Этиленгликоль — класс опасности и основные характеристики
Промывка- Промывка
- Промывка труб отопления
- Промывка теплоносителей
- Промывка кондиционера
- Промывка вентиляции
- Промывка пластинчатых теплообменников
- Промывка систем холодоснабжения
Этиленгликоль — базовое вещество, используемое для производства антифризов и теплоносителей (класс опасности этиленгликоля — 3). Благодаря его отличительным параметрам, материалы на его основе эффективны для работы в транспортных системах, в оборудовании, применяемом для охлаждения и отопления. Главное, что стоит помнить, при работе с растворами — этиленгликоль вреден для человека, он токсичен. Требуется особая осторожность и внимательность при обращении.
Особенности этиленгликоля
Этот материал классифицируют как вещество третьей группы опасности. Класс опасности этиленгликоля говорит о способе транспортировки и хранении. Растворы с его содержанием перевозят в специализированных емкостях, оцинкованных резервуарах, которые герметично закрыты. Можно перевозить и в автоцистернах, только их нужно подготовить для этих целей. Водитель должен следовать инструкции во время доставки раствора, чтобы избежать разгерметизации ёмкости.
Этиленгликоль — бесцветная жидкость, не имеющая запаха, обладающая слегка сладковатым вкусом и маслянистой структурой. Физические характеристики дают возможность применять вещество в производстве.
- Температура возгорания составляет от +112 ˚С до +124 ˚С.
- Самовоспламениться может при нагреве до +380 ˚С.
- Раствор на водной основе вместе с дополнительными присадками может замерзать при температуре ниже -65 ˚С.
- При более низком значении начинается образование кристаллов льда.
- Точка кипения чистой жидкости достигается при +121 ˚С.
- Плотность — 11,114 г/куб. см.
Сфера применения
Этиленгликоль может использоваться не только как антифриз, его применяют в промышленности в разных сферах.
- В качестве растворителя для красящих соединений.
- Для производства нитрогликоля — взрывчатого материала.
- В газодобывающей промышленности. Этиленгликоль необходим для формирования гидрата метана в трубопроводе. Кроме этого, вещество поглощает лишнюю воду в трубах.
Чем опасен этиленгликоль?
Материалы, которые относятся к третьей группе опасности (среди них и этиленгликоль) необходимо хранить в герметичных емкостях. Их контакт с окружающей средой должен быть минимизирован. Человеку опасно находиться при концентрации этого вещества в атмосфере больше 5 миллиграмм/метр кубический. Отличительные особенности при постоянном попадании этиленгликоля в организм:
- слабость;
- сонливость;
- вялость;
- в тяжелых случаях — потеря сознания.
Постоянное вдыхание паров эфира приводят к развитию вегетососудистой дистонии.
Все сотрудники, которые имеют отношение к химическому производству и к работе с токсическими веществами третьего класса опасности, должны строго соблюдать все правила техники безопасности. В противном случае не исключен и летальный исход.
На производстве работают в специальных костюмах, надевая:
- респиратор соответствующего класса защиты;
- бахилы;
- халат;
- очки.
Важно закрыть все открытые участки тела и предотвратить попадание паров в дыхательные органы.
Длительность работы раствора
Раствор на базе этиленгликоля может работать в течение 5 лет, не теряя своих характеристик. Затем жидкость подлежит замене. Для того, чтобы определить, когда вещество подлежит замене, проводятся специальные исследования. На основе результатов принимается соответствующее решение. Делают целый ряд тестов, в которых проверяются характеристики рабочей жидкости. Если раствор утратил часть своих свойств, его нужно заменить, чтобы восстановить эффективность работы всей системы и не привести к повреждению отдельных элементов теплообменника. Купить раствор этиленгликоля в воде можно на нашем сайте.
Интересные статьи
Применение Этиленгликоля
Благодаря своей дешевизне Этиленгликоль нашёл широкое применение в технике. Этиленгликоль является активным коррозионным веществом, относится к жирным органическим соединениям, в связи с чем при производстве водных растворов — незамерзающих жидкостей необходимо использовать присадки для защиты систем от коррозии и пенообразований.
