Антифризы на основе этилен- и пропиленгликолей и вода. растворы этиленгликоля. растворы пропиленгликоля. температуры замерзания. вязкости. плотности. теплоемкости

Содержание

Теплоноситель этиленгликоль и пропиленгликоль: можно ли смешивать?

В связи с такой разницей в степени токсичности и в цене у многих возникает вопрос: можно ли смешать два спирта, чтобы получить не такой дорогой, как монопропиленгликоль, но менее токсичный, чем этандиол, аналог?


Ответ категоричен: жидкости не подлежат смешиванию, так как это, в лучшем случае, может привести к снижению характеристик более технологичного состава – пропилен гликоля, а в худшем вызовет образование осадка, так как растворы могут содержать присадки, несовместимые между собой. Поэтому следует выбрать только один из антифризов в соответствии с требованиями системы, а купить их по выгодным ценам можно у нас.

Стоимость и критерии выбора

Этиленгликоль – самый доступный из антифризов.

Самым доступным видом теплоносителя является вода.

Стоимость этиленгликоля за 1 килограмм составляет от 50 до 70 рублей. Пропиленгликоль самый дорогой представитель: его стоимость за 1 килограмм колеблется от 80 до 130 рублей, в зависимости от расфасовки и страны производителя.

Как уже видно теплоноситель может существенно повлиять на характеристики отопительной системы.

Вода имеет самую высокую теплоёмкость из вышеописанных представителей, поэтому увеличивать мощность радиаторов отопления не потребуется, показатели её вязкости оптимальны, она прекрасно движется как в системах с естественной циркуляцией, так и с принудительной циркуляцией.

В паспортах циркуляционных насосов в характеристике оборудования, указывается давление и расход из расчёта вязкости воды. Нагрузки на насосное оборудование стандартны, а котлы, как правило, рассчитаны на работу по тепловому графику 95-70, что на 5 градусов ниже температуры кипения воды.

Если нужен тёплый дом, который отапливается эпизодически, теплоноситель из ряда антифризов может быть лучшим решением, чем вода.

Параметры теплоёмкости антифриза достаточно хорошие, но меньшие по сравнению с водой, поэтому понадобятся дополнительные секции радиаторов или же более частая укладка трубы тёплого пола. Этиленгликоль из-за его повышенной токсичности для жилых помещений лучше не использовать.

Пропиленгликоль хоть и значительно дороже воды, но даёт гарантию стабильной и безопасной эксплуатации системы отопления в холодное время года.

Теплоноситель для системы отопления

Современный теплоноситель имеет сложный набор составных химических элементов. Известные незамерзающие жидкости используемые в отопительных системах, основываются на трех фундаментальных составляющих. Соответственно каждая жидкость наделена разными свойствами и характеристиками. Основное различие технических характеристик представленных марок, определяют наполнители, на основе которых замешан теплоноситель:

— этиленгликоль; — пропиленгликоль; — глицерин.

Выпускается теплоноситель в виде концентрата или часто предлагается немного дороже, готовый к применению, без дополнительного обогащения водой. Производители предлагают качественный антифриз. Благодаря умеренной концентрации и грамотным пропорциям много-атомного спирта, хороший теплоноситель не “разъедает” резиновые прокладки насосного оборудования. Отмечается полное отсутствие негативного воздействия на полипропиленовые или металлопластиковые трубы.

Российский рынок предлагает незамерзающие жидкостис огромным разнообразием марок от различных, как отечественных, так и зарубежных производителей. В простонародье “незамерзайка” встречается под наименованиями: «Теплый Дом», «Диксис», «Thermagent Eco», «Thermos Eco», «ТеплоДом» «Antifrogen N» и множество других. Как правило, антифризы имеют разный цвет, повторяя практически всю гамму радужной палитры: зеленый, синий, желтый, красный и даже розовый.

Какой пропиленгликоль лучше для отопления?

Чтобы правильно выбрать теплоноситель, стоит учитывать основные требования, которые к нему предъявляются:

  1. Теплоноситель не должен бытьтоксичным, ведь время от времени в системе могут случаться протечки, и ремонт не должен быть сопряжён с опасностью для здоровья.

    Не допускается также использование в качестве жидкости для отопления пожароопасных и взрывоопасных веществ.

