Пропиленгликоль для охлаждения чиллера с ингибитором коррозии

Говоря про пропиленгликоль, стоит дать некоторое пояснение в целом по гликолям — что это за соединения и для чего они используются?

Гликоли — это класс органических соединений, относящихся к многоатомным спиртам. Основной характеристикой гликолей является наличие двух гидроксильных групп (-OH) в их молекулярной структуре. Эти группы могут быть присоединены к насыщенным или ненасыщенным углеводородным цепям. Вот более подробное описание класса гликолей:

Основные характеристики

• Структура: гликоли содержат две гидроксильные группы, обычно присоединенные к соседним углеродным атомам. Например, в этиленгликоле (наиболее простом гликоле) две гидроксильные группы присоединены к двум углеродным атомам, образуя цепь C2H4(OH)2.
• Физические свойства: при комнатной температуре гликоли — это вязкие жидкости. В свою очередь, имеют высокую температуру кипения и низкую точку замерзания по сравнению с соответствующими моноатомными спиртами. Подобные свойства являются следствием наличия межмолекулярных водородных связей.
• Растворимость: гликоли хорошо растворимы в воде и многих органических растворителях благодаря своим полярным гидроксильным группам.
• Химические свойства: гликоли могут вступать в химические реакции, характерные для спиртов, такие как эфирификация, окисление и образование сложных эфиров.

Примеры и использование

• Этиленгликоль: используется в качестве антифриза и теплоносителя, а также в производстве полиэфиров и в текстильной промышленности.
• Пропиленгликоль: применяется в пищевой и фармацевтической промышленности, а также в качестве влагоудерживающего агента в косметике.
• Бутиленгликоль и высшие гликоли: используются в растворителях и как промежуточные продукты в химическом синтезе.

Помимо всех преимуществ, которые даёт использование гликолей, существует и ряд проблем, например, коррозия теплообменников. Идея применения гликолей заключается в их пониженной коррозионной активности, но деградация растворов существует. Термическое окисление гликолей в рабочих условиях приводит к образованию органических кислот. В результате происходит снижение уровня pH теплоносителей, что может ускорить коррозию металлических компонентов систем. Для предотвращения развития коррозионных процессов растворы гликолей буферизуются для поддержания требуемого уровня pH. Периодическое измерение pH и обратной щёлочности растворов гликолей рекомендуется для обеспечения коррозионного менеджмента. Например, контакт гликолей с медью может приводить к их ускоренной деградации. В литературе приведены результаты испытаний, проведённые при 101°C. Концентрации продуктов деградации, обнаруженных в растворах гликолей, нагреваемых в присутствии меди, были на 1-2 порядка выше, чем при эксплуатации гликолей в неметаллических системах или в присутствии алюминия. Результаты нагревания растворов гликолей в присутствии меди показали в основном один основной продукт деградации: этиленгликоль образует гликолевую кислоту, в то время как пропиленгликоль производит молочную кислоту. При 75-86°C количество продуктов деградации без металла или с алюминием было сопоставимо. Однако, как было указано ранее, при 101°C эффект алюминия стал заметен после примерно 2000 часов нагревания. Максимальные концентрации продуктов деградации, обнаруженные в растворе для обоих гликолей, нагреваемых в присутствии алюминия, были схожи с теми, которые образовались в присутствии меди.

Приведённая выше краткая выжимка из литературы аргументирует применение защитных составов совместно с гликолями. Задачей подобных составов является защита металла от коррозии. Компания «Ликкор» предлагает использовать ингибиторы коррозии совместно с пропиленгликолем для обеспечения коррозионной защиты. Образующаяся защитная плёнка препятствует переходу оксидов в раствор, и теплоноситель не теряет свою эффективность.

Системы теплообменников разнообразны, поэтому конкретные случаи требуют подбора решения под условия эксплуатации. Помочь с выбором ингибиторов для пропиленгликоля смогут специалисты «Ликкор».