Где применяется Этиленгликоль
- Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60 % его потребления. Смесь 60 % этиленгликоля и 40 % воды замерзает при −45 °С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии
- Этиленгликоль теплоноситель в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров
- В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других. Это второе основное применение
- Как растворитель красящих веществ
- В органическом синтезе:В составах для противообледенительной обработки лобовых стёкол и самолётов
- Как компонент жидкости «И», используемой для предотвращения обводнения авиационных топлив
- В качестве высокотемпературного растворителя
- В качестве криопротектора
- Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана, который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенириуют путём осушения и удаления солей
- Этиленгликоль является исходным сырьём для производства взрывчатого вещества нитрогликоля
- При производстве конденсаторов
- При производстве 1,4-диоксана
- Компонент в составе систем жидкостного охлаждения компьютеров
- Как теплоноситель в чиллер-фанкойл
- В качестве компонента крема для обуви (1—2 %)
- В составе для мытья стёкол вместе с изопропиловым спиртом
Таблица плотности и температуры замерзания (начала кристаллизации) водных растворов этиленгликоля
| Концентрация этиленгликоля,% | Плотность раствора, г/см3 при 20оС | Температура замерзания, оС | Концентрация этиленгликоля,% | Плотность раствора, г/см3 при 20оС | Температура замерзания, |
| 26,4 | 1,0340 | -10 | 65,3 | 1,0855 | -65 |
| 27,2 | 1,0376 | -12 | 65,6 | 1,0860 | -66 |
| 29,6 | 1,0410 | -14 | 66,0 | 1,0863 | -67 |
| 32,0 | 1,0443 | -16 | 66,3 | 1,0866 | -68 |
| 34,2 | 1,0480 | -18 | 68,5 | 1,0888 | -66 |
| 36,4 | 1,0506 | -20 | 69,6 | 1,0900 | -64 |
| 38,4 | 1,0533 | -22 | 70,8 | 1,0910 | -62 |
| 40,4 | 1,0560 | -24 | 72,1 | 1,0923 | -60 |
| 42,2 | 1,0586 | -26 | 73,3 | 1,0937 | -58 |
| 44,0 | 1,0606 | -28 | 74,5 | 1,0947 | -56 |
| 45,6 | 1,0627 | -30 | 75,8 | 1,0960 | -54 |
| 47,0 | 1,0643 | -32 | 77,0 | 1,0973 | -52 |
| 48,2 | 1,0663 | -34 | 78,4 | 1,0983 | -50 |
| 49,6 | 1,0680 | -36 | 79,6 | 1,0997 | -48 |
| 51,0 | 1,0696 | -38 | 81,2 | 1,1007 | -46 |
| 52,6 | 1,0713 | -40 | 82,5 | 1,1023 | -44 |
| 53,6 | 1,0726 | -42 | 83,9 | 1,1033 | -42 |
| 54,6 | 1,0740 | -44 | 85,4 | 1,1043 | -40 |
| 55,6 | 1,0753 | -46 | 86,9 | 1,1054 | -38 |
| 56,8 | 1,0766 | -48 | 88,4 | 1,0660 | -36 |
| 58,0 | 1,0780 | -50 | 90,0 | 1,1077 | -35 |
| 59,1 | 1,0790 | -52 | 91,5 | 1,1987 | -34 |
| 60,2 | 1,0803 | -54 | 93,0 | -33 | |
| 61,2 | 1,0813 | -56 | 94,4 | 1,1103 | -32 |
| 62,2 | 1,0823 | -58 | 95,0 | 1,1105 | -28 |
| 63,1 | 1,0833 | -60 | 95,5 | 1,1107 | -27 |
| 64,0 | 1,0843 | -62 | 96,5 | 1,1110 | -24 |
| 64,8 | 1,0850 | -64 | 97,0 | 1,1116 | -22 |
Этиленгликоль (моноэтиленгликоль), диэтиленгликоль, пропиленгликоль и их расстворы
Диэтиленгликоль
Физические свойства диэтиленгликоля и этиленгликоля близки. Диэтиленгликоль отличается от этиленгликоля лучшей растворимостью, меньшей летучестью, более высокой температурой кипения и вязкостью. Температура замерзания водного раствора несколько выше чем у этиленгликоля, хотя и незначительно.
Диэтиленгликоль превосходно смешивается с водой и большим количеством различных органических соединений: одноатомными спиртами, пропиленгликолем и другими гликолями, этилцеллозольвом и другими целлозольвами и карбитолами, этаноламином, ацетоном, фенолом, уксусной кислотой, фурфуролом, пиридином в широком интервале температур. В диэтиленгликоле не растворимы минеральные и многие растительные масла.
Применение диэтиленгликоля
Диэтиленгликоль реже используется в качестве антифриза по сравнению с этиленгликолем. Однако скорее это связано не с тем, что он имеет менее подходящие для этой цели свойства (температура замерзания водных растворов и другие характеристики различаются не столь значительно) а с тем, что этиленгликоль является более привычным и доступным продуктом и объем его производства больше. При этом в некоторых случаях применение диэтиленгликоля в смеси этиленгликолем позволяет получать антифризы с более высокими эксплуатационными свойствами.