  2. Высокий показатель теплоёмкости, который обеспечивает эффективный перенос тепла от котла к радиаторам.
  3. Разброс температур от отметки замерзания до точки кипения должен быть максимально большим, чтобы минимизировать вероятность аварий.
  4. Жидкость не должна разъедать уплотнения или приводить к коррозии в трубах и радиаторах.

Сфера применения

Пропиленгликоль достаточно востребован в современной промышленности. Изготовленные на его основе теплоносители широко используются не только для отопительных систем, а также в качестве антифриза для вентиляционного и  кондиционирующего оборудования.

Безопасность вещества позволяет применять его для жилых и общественных зданий. При этом заливать антифриз можно в конструкции из различных материалов, включая резину, алюминий, сталь, медь или чугун. Исключением является оцинкованное покрытие.

Область применения в промышленности пропиленгликоля достаточно обширна:

  • фармацевтика;
  • табачное производство;
  • изготовление пищевой продукции;
  • автомобильная и авиационная отрасль;
  • нефтегазовая промышленность;
  • косметология, парфюмерия;
  • медицина.

Использование пропиленгликоля включает животноводство и сельское хозяйство. Его практикуют для повышения качества корма, а также для продления срока хранения овощных культур. В химическом производстве вязкое вещество применяют в процессе изготовления полиуретанов, растворителей для красок, пластмасс или полимеров.

Пропиленгликоль в производстве пластмасс и полимеров

  • Пластификатор
  • Увлажнитель для паркета, мебели
  • Основа полиэфирных ненасыщенных смол, полиуретанов

При взаимодействии с трифенилфосфатом образуются фосфорсодержащие соединения, которые являются стабилизаторами полимеров и входят в состав негорючих полиуретанов. Промышленное значение имеют линейные полиэфиры, полученные из пропиленгликоля и дикарбоновых кислот, содержащих ароматическую или несколько метиленовых групп. В зависимости от состава исходного сырья полученный полиэфир имеет по концам гидроксильные или карбоксильные группы. Особое значение имеют полиэфиры ненасыщенных кислот или смесей насыщенных и ненасыщенных кислот, которые затем сшиваются различными винильными соединениями. Ненасыщенные полиэфиры широко применяются для различных покрытий и получения армированных пластических масс, в частности – стеклопластиков. Полиэфирные смолы с хорошими механическими свойствами при повышенной и пониженной температурах, а также высокой химической активностью получаются при взаимодействии пропиленгликоля с полигалогенидными полифенилами и образовавшегося соединения – с органическими кислотами.

Системные требования

Перед заполнением вашей отопительной системы антифризом, рекомендуем вам ознакомиться со следующими требованиями к системам, работающим на гликолевых теплоносителях.

  1. Необходимо увеличить мощность насоса. Так как гликоли более вязкие, чем вода, для сохранения такой же эффективности теплоотдачи нужно увеличить скорость циркуляции теплоносителя в системе, а значит, увеличить мощность циркуляционного насоса.
  2. Необходимо увеличить расширительный бак. Расширительный бак для воды подбирается определенного размера, в зависимости от объема воды в системе. В случае использования антифриза объем расширительного бака должен быть увеличен в 1.2 раза. Таким образом, при замерзании, расширяясь, теплоноситель сможет заполнить собой этот дополнительный объем, не нанося ущерба трубам.
  3. Антифризы на основе гликоля нельзя использовать в системах с оцинкованными трубами. Цинк может вступить в реакцию с гликолем, образуя осадок.
  4. Перед залитием антифриза требуется предварительная промывка системы.
  5. Не используйте гликолевые антифризы в системах, где температура теплоносителя может превысить 140С . Обычно это системы с твердотопливными котлами.
  6. Не перекрывайте часть системы, так как у теплоносителя возникнет препятствие для расширения при охлаждении, результатом чего могут стать лопнувшие трубы. Другими словами, нельзя отключать, например, второй этаж или батареи в одной из комнат.
  7. Не устанавливайте или просто отключите клапан подпитки, чтобы система автоматически не наполнялась водой. В противном случае произойдет разбавление антифриза водой, в результате чего он потеряет свои антизамерзающие и антикоррозийные свойства.

Если у вас остались вопросы или нужна консультация нашего специалиста по выбору теплоносителя, позвоните нам и мы с удовольствием вам поможем.

