳熱介質(zhì)冰點在-3。C以下，沸點在105。C以上，常溫時揮發(fā)性很小，用于-3(rc的溫度條件下，對鋼鐵、銅、鋁無腐蝕、不結(jié)垢、不變質(zhì)。實施例5傳熱介質(zhì)重量百分組成如下乙二醇41%,丙二醇55%,硝酸鈉O.3%,苯甲酸鈉3%，鉬酸鈉0.4%,硼砂0.3%。此傳熱介質(zhì)揮發(fā)性極小，可用于-10'C至16(TC的溫度范圍內(nèi)，加熱與冷卻交替進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中，對鋼鐵無腐蝕。實施例6乙二醇35%，異丙醇20%,丙二醇41%,硝酸鈉0.3%,苯甲酸鈉3%，鉬酸鈉0.4%,硼砂0.3%。實施例7乙二醇8%，乙醇80%，丙二醇5%，苯甲酸鈉4%,硝酸鈉2%，鉬酸鈉O.9%,氫氧化鈉O.05%，苯并三氮唑O.05%。實施例8傳熱介質(zhì)重量百分組成如下乙二醇6%，乙醇4%，甲醇89%,亞硝酸鈉0.9%,苯并三氮唑0.04%，KOHO.05%，聚丙烯酸0.01°/。。該傳熱介質(zhì)組合物為濃縮液，根據(jù)物料系統(tǒng)溫度要求，用水稀釋成10%-60%(體積)的不同濃度，在-0°C-5(TC的溫度范圍內(nèi)使用。對金屬無腐蝕、不結(jié)垢、不變質(zhì)。實施例8稀釋成不同濃度的冰點與對應(yīng)濃度酒精的冰點比較見表3。表3不同濃度(體積)時實施例4組合物與酒精的冰點比較<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表3中可以看出，實施例8組合物的冰點要比相同濃度酒精的冰點低許多，這說明與單純的酒精做載冷劑相比，在相同濃度下，本發(fā)明的組合物可以在更低的溫度下使用。這實現(xiàn)這一目的，一方面與醇的配比有關(guān)，另一方面適量加入的防蝕劑也有抑制組份揮發(fā)和降低冰點的作用。權(quán)利要求1、一種工業(yè)用于金屬有防蝕防垢性的濃縮傳熱介質(zhì)，主要是由C1～C4水溶性醇與防蝕劑配制成的濃縮液，其特征是該傳熱介質(zhì)由下列組份的重量百分比組成C1～C4水溶性醇91～99％防蝕劑0.9～9％阻垢劑0～0.05％工業(yè)堿0～0.05％PH值7～10。2、按照權(quán)利要求l所述的傳熱介質(zhì)，其特征是所述的CrC4水溶性醇選用甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二乙二醇它們中的一種或幾種混合使用。3、按照權(quán)利要求l所述的傳熱介質(zhì)，其特征是所述的防蝕劑選用磷酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、苯甲酸鹽、EDTA鈉鹽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(zhì)總重量的5%。全文摘要本發(fā)明涉及一種工業(yè)用防蝕防垢濃縮液傳熱介質(zhì)，該介質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的化學(xué)反應(yīng)和生物發(fā)酵過程中的間接傳熱系統(tǒng)中做載冷劑或傳熱劑使用。該介質(zhì)由9～26％(重量)的C₁～C₄水溶性醇、6.5～9％(重量)的防蝕劑和65～89％(重量)的水等組成，同時還提供該傳熱介質(zhì)的濃縮液，C₁～C₄水溶性醇91～99％，防蝕劑0.9～9％，阻垢劑和工業(yè)堿分別為0～0.05％，本發(fā)明產(chǎn)品具有載冷、傳熱、防蝕、阻垢、抑菌的特性。適用溫度范圍為-50℃～160℃，是在不同的濕度下能應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的載冷、傳熱液體介質(zhì)。文檔編號C09K5/00GK101117570SQ20061004739公開日2008年2月6日申請日期2006年8月2日優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日發(fā)明者白松泉申請人:白松泉