Диэтиленгликоль используется в качестве избирательного (селективного) растворителя с целью экстракции различных веществ из нефти и нефтепродуктов, таких как ксилол, толуол, бензол, т. к. хорошо растворяет ароматические углеводороды и не способен к растворению парафиновых и нафтеновых углеводородов. Благодаря более высокой растворимости диэтиленгликоль предпочтительней этиленгликоля для этих целей. При этом получаются продукты высокой степени чистоты.
Благодаря высокой гигроскопичности диэтиленгликоль широко используется для удаления водяных паров из газов, прокачиваемых по трубопроводам. Удалять водяные пары необходимо с целью предотвращения образования в трубопроводах конденсата и ледяных пробок. Также с помощью диэтиленгликоля можно очищать газы и от других примесей, например сероводорода и углекислого газа.
Дигликоль применяется в качестве сырья при синтезе различных полимерных материалов: ненасыщенных полиэфирных смол, щелочестойких алкидных смол, термостойких и огнестойких полиуретанов, а также используется при синтезе различных модифицирующих компонентов для полимерных материалов: пластификаторов, стабилизаторов, антиоксидантов, активаторов полимеризации, отвердителей эпоксидных смол.
Опасность диэтиленгликоля
Токсичность диэтиленгликоля ниже чем этиленгликоля. Пары не представляют высокой опасности при вдыхании. Однако прием внутрь также чрезвычайно опасен.
Этиленгликоль нашел широкое применение в технике:
Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60% его потребления. Смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при -45 °С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров;
В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
Как растворитель красящих веществ;
В органическом синтезе:
– в качестве высокотемпературного растворителя.
В составах для противообледенительной обработки лобовых стекол и самолетов.
Как компонент жидкости «И», используемой для предотвращения обводнения авиационных топлив.
В качестве криопротектора
Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана, который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенириуют путем осушения и удаления солей.
Этиленгликоль применяется также
-при производстве конденсаторов
-при производстве 1,4-диоксана
-компонент в составе систем жидкостного охлаждения компьютеров
-в качестве компонента крема для обуви (1-2%)
-в составе для мытья стекол вместе с изопропиловым спиртом.
Водные растворы пропиленгликоля и этиленгликоля
| Раствор | Температура замерзания | Плотностьпри 20˚С | Раствор | Температура замерзания | Плотностьпри 20˚С |
| Пропиленгликоль 30% | -13˚С | 1,023 | Этиленгликоль 30% | -15˚С | 1,038 |
| Пропиленгликоль 35% | -20˚С | 1,028 | Этиленгликоль 35% | -20˚С | 1,045 |
| Пропиленгликоль 40% | -25˚С | 1,032 | Этиленгликоль 40% | -25˚С | 1,052 |
| Пропиленгликоль 45% | -30˚С | 1,035 | Этиленгликоль 45% | -30˚С | 1,058 |
| Пропиленгликоль 50% | -35˚С | 1,038 | Этиленгликоль 50% | -35˚С | 1,064 |
| Пропиленгликоль 55% | -45˚С | 1,040 | Этиленгликоль 55% | -43˚С | 1,071 |
| Пропиленгликоль 60% | -55˚С | 1,042 | Этиленгликоль 60% | -50˚С | 1,077 |
| Пропиленгликоль 65% | -60˚С | 1,043 | Этиленгликоль 65% | -60˚С | 1,083 |
| Пропиленгликоль 70% | -65˚С | 1,044 | Этиленгликоль 70% | -70˚С | 1,088 |
Из-за склонности растворов гликолей к переохлаждению фактическая температура замерзания может отличаться в пределах 2˚С.