Новые минеральные теплоносители

Мы решили выделить описание этих жидкостей, поскольку они изготавливаются на основе природного минерала — бишофита. Вещество представляет собой магниевую соль соляной кислоты, полное название — гексагидрат хлорида магния. Производитель заявляет следующие характеристики готового антифриза, рассчитанного на минимальную температуру минус 30 градусов:

  • окрас водного раствора — светло-желтый, плотность составляет 1117…1250 кг/м³;
  • порог кипения — 116 °С, точка замерзания — минус 30 °С;
  • удельная теплоемкость — 0.77 ккал/кг •°С (3.23 кДж/кг•°С);
  • благодаря добавкам отсутствует вспениваемость и агрессивное воздействие на разнообразные уплотнители — силиконовые, паронитовые, резину EPDM и BMS;
  • вещество не токсично;
  • по вязкости и текучести препарат очень близок к гликолевым химикатам.

По сравнению с традиционными гликолевыми аналогами минеральный антифриз выигрывает за счет высокой температуры кипения, стоимости и безопасности для здоровья. Отрицательный момент — повышенная плотность и малая теплоемкость, на 23% хуже, чем у воды.

Практическое использование теплоносителя выявило ряд недостатков, о чем свидетельствуют отзывы домовладельцев:

  1. Текучесть раствора чрезвычайно высока. Отмечены случаи, когда антифриз проникал сквозь паяный стык полипропиленовых труб.
  2. При контакте с воздухом жидкая фракция быстро испаряется, оставляя заметный солевой нарост. Аналогичные явления наблюдаются в теплообменниках и трубопроводах, куда проникли воздушные пузырьки.
  3. Вещество реагирует с голым металлом на сварных швах. Внутри системы образуются сталактиты из железа и соли, уменьшающие проходное сечение и засоряющие грязевики.
  4. В случае перегрева антифриз превращается в жижу непонятного цвета, что и продемонстрировано на фото.

Учитывая опыт пользователей, мы не рискнем рекомендовать минеральные антифризы к применению в системах теплоснабжения частных домов. Возможно, с течением времени производители устранят вышеозначенные проблемы и раствор хлорида магния сможет на равных конкурировать с гликолями.

Применение

Перед заливкой в отопительную систему незамерзающей жидкости необходимо произвести гидравлические испытания.

Правильный выбор антифриза заслуживает особого внимания, важно подобрать тот, который будет полностью соответствовать системе отопления. Для этих целей производится анализ ее элементов, а также перечисляются материалы, из которых она состоит

После этого подбирается антифриз, который не будет содержать опасных для материалов системы добавок.

Для систем отопления наиболее популярной является незамерзающая жидкость с карбоксилатными присадками. Как правило, ее используют не менее 5 лет. Также стоит отметить, что теплоноситель пропиленгликоль для системы отопления без эффективных присадок особо опасен для медных теплообменников и может привести к их непригодности уже после года эксплуатации.

В процессе использования происходит загрязнение теплоносителя, поэтому его качество требует постоянного контроля, который желательно производить в лабораторных условиях.

Антифриз пропиленгликоль для систем отопления заменять необходимо только после гидравлического испытания системы и промывки ее щелочным раствором.

Свойства пропиленгликоля

Сегодня пропиленгликоль является одним из самых популярных видов теплоносителей ввиду своей безопасности и нетоксичности. Это вязкая бесцветная жидкость с характерным запахом и имеющая сладкий привкус. Она широко используется в косметологической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Его раствор способен выдерживать температуры от -40 до +100 °C, а чистый пропиленгликоль работает в диапазоне от -60 до +187 °С. В составе вещества содержится около 5 % карбоксилатных присадок, которые защищают металлы от коррозии, кавитации, и увеличивают срок службы теплоносителя. Помимо карбоксилатных присадок в состав пропиленгликолевых жидкостей входят антикоррозионные, стабилизирующие, противонакипные и другие виды присадок.

Одним из важных свойств пропиленгликоля является плотность. Чем выше его концентрация в растворе, тем выше плотность теплоносителя и шире диапазон рабочих температур, в которых он будет работать.

Данная величина может составлять от 30 до 55 %. Иногда эту информацию указывают в названии жидкости: пропиленгликоль 30, пропиленгликоль 40 и т.д.

Этиленгликоль

В некоторых условиях существует необходимость использовать теплоноситель с довольно низким порогом замерзания. Такие вещества называются антифризы. Антифриз на основе этиленгликоля составляет примерно 25% всех теплоносителей.