Плотность водных растворов этиленгликоля при различных температурах
| Температура,˚С | Концентрация этиленгликоля ГОСТ 19774 высшего сорта в водном растворе (по массе) | |||||||||
| 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% | |
| -45 | 1,11 | 1,125 | 1,137 | |||||||
| -40 | 1,108 | 1,122 | 1,134 | |||||||
| -35 | 1,087 | 1,105 | 1,12 | 1,131 | ||||||
| -30 | 1,086 | 1,103 | 1,118 | 1,129 | ||||||
| -25 | 1,068 | 1,085 | 1,101 | 1,115 | 1,126 | |||||
| -20 | 1,067 | 1,083 | 1,098 | 1,112 | 1,123 | 1,133 | ||||
| -15 | 1,066 | 1,081 | 1,096 | 1,109 | 1,12 | 1,13 | 1,137 | |||
| -10 | 1,017 | 1,32 | 1,048 | 1,064 | 1,079 | 1,094 | 1,107 | 1,117 | 1,127 | 1,134 |
| -5 | 1,016 | 1,31 | 1,047 | 1,062 | 1,077 | 1,091 | 1,104 | 1,114 | 1,123 | 1,131 |
| 0 | 1,015 | 1,03 | 1,046 | 1,061 | 1,075 | 1,088 | 1,101 | 1,111 | 1,12 | 1,127 |
| 5 | 1,014 | 1,029 | 1,044 | 1,059 | 1,073 | 1,085 | 1,097 | 1,108 | 1,116 | 1,124 |
| 10 | 1,013 | 1,027 | 1,042 | 1,056 | 1,07 | 1,083 | 1,094 | 1,105 | 1,113 | 1,120 |
| 15 | 1,012 | 1,026 | 1,041 | 1,054 | 1,067 | 1,08 | 1,091 | 1,102 | 1,10 | 1,117 |
| 20 | 1,011 | 1,024 | 1,038 | 1,052 | 1,064 | 1,077 | 1,088 | 1,098 | 1,106 | 1,113 |
| 25 | 1,009 | 1,022 | 1,036 | 1,05 | 1,061 | 1,074 | 1,084 | 1,094 | 1,102 | 1,11 |
| 30 | 1,007 | 1,021 | 1,034 | 1,047 | 1,058 | 1,071 | 1,081 | 1,091 | 1,099 | 1,106 |
| 35 | 1,006 | 1,019 | 1,032 | 1,045 | 1,055 | 1,067 | 1,078 | 1,087 | 1,096 | 1,103 |
| 40 | 1,004 | 1,017 | 1,029 | 1,041 | 1,052 | 1,064 | 1,074 | 1,084 | 1,093 | 1,099 |
| 45 | 1,002 | 1,014 | 1,026 | 1,038 | 1,049 | 1,06 | 1,071 | 1,081 | 1,089 | 1,096 |
| 50 | 0,999 | 1,012 | 1,023 | 1,035 | 1,046 | 1,057 | 1,067 | 1,077 | 1,085 | 1,093 |
| 55 | 0,996 | 1,009 | 1,021 | 1,032 | 1,043 | 1,054 | 1,064 | 1,073 | 1,082 | 1,089 |
| 60 | 0,994 | 1,006 | 1,018 | 1,029 | 1,04 | 1,051 | 1,06 | 1,069 | 1,078 | 1,085 |
| 65 | 0,991 | 1,003 | 1,014 | 1,026 | 1,037 | 1,047 | 1,057 | 1,065 | 1,074 | 1,081 |
| 70 | 0,988 | 1,0 | 1,011 | 1,023 | 1,034 | 1,044 | 1,053 | 1,062 | 1,07 | 1,078 |
| 75 | 0,986 | 0,997 | 1,008 | 1,019 | 1,029 | 1,04 | 1,05 | 1,058 | 1,066 | 1,074 |
| 80 | 0,983 | 0,994 | 1,005 | 1,016 | 1,026 | 1,036 | 1,046 | 1,054 | 1,063 | 1,07 |
| 85 | 0,979 | 0,99 | 1,001 | 1,012 | 1,022 | 1,032 | 1,042 | 1,05 | 1,059 | 1,067 |
| 90 | 0,976 | 0,987 | 0,997 | 1,009 | 1,018 | 1,028 | 1,038 | 1,046 | 1,055 | 1,063 |
| 95 | 0,973 | 0,983 | 0,993 | 1,005 | 1,014 | 1,024 | 1,034 | 1,043 | 1,051 | 1,059 |
| 100 | 0,969 | 0,98 | 0,99 | 1,0 | 1,01 | 1,02 | 1,03 | 1,04 | 1,047 | 1,055 |
Значения плотности растворов этиленгликоля в воде приведены в г/см3.
Этиленгликоль | Статьи — Гликоли.Ру
Этиленгликоль — C 2 H 4 (OH) 2 (С 2 Н 6 О 2 ) . органическое соединение, двухатомный спирт Применяют в производстве синтетических смол, искусственного волокна, как антифриз и т.д..
Этиленгликоль (гликоль; 1,2-диоксиетан; 1,2-этандиол), HO-Ch3-Ch3-OH — простейший представитель полиолов (многоатомных спиртов). В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Токсичен. Попадание этиленгликоля или его растворов внутрь организма человека может привести к необратимым изменениям в организме и к летальному исходу.
1. История открытий и производства
Этиленгликоль впервые был получен в 1859 французским химиком Вюрцем диацетата этиленгликоля омылением гидроксидом калия и в 1860 гидратацией этиленоксида. Он не имел широкого применения до Первой мировой войны, когда в Германии его стали получать из дихлорэтана для замены глицерина при производстве взрывчатых веществ. В США полупромышленные производство начато в 1917 году через этиленхлоргидрин. Первое крупномасштабное производство начато с возведением завода в 1925 году около Саут Чарлстона (Западная Вирджиния, США) компанией «Carbide and Carbon Chemicals Co.» К 1929 году этиленгликоль использовался практически всеми производителями динамита. В 1937 кампания Carbide начала первое крупномасштабное производство, основанное на газофазного окислении этилена до этиленоксида. Монополия компании Carbide на данный процесс продолжалась до 1953 года.
2. Получение
В промышленности этиленгликоль получают путем гидратации окиси этилена при 10 атм и 190-200 °С или при 1 атм и 50-100 °С в присутствии 0,1-0,5% серной или ортофосфорной кислоты, достигая 90% выхода. Побочными продуктами при этом являются диэтиленгликоль, триэтиленгликоль и незначительное количество высших полимергомологов этиленгликоля.
Применение
Благодаря своей дешевизне этиленгликоль нашел широкое применение в технике.
- Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60% его потребления. Смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при -45 °С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
- В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров;
- В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
- Как растворитель красящих веществ;
- В органическом синтезе:
- как высокотемпературный растворитель.
- Для защиты карбонильной группы путем получения 1,3-диоксалан. Обработкой вещества с карбонильной группой в бензоле или толуоле этиленгликолем в присутствии кислого катализатора (толуолсульфоновой кислоты, BF3+Et 2O др.) и азеотропной отгонкой на насадке Дина-Старка образующейся воды. Например, защита карбонильной группы изофорона.
1,3-диоксалан могут быть получены также при реакции этиленгликоля с карбонильными соединениями в присутствии триметилхлорсилана или комплекса диметилсульфат-ДМФА 1,3-диоксалан устойчивы к действию нуклеофилов и оснований. Легко регенерируют исходное карбонильное соединение в присутствии кислоты и воды.
- В складах для противообледенительной обработки лобовых стекол и самолетов.
- Как компонент жидкости «И», который используется для предотвращения обводнения авиационных топлив.
- Как криопротектор
- Для поглощения воды для предотвращения образования гидрата метана, который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенериуют путем осушения и удаления солей.
- Этиленгликоль является исходным сырьем для производства взрывчатого вещества нитрогликоли.
Этиленгликоль применяется также
- При производстве конденсаторов
- При производстве 1,4-диоксана
- Компонент в составе систем жидкостного охлаждения компьютеров
- как компонент крема для обуви (1-2%)
- В составе для мытья стекол вместе с изопропиловым спиртом
3. Очистка и осушение
Осушается молекулярным ситом 4А, полуводным сульфатом кальция, сульфатом натрия, Mg+ I2, фракционной перегонкой под пониженным давлением, азеотропной отгонкой с бензолом. Чистота полученного продукта легко определяется по плотности. Таблица плотности водных растворов этиленгликоля, 20 °С
| Концентрация% | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
| Плотность, г / мл | 1,050 | 1,058 | 1,067 | 1,074 | 1,082 | 1,090 | 1,098 |
4. Меры безопасности
Этиленгликоль — горючее вещество. Температура вспышки паров 120 °С. Температура самовоспламенения 380 °С. Температурные пределы воспламенения паров в воздухе, °С: Нижний — 112, верхний — 124. Пределы воспламенения паров в воздухе от нижнего до верхнего, 3,8 — 6,4% (по объему).
Этиленгликоль токсичен. Летальная доза при однократном пероральном употреблении составляет 100-300 мл этиленгликоля (1,5-5мл на 1 кг массы тела). Имеет относительно низкую летучесть при нормальной температуре, пары обладают не столь высокой токсичностью и представляют опасность лишь при хроническом вдыхании. Определенную опасность представляют туманы, однако при их вдыхании об опасности сигнализируют раздражение и кашель. Противоядием при отравлении этиленгликолем является этанол и 4-метилпиразол (англ. Fomepizole).
Примечания
- Monograph on the Potential Human Reproductive and Developmental Effects of Ethylene Glycol
- SYNTHESIS 1983, No 3, pp 203-205
- Liebigs Annalen Chemie 1979, pp 1362-1369
- Medline.Ru — Отравление этиленгликолем и его эфирами
- Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank’s Toxicologic Emergencies. 8th Edition. — McGraw Hill, 2006. — С. 1460, 1465. — 2170 с. — ISBN 0-07-143763-0
Взято из открытых источников.
Применение этиленгликоля в системах отопления
Данная статья будет посвящена такому теплоносителю как «этиленгликоль», мы поговорим о его свойствах, преимуществах применения. Расскажем, каким образом работает энергоэффективная система отопления на основе этиленгликоля.