В состав антифриза на основе этиленгликоля вводят специальные добавки – ингибиторы, замедляющие скорость протекания нежелательных химических процессов под воздействием этиленгликоля.

Температура замерзания может достигать -60 °С.

Для использования этиленгликоля надо принимать в расчёт следующие факторы:

  1. Вязкость. В чистом виде этиленгликоль не применяют, его смешивают с водой. В зависимости от концентрации, меняется и вязкость вещества. С повышением вязкости уменьшается и скорость движения теплоносителя по трубам. Из-за этого приходиться увеличивать производительность насоса, что ведёт к увеличению расходов на выработку тепла.
  2. Тепловое расширение. Коэффициент теплового расширения у данного вещества в среднем на 50% выше, чем у воды. Поэтому при нагреве, для предотвращения роста давления в отопительных приборах, необходимо установить расширительный бак. Этот же бак должен служить и для подпита теплоносителем при снижении температуры.
  3. Химические свойства. По своим свойствам, этиленгликоль агрессивен к некоторым видам материалов. К примеру, при его использовании необходимо отказаться от резиновых уплотнителей. Потребуется заменить их на паронитовые. Также, использование оцинкованных труб невозможно. Этиленгликоль растворяет цинк. При принятии решения использовать этиленгликоль в виде теплоносителя, необходимо внимательно изучить паспорта всех установленных тепловых приборов на возможность его применения.
  4. Заполнение системы. Заполнение системы водно-гликолевой смесью возможно только с помощью подпиточного насоса. Учитывая повышенную вязкость смеси, необходимо правильно подобрать параметры насоса. Также, необходимо выбрать материал для бака, из которого насос будет заполнять контур отопления раствором. При выборе насоса, обязательно нужно учесть параметры жидкости, которую он будет перекачивать.
  5. Токсичность.Из-за высокой токсичности этиленгликоль не нашёл широкого применения. Для человека смертельная доза может составить 50–500 мг. В открытых системах, этиленгликоль применять категорически запрещено. Материалы, на которые попал этиленгликоль, необходимо заменить.

Положительные стороны:

  1. Размораживание системы практически невозможно.
  2. Хорошая теплоёмкость.
  3. Низкая вероятность образования накипи.
  4. Довольно привлекательная цена.

Отрицательные стороны – токсичность! Вот что не даёт этиленгликолю постепенно вытеснить воду с лидирующей позиции. Этиленгликоль – смертельно опасен.

Особенности использования пропиленгликоля

Пропиленгликоль имеет температуру замерзания −60 °C, а закипает при 187,4 градусах. Температурный диапазон жидкой фазы составляет 247 °C (у воды всего 100 градусов). Такой разброс температур нужен не всегда, поэтому применяют растворы.

Пропиленгликоль полностью растворяется в воде. Водяные растворы имеют рабочий температурный диапазон в зависимости от концентрации (см. таблицу ниже). Чем больший процент пропиленгликоля, тем ниже температура замерзания и дороже теплоноситель.

На основе вещества изготавливают многокомпонентные теплоносители. В их состав могут также входить:

  • Смягчители воды;
  • Ингибиторы;
  • Средства против пенообразования;
  • Присадки для восстановления поверхностей;
  • Антикоррозийные добавки;
  • Абсорбенты.

Пропиленгликоль не отличается обильным парообразованием. Поэтому в случае утечки нет необходимости полностью заменять теплоноситель в системе. Его можно дозаправлять.

Срок хранения пропиленгликоля и его растворов составляет 5 и более лет при условии хранения в герметичной таре, при температуре на более +55 градусов. срок хранения теплоносителей на его основе зависит от состава компонентов. Он указывается на упаковке или в спецификации.

Попиленгликоль в бочках по 200 литров.

Вред и токсичность для организма

По международной классификации пропиленгликоль является добавкой E1520. Это значит, что он протестирован на протяжении долгого времени и его вред для организма не выявлен. Но это касается только при употреблении внутрь.

Пропиленгликоль используется при изготовлении обычных и электронных сигарет. А их курение и парение приводит к раку легких и развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Ученые не выяснили, какой именно компонент вызывает эти болезни.

Вполне возможно, что виноват никотин или другие вещества, смолы. Но может быть так, что вдыхание паров пропиленгликоля является негативным фактором. Поэтому при работе с ним и его растворами рекомендуется соблюдать технику безопасности.