Первое, что нужно отметить, что применение этиленгликоля в качестве теплоносителя для систем отопления – достаточно новая технология. Так, в Томской области в 2011 – 2012гг. такое энергоэффективное решение было использовано при строительстве одного из детских садов.
Итак, что же такое «этиленгликоль». Этиленгликоль – это вязкая, бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Химическая формула этиленгликоля: C2H4(OH)2. Это токсичное соединение, и, казалось бы, как его можно применять в системе отопления? Но при условиях точного соблюдения технологии и применения только в закрытых системах отопления этиленгликоль становится малоопасным.
Самым важным свойством, которое и обусловило применение этиленгликоля в качестве антифриза, состоит в том, что этиленгликоль сильно уменьшает температуру замерзания воды. Поэтому водные растворы этиленгликоля обладают хорошими теплофизическими свойствами.
Зависимость температуры замерзания теплоносителей от концентрации в них этиленгликоля
| tзамерзания °С | -40 | -30 | -20 | -10 | -5 | 0 |
| Cодержание, % | 53 | 46 | 36 | 24 | 14 | 1 |
Теперь перейдем к самой технологии применения этиленгликоля в качестве теплоносителя для энергосистемы, которая была использована для детского учреждения в Томской области.
В основу данного проекта заложено применение так называемых геотермальных тепловых насосов. Принцип прост: ниже глубины промерзания температура грунта превосходит значение «абсолютного нуля», таким образом, накопленное тепло (геотермальную энергию) из земли грех не позаимствовать. Из физики известно, что энергия не передается от холодного тела (в данном случае от грунта) к горячему. По этой причине система геотермального отопления выполнена из трех контуров, в которых циркулируют жидкости с различными физическими свойствами. Во внешнем отопительном контуре, проходящем на глубине два с половиной метра, циркулирует антифриз — (этиленгликоль). Во внутреннем отопительном контуре через систему труб, пронизывающих все полы детского сада — теплоноситель. Между внешним и внутренним контуром находится теплообменник теплового насоса с закаченным в него хладагентом с низкой температурой кипения.
Теплоноситель первичного «рассольного» контура поглощает тепло из грунта, увеличивая немного свою температуру. В испарителе теплообменника рассол (антифриз) передает тепловую энергию еще более холодному жидкому хладагенту, находящемуся под низким давлением. В этих условиях достаточно небольшой плюсовой температуры, чтобы хладагент перешел в газообразное состояние (испарился). Далее компрессор сильно сдавливает хладагент, вследствие чего температура его заметно увеличивается (около +70°C). Затем горячий хладагент подается в конденсатор, там он передает свою тепловую энергию более холодному теплоносителю, циркулирующему в отопительном контуре здания.
Отдав часть тепла, охлажденный хладагент снова конденсируется (становится жидким), а дросселирующий клапан на границе между конденсатором и испарителем вновь понижает его давление. Затем цикл повторяется.
Необходимо так же отметить, что здание детского сада построено по принципу «термоса»: керамзитобетонные стеновые панели и энергосберегающие окна с пятикамерным стеклопакетом – моментально понизили теплопотери на 25%.
Итак, почему в этой энергоэффективной системе используется именно этиленгликоль, а не какой-нибудь другой антифриз, например пропиленгликоль или ацетат калия? Ответ прост и вытекает из физических свойств этиленгликоля. Во-первых, водный раствор этиленгликоля замерзает при температуре около -60°C в отличие от антифириза на основе ацетата калия, который имеет температуру замерзания ниже -5°C. Во-вторых, пропиленгликоль хоть и является экологически и токсилогически безопасным веществом, но его теплофизические свойства уступают этиленгликолю на 10-20%.
Заключение
В заключении нужно отметить преимущества данного проекта. Во-первых, подобная энергоэффективная схема позволила сократить затраты на отопление примерно на 45%. Фактически детский сад оплачивает счета только за электроэнергию. Конечно, традиционные радиаторы отопления установлены в детском саду, но они необходимы здесь «на всякий случай».
Летом при температуре +25-27°C система тепловых насосов может автоматически переключаться на пассивное охлаждение помещения. Требуемое количество энергии на поддержание комфортного микроклимата сравнимо с затратами на одну лампу накаливания.
Срок службы климатической установки достаточно долговечен, примерно 25-30 лет, а ежегодное профилактическое обслуживание не требует серьезных затрат.
Этиленгликоль
Этиленгликоль – густая бесцветная жидкость, без запаха, сладкая на вкус, ядовита. Температура плавления – 13.2°С, температура кипения 197.6°С. Плотность 1.11 г/см3, структурная формула выглядит так: HO—Ch3—Ch3—OH.
Этиленгликоль был получен в 1859 году, но повсеместно стал использоваться только в Первую мировую войну в виде замены глицерину при производстве взрывчатых веществ. Получение этиленгликоля из этилена возможно несколькими способами: путём гидратации его оксида (для этого требуется высокое давление и температура в 200 градусов) или с добавлением ортофосфорной кислоты (в этом случае на выходе получается 90% раствор).
Этиленгликоль обладает целым рядом уникальных свойств, благодаря которым применяется при производстве целого ряда незамерзающих жидкостей — водных растворов, теплоносителей и антифризов для систем отопления и промышленного холодоснабжения:
1. Хорошо растворяется в воде в любых соотношениях, с концентрацией от 0% и до 100%.
2. Придает водным растворам незамерзающие (низкозамерзающие) свойства и температура начала замерзания зависит от концентрации самого этиленгликоля в воде.
3. Обладает хорошими гигроскопическими свойствами — свойствами впитывать, поглощать влагу, воду из поверхностей и воздуха, осушая её.
4. Хорошо растворяет не растворимые или слабо растворимые друг в друге вещества — гидрофобные и гидрофильные соединения.
Этиленгликоль является активным коррозионным веществом, относится к жирным органическим соединениям, в связи с чем при производстве водных растворов — незамерзающих жидкостей необходимо использовать присадки для защиты систем от коррозии и пенообразований.
Многоатомный спирт – этиленгликоль – получил широкое применение не только в качестве антифриза, но и в качестве составляющего элемента при производстве полиуретана и целлофана.
Водный раствор этиленгликоля производится с применением антикоррозионных, противопенных и противонакипных присадок (игибиторов) и как незамерзающая жидкость благодаря своей невысокой стоимости и низкой вязкости массово применяется в системах промышленного кондиционирования (холодоснабжения) и отопления, если объекту не предъявляются высокие требования по экологичности.
При понижении температуры до температуры начала кристаллизации раствора начинается сам процесс кристаллизации, а его загустение происходит только при понижении температуры еще на 5-7 °С. Разрушение системы исключено, так как при дальнейшем понижении температуры раствор этиленгликоля превращается в гелеобразную массу.
Водный раствор на основе этиленгликоля сертифицирован, имеется сертификат соответствия и СанПин, предоставляется паспорт качества. Гарантийный срок эксплуатации — 5 лет. При замене раствор этиленгликоля подлежит утилизации, а перед заливкой нового раствора система промывается обычной водопроводной водой.
Для идентификации незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля подкрашиваются в красно-розовый цвет.
Преимущества:
1. Страхует систему от размораживания.
2. Низкие показатели отложения солей и накипи.
3. Средняя стоимость.
Недостатки:
1. Этиленгликоль токсичен, обладает наркотическим действием. В организм всасывается быстро. Из-за токсичности растворы на этиленгликоле используется только в технических системах, где нет особых требований по экологичности.
ОПАСНО! Этиленгликоль способен проникать в организм через кожу и при вдыхании. Поэтому очень опасно применять этиленгликолевый теплоноситель в открытых системах – испарения распространятся в помещении. В двухконтурных котлах может произойти подмешивание ядовитого теплоносителя в горячую воду. При длительном воздействии возможно хроническое отравление с поражением жизненно важных органов (сосуды, почки, нервная система). Первые признаки отравления – подавленное настроение, вялость. При проглатывании происходит отек легких, развивается острая сердечная недостаточность. Специалисты называют разные цифры смертельной дозы вещества: 5 мг на кг веса тела; 50–500 мг на человека. Смертность при остром отравлении высока – более 50 %. Особо стоит помнить, что этиленгликоль не имеет неприятного запаха и обладает сладковатым вкусом, что представляет повышенную опасность для детей и животных в случае протечек теплоносителя из системы. Степень вреда, которую этиленгликоль наносит человеку, зависит от количества яда, способа проникновения и индивидуального состояния организма.
2. При разливе в жилом доме, доски пола, плитка, утеплитель, пропитанные этиленгликолевым теплоносителем подлежат обязательной замене.
3. Отработанный теплоноситель на основе этиленгликоля запрещается выливать в открытый грунт и в канализацию, его надлежит собирать и отправлять на переработку.
4. Имеет высокую вязкость при низких температурах.
5. В целях безопасности требуется постоянный контроль над системой.
Вывод: Теплоносители на основе этиленгликоля рекомендуется применять в закрытых системах отопления, с закрытым расширительным баком, для обогрева нежилых помещений с постоянным контролем над системой.