Химические свойства пропиленгликоля

Пропиленгликоль известен в виде двух изомеров: 1,2-пропиленгликоль CH3−CHOH−CH2−OH{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}\!\!-\!\!CHOH\!-\!CH_{2}\!-\!OH}}} и 1,3-пропиленгликоль HO−CH2−CH2−CH2−OH{\displaystyle {\mathsf {HO\!-\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!-\!CH_{2}\!-\!OH}}}. 1,3-Пропиленгликоль более реакционноспособен, чем 1,2-пропиленгликоль, и склонен к полимеризации.

Вследствие наличия асимметрического атома углерода имеются два оптических изомера: один, вращающий плоскость поляризации света влево, (-)-форма и другой — вправо, (+)-форма. Пропиленгликоль, получаемый в промышленности гидратацией окиси пропилена, представляет собой рацемическую смесь обоих оптических изомеров (рацемат).

Оптические изомеры пропиленгликоля могут быть получены из лево- и правовращающей окиси пропилена. Кроме того, левовращающий изомер получают при восстановлении левовращающего эфира молочной кислоты, а правовращающий — при гидрировании над никелем левовращающего 3-иод-1,2-пропиленгликоля.

Оптические изомеры пропиленгликоля можно также получить из рацемата при фракционировании циклических кеталей пропиленгликоля и 1-ментона и последующем кислотном гидролизе индивидуальных кеталей. Предложен способ выделения (-)- и (+)-пропиленгликолей из раствора рацемата в органическом растворителе (н-пропаноле, втор-бутаноле, ацетоне и его смеси с этиловыми эфиром или этил-ацетатом и др.) путём «затравки» кристаллическим пропиленгликолем раствора, охлажденного до температуры ниже −29 °C.

По химическим свойствам 1,2-пропиленгликоль — типичный гликоль. С щелочными металлами и щелочами образуют гликоляты, с карбоновыми кислотами и ангидридами — одно- и двузамещенные сложные эфиры; этерификация 1,2-пропиленгликоля и моноэфиров приводит к диэфирам. При дегидратации в присутствии кислот или щелочей 1,2-пропиленгликоль образует смесь диметил-1,4-диоксанов, в присутствии Н3РО4 при 250 °C-пропионовый альдегид, в присутствии АlРО4 — аллиловый спирт (2-пропен-1-ол)CH2=CH-CH2-OH и ацетон. При каталитическом дегидрировании 1,2-пропиленгликоля дает ацетол СН3-СО-СН2-ОН или пропионовый альдегид, пропионовую кислоту, метилглиоксаль и др. В процессе окисления 1,2-пропиленгликоля продуктами реакции являются ацетон, пропионовый альдегид, молочная кислота, формальдегид, ацетальдегид и др.

Напоследок о теплоносителях для электродных котлов

Электрические водонагреватели данного типа работают по принципу «солдатского кипятильника» из двух лезвий, подключенных к сети 220 вольт. Вода одновременно служит теплоносителем и электролитом, нагрев идет за счет ее проводимости, зависящей от содержания солей магния и кальция.

Если залить в электролизный теплогенератор обычный этиленгликоль, вещество вступит в химическую реакцию, вспенится и потеряет присадки от коррозии и образования накипи. Проблема решается 2 способами:

  1. Приобретается специальный антифриз, разработанный под агрегаты электродного типа. В рабочей среде растворены специальные добавки, противостоящие пенообразованию.
  2. Готовится солевой раствор нужной концентрации, как показано ниже в видеоролике. Такая вода начнет кристаллизоваться при более низкой температуре, хотя с антифризом по морозостойкости не сравнится.

Подготовке водопроводной воды стоит уделить внимание – пропустить через фильтр и дать отстояться в течение 1—3 суток. Неплохое решение – отдельно купить ингибитор коррозии и заранее добавить в теплоноситель для системы отопления

Watch this video on YouTube

Пропиленгликоль или этиленгликоль: сравнение теплоносителей

Пропиленгликоль и этиленгликоль (этандиол-1,2) – это простейшие двухатомные спирты, получившие широкую популярность, наряду с глицерином, в качестве низкозамерзающих жидкостей (антифризов) в системах отопления.

Их отличает от других теплоносителей то, что они прекрасно выдерживают высокие температуры при соединении с водой и начинают закипать только при 105°С-110°С при нормальном атмосферном давлении и при 120°С-150°С – при повышенном. В зависимости от степени разведения, температура их кристаллизации составляет от -40°С до -70°С.

В их составе могут присутствовать антикоррозионные присадки для защиты внутренних элементов системы от коррозии и снижения пенообразования, что позволяет существенно увеличить ее срок эксплуатации.

Отличие этиленгликоля от пропиленгликоля

Тепло- и хладоносители на основе этилен гликоля (этандиола) отличаются более высокими теплоемкостью и теплопроводностью по сравнению с водными растворами монопропиленгликоля, а это позволяет применять в схемах радиаторы и теплообменники меньшего размера. Они также обладают более низкой вязкостью, что обеспечивает лучшую циркуляцию теплоносителя внутри системы и снижение гидродинамических потерь.

Благодаря малой вязкости этандиола на его основе можно создавать растворы различных концентраций с максимально низкой температурой кристаллизации -70°С. При этом есть еще и главное отличие – этиленглико ль стоит почти в 2 раза дешевле своего конкурента.


Существенный недостаток этиленгликолевых растворов – их токсичность. Недопустимо их проникновение в грунтовые воды и в почву, особенно в местах, где используется грунтовая вода и выращиваются сельскохозяйственные культуры.

При неосторожном применении антифриз может попасть внутрь организма, что способно привести к летальному исходу. Материал также обладает сладковатым вкусом и не имеет неприятного запаха, а это создает повышенную опасность для животных и детей в случае протечек

Материал также обладает сладковатым вкусом и не имеет неприятного запаха, а это создает повышенную опасность для животных и детей в случае протечек.

Пропиленгликоль или этиленгликоль в отоплении?

Водные растворы пропилен гликоля не обладают токсичностью и подходят для использования в отопительных системах с высокими требованиями к экологичности: общественные и жилые постройки, фармацевтические, парфюмерные, косметические, пищевые производства и прочее. В таких инженерных схемах необходимо соблюдение экологической безопасности из-за риска проникновения антифриза в производимую продукцию и в производственные помещения.

Монопропиленгликоль предпочтителен для применения в системах отопления частных домов, коттеджных поселков, в местах, где используются грунтовые воды, почва или грунт для садов и огородов, сельскохозяйственных производств при опасности заражения продуктов и воды.

Несмотря на то, что по сравнению с этандиолом пропилен гликоль обладает большей вязкостью, теплоносители на его основе имеют «смазывающее» действие, улучшают функционирование насосов во вторичном контуре и способствуют удалению отложений с внутренних поверхностей теплообменного оборудования.

Этиленгликоль и пропиленгликоль: сравнение и выводы

Обобщив все вышесказанное, можно сделать вывод, что более высокие теплопроводность и теплоемкость этиленгликоля при его меньшей вязкости и доступной цене делают его предпочтительнее растворам на основе монопропиленгликоля. Но! Это правило действует только в тех случаях, где отсутствуют особые требования к экологичности теплоносителя.

Во всех остальных ситуациях необходимо использовать пропиленгликоль. Его отличия по теплофизическим свойствам от конкурента не столь существенны, но стоит он дороже. Хотя в данном случае это вопрос безопасности, на которой непозволительно экономить.

Теплоноситель этиленгликоль и пропиленгликоль: можно ли смешивать?

В связи с такой разницей в степени токсичности и в цене у многих возникает вопрос: можно ли смешать два спирта, чтобы получить не такой дорогой, как монопропиленгликоль, но менее токсичный, чем этандиол, аналог?

Ответ категоричен: жидкости не подлежат смешиванию, так как это, в лучшем случае, может привести к снижению характеристик более технологичного состава – пропилен гликоля, а в худшем вызовет образование осадка, так как растворы могут содержать присадки, несовместимые между собой. Поэтому следует выбрать только один из антифризов в соответствии с требованиями системы, а купить их по выгодным ценам можно у нас.

Производство пропиленгликоля

Схема производства

Получение пропиленгликоля осуществляется путём гидратации окиси пропилена при температуре от 160 до 200 градусов и при давлении около 1,6 МПа. При этом выделяется 85,5 % пропиленгликоля, 13 % дипропиленгликоля и 1,5 % трипропиленгликоля. Выделяют гликоли в вакууме на ректификационной колонне. Гарантийный срок хранения продукта — один год со дня изготовления. Пищевой пропиленгликоль хранится около двух лет. В процессе эксплуатации не следует забывать, что при перегреве растворов, содержащих пропиленгликоль, начинается разложение основы и присадок, поэтому возможно ухудшение теплофизических свойств раствора.