Этиленгликоль
Применение
Благодаря своей дешевизне этиленгликоль (моноэтиленгликоль) нашёл широкое применение в технике.- Как компонент автомобильных антифризов и тормозных жидкостей, что составляет 60% его потребления. Смесь 60% этиленгликоля и 40% воды замерзает при -45°С. Коррозионно активен, поэтому применяется с ингибиторами коррозии;
- В качестве теплоносителя в виде раствора в автомобилях, в системах жидкостного охлаждения компьютеров;
- В производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров. Это второе основное применение;
- Как растворитель красящих веществ;
- В органическом синтезе:
— в качестве высокотемпературного растворителя.
— для защиты карбонильной группы путём получения 1,3-диоксалана. - В составах для противообледенительной обработки лобовых стёкол и самолётов.
- Как компонент жидкости «И», используемой для предотвращения обводнения авиационных топлив.
- В качестве криопротектора
- Для поглощения воды, для предотвращения образования гидрата метана, который забивает трубопроводы при добыче газа в открытом море. На наземных станциях его регенириуют путём осушения и удаления солей.
- Этиленгликоль является исходным сырьём для производства взрывчатого вещества нитрогликоля.
- при производстве конденсаторов
- при производстве 1,4-диоксана
- компонент в составе систем жидкостного охлаждения компьютеров
- как теплоноситель в системах чиллер-фанкойл
- в качестве компонента крема для обуви (1-2%)
- в составе для мытья стёкол вместе с изопропиловым спиртом
Описание
| Синонимы | гликоль, этандиол-1,2, этиленгликоль, 1,2-диоксиэтан, 1,2-этандиол |
|---|---|
| Международное название | Ethylene glycol, Ethane-1,2-diol, 1,2-EthanediolGlycol, Ethylene Alcohol,Hypodicarbonous acid, Monoethylene glycol |
| Формула | HO—Ch3—Ch3—OH |
| Молекулярная масса | 62.07 |
| ГОСТ | ГОСТ 19710-83 |
| CAS | 107-21-1 |
| EINECS | 203-473-3 |
| RTECS | KW2975000 |
| Код ОКП | 24 2212 |
| Код ТНВЭД | 2905310000 |
| Код ГНГ | 290531 |
| Код ЕТСНГ | 721677 |
Физико-химические свойства
Прозрачная бесцветная жидкость слегка маслянистой консистенции. Не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Токсичен. Попадание этиленгликоля или его растворов внутрь организма человека может привести к необратимым изменениям в организме и к летальному исходу.| Плотность: | 1,113 г/см3 |
|---|---|
| Температура плавления: | -13°C |
| Температура кипения: | 196-198 ºC |
| Коэффициент преломления | 1.43-1.433 |
| Растворимость в воде: | смешивается в любых пропорциях |
| Температура вспышки: | 116°C |
Фасовка
Бочка 100 кг.
Хранение
Упаковка: моноэтиленгликоль упаковывается в железнодорожные цистерны, неоцинкованные алюминиевые и стальные бочки. Хранение: Этиленгликоль и моноэтиленгликоль хранят в герметичных емкостях из алюминия, коррозионной стойкой или алюминированной стали. Этиленгликоль хранится в бочках в неотапливаемых складских помещениях. Бочки с продуктом должны храниться вертикально. Высота штабеля бочек не может превышать три яруса.
Спецификация
| Наименование показателя | Нормы | |
|---|---|---|
| Высший сорт | 1-й сорт | |
| Этиленгликоля, % масс., не менее | 99,8 | 98,5 |
| Диэтиленгликоля, % масс., не более | 0,05 | 1,0 |
| Цвет в единицах Хазена, не более в обычном состоянии после кипячения с соляной кислотой | 5 20 | 20 — |
| Остаток после прокаливания, % масс., не более | 0,001 | 0,002 |
| Железа, % масс., не более | 0,00001 | 0,0005 |
| Воды, % масс., не более | 0,1 | 0,5 |
| Кислот в пересчете на уксусную, % масс, не более | 0,0006 | 0,005 |
| Показатель преломления при 20°C | 1,431–1,432 | 1,430-1,432 |
| Пропускание в ультрафиолетовой области спектра, %, не менее, при длинах волн: 220 нм 275 нм 350 нм | 75 95 100 | — — — |
| pH 1-%ного водного раствора | 9,7±0,3 | 9,2-10,3 |
| Сыпучесть, %, не менее | 30 | — |
| Степень белизны, %, не менее | 80 | — |
| Гранулометрический состав Проходит через сито по ГОСТ 6613 с размерами стороны ячейки в свету 0,25 мм, %, не менее | 97 | — |
| 0,5 мм, не более | — | 0,5 |
| 0,25 мм, не более | — | 3 |
| 0,071 мм, не более | — | 50 |
- Код Товара: 75-01
- Наличие: В наличии
- 99