Преимущества и недостатки пропиленгликоля как теплоносителя

Чтобы наглядно оценить преимущества и недостатки пропиленгликоля, его можно сравнить с другой популярной жидкостью-теплоносителем – водой:

  • Спирт имеет плотность 1037 кг/м³, больше чем у воды (1000 кг/м³) на 3,7%;
  • Температура кипения – +187 °С, выше чем у воды (+100 °С) на 87%;
  • Температура замерзания -60 °С, намного ниже, чем у воды (0 °С);
  • Жидкость имеет удельную теплоёмкость – 2483 Дж/(кг·К), ниже почти в 2 раза, чем у воды (4,187 Дж/(кг·К));
  • Теплопроводность – 0,218 Вт/(м·К), почти в три раза ниже, чем у воды 0,6 Вт/(м·К);
  • Динамическая вязкость – 56 мПа·с, в восемьсот раз больше, чем у воды (0,894 мПа·с).

Разобравшись в приведенных цифрах можно придти к таким выводам:

  1. Жидкость имеет плотность чуть-чуть выше, чем вода, а, значит, статическая нагрузка и давление в системе отопления будет почти такими же, как при стандартном теплоносителе;
  2. Высокая температура кипения – +187 °C – не должна вводить в заблуждение. Ведь удельная теплоёмкость пропиленгликоля почти в два раза ниже теплоёмкости воды. А это значит, что для доведения до кипения обеих жидкостей требуется приблизительно одинаковое количество тепла и достигнут они крайнего значения температуры почти одновременно, только одна будет бурлить при +100 °C, а другая – при +187 °C;
  3. По температуре замерзания этот теплоноситель явно превосходит воду. Кроме того, при замёрзании он почти не расширяется, как вода, и не «рвёт» систему отопления;
  4. Низкая удельная теплоёмкость даёт преимущество, с одной стороны – быстрый прогрев системы отопления, а с другой стороны недостаток – пропиленгликоль способен накопить мало тепла.
  5. Теплопроводность в три раза хуже, чем у воды, а значит – прогреваться система отопления будет не так быстро, как могло показаться из предыдущего пункта;
  6. Динамическая вязкость очень высокая. Это дополнительная нагрузка на циркуляционный насос, который должен гонять теплоноситель по трубам и радиаторам.

Явных преимуществ перед водой этот спирт не имеет. Но существуют ситуации, когда пропиленгликоль для систем отопления просто необходим:

  • Дача, загородный дом, другие помещения, которыми редко пользуются, требуют слива теплоносителя в зимний период. Но это ускоряет процесс коррозии деталей из чёрных металлов и не гарантирует полного опустошения системы отопления от воды, что может привести к повреждению системы отопления. Раствор пропиленгликоля можно не сливать круглогодично;
  • Антифриз на основе пропиленгликоля не вызывает коррозии системы отопления, не образует накипи.

Необходимо также обратить внимание, какие недостатки имеет эта жидкость:

  • Пропиленглиголь намного дороже воды и требует замены не реже, чем каждые пять лет;
  • Нельзя использовать для системы отопления детали, содержащие цинк. Пропиленгликоль их будет растворять или «смоет» оцинковку, закупорив сужения труб;
  • Пропиленгликоль очень текуч и способен проникать через соединения в системе отопления, сквозь которые не протекает вода.

Чтобы нивелировать некоторые отрицательные характеристики пропиленгликоля, такие как высокая вязкость и низкая теплопроводность, антифриз на его основе этот спирт разбавляют водой. Такой раствор позволяет:

  • Снизить стоимость антифриза;
  • Значительно уменьшить вязкость;
  • Повысить теплоёмкость;
  • Повысить теплоотдачу.

И как следствие:

  • Снижается температура кипения, но этого бояться не следует. Автоматика котлов всё равно рассчитана не на 160 °C;
  • Повышается температура замерзания, вместо -60 °C становится -30 — -40 °C градусов. Даже при замерзании антифриз на основе пропиленгликоля расширяется очень незначительно и не приведёт к разрушению системы отопления.

Основные характеристики

Пропиленгликоль – это гигроскопичное вещество, которое способно растворяться в воде, ацетоне, этаноле, хлороформе и спирте диэтиловом. Такая бесцветная жидкость, содержащая углеродный атом, обладает низкой степенью летучести. Она не способна вызывать коррозию и совершенно безопасна в применении.

Среди характеристик пропиленгликоля можно выделить:

  • плотность – 1037 кг/м³, что почти на 4 процента больше, чем у воды;
  • достаточно высокий показатель температуры кипения – 188 градусов выше нуля;
  • теплопроводность – 0,218 Вт/(м*К);
  • начало кристаллизации – при -60 градусах;
  • значение удельной емкости – 2483 Дж/(кг*К).

Как выглядит пропиленгликоль Теплоноситель пропиленгликоль – это водный раствор, который остается в жидком виде при температурном значении от -40 до 100 градусов. Готовая субстанция кроме основного компонента, растворенного в дистиллированной воде, включает красители, а также не более 5 процентов присадок антикоррозийного, стабилизирующего, смягчающего типа.

Плотность теплоносителя из пропиленгликоля зависит от концентрации основного компонента. Чем больше его процентное количества, тем выше максимальный уровень его кипения. Также соответственно увеличивается показатель плотности. Исходя из этого, на выпускаемых теплоносителях указывается процентная маркировка.

Примечания

  1. ↑ Glycols. Ed. by G. O. Gurme, F. Johnston. New York, Reinhold PublCorp., 1953. 389 p.
  2. Осипов О. A., Минкин В. И.. Гарновский А. Д. Справочник по дипольным моментам. Изд. 3-е. М., «Высшая школа». 1971. 416 с.
  3. Woolley Е. М., George R. E., J. Solut. Chem., 1974, v. 3, № 2, p. 119—126.
  4. Крешков А. И. Основы аналитической химии. Т. 3. М., «Химия», 1970. 472 с.
  5. Litovitz Т. A., Higgs В., Meister R., J. Chem. Phys., 1954, v. 22, № 8, p. 1281—1283.
  6. Gallant R. W., Hydrocarb. Process.. 1967, v. 46, № 5, p. 201—215.
  7. Kato J. «Якугаку дзасси» (J. Pharm. Soc. Japan). 1958, v. 78, № 5, p. 565— 567; Rao V. M., Trans. Faraday Soc, 1962, v. 58, № 11, p. 2139—2143.
  8. Glycols. Properties and Uses. Midland (Michigan), The Dow Chem. Co., 1961. 64 p.
  9. Mellan I. Polyhydric Alcohols. Washington, Spartan Books, 1962. 208 p.
  10. Mellan I. Compatibility and Solubility. London, Noyes Develop. Corp., 1968. 304 p.
  11. A guide to glycols. The Dow Chemical company, 2003
  12. Краткая химическая энциклопедия. Т. 4. Под ред. И. Л. Кнунянца. М. «Советская энциклопедия», 1965, 1182 с.
  13. Пат. США 3491152 A970); РЖХим, 1971, 6Н47.
  14. Howard W.L., J. Chem. a. Eng. Data, 1969, v. 14, № 1, p. 129- пат. США 3632657 A972
  15. Терминологический словарь-справочник по пищевым добавкам и специям — Д. А. Васильев, Л. П. Пульчаровская, Г. Н. Зеленов; Кафедра микробиологии, вирусологии, эпизоотологии, ветеринарно-санитарной экспертизы Кафедра биотехнологии и переработки сельскохозяйственной продукции Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии.

Особенности использования для отопления

Теплоноситель пропиленгликоль заливается в систему, в соответствии техническими показателями. Перед применением  антифриза следует провести ряд подготовительных действий:

  • слить жидкость с системы, промыть все контуры с помощью каустической соды, убрать все отложения и ржавчину;
  • выполнить уплотнение всех соединений, включая врезки и сгоны;
  • удалить и заменить все содержащие цинк детали.

После этого можно заполнять систему раствором пропиленгликоля. При этом спусковой кран в самой нижней точке рекомендуется держать открытым. Такое действие позволит сразу увидеть, когда тепловые контуры полностью заполнятся. После наполнения система проверяется на отсутствие протечек и осуществляется пробный запуск отопительного оборудования.


С этим читают