Особенности использования теплоносителей на базе пропиленгликоля

Использование теплоносителей и хладоносителей в производстве часто вызывает проблемы, связанные с контактом жидкости с металлическими частями оборудования. Создаются три проблемы: прежде всего, стенки оборудования начинают подвергаться коррозии, во вторую очередь, на них образуются отложения от выпадения солей из жидкости и продуктов коррозии, в третьих, изменяется состав самого теплоносителя, что ухудшает его рабочие качества.

Если эти проблемы не решаются, наступают определенные серьезные негативные последствия для оборудования, сокращается срок его эксплуатации, оно быстро выходит из строя, чаще приходится производить профилактические ремонты, а это увеличивает стоимость эксплуатации; если же проблемы приводят к остановке оборудования, это может привести к конечной порче продукции. Все это отрицательно влияет на эффективность и рентабельность производства.

В пищевом производстве в качестве теплоносителя часто используются растворы CaCI₂, K₂CO₃, MgCI₂, они недороги и доступны, прямые затраты на их приобретение крайне низки, что позитивно влияет на себестоимость продукции. Однако, данные химические вещества очень агрессивны, они вступают в реакцию с различными средами, что приводит к появлению определенных косвенных затрат производителя, которые перекрывают экономический эффект от экономии на прямых затратах.

Вследствие этого, все чаще они заменяются на производстве более современными теплоносителями, имеющими в основе пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин. Такие составы имеют ряд дополнительных преимуществ.

Если сравнивать водные растворы пропиленгликоля и этиленгликоля, то легко выявить преимущество первых. Растворы на базе этиленгликоля ядовиты, поэтому их использование в пищевом производстве практически невозможно. Пропиленгликоль же абсолютно нетоксичен, он даже зарегистрирован в качестве разрешенной пищевой добавки Е1520. Именно поэтому даже при протечке хладагента его попадание в пищевую продукцию в незначительных дозах не вызывает ухудшение ее качества.

Если технологи выбрали в качестве основного хладагента на своем производстве теплоносители, имеющие в основе глицерин, они должны учитывать, что возрастают требования к качеству резиновых и полимерных уплотнителей, а также других деталей систем. Кроме того, недостатком глицерина является его повышенная вязкость при отрицательных температурах, что замедляет распространение тепла и увеличивает затраты энергии. Не самые лучшие показатели у таких растворов и с точки зрения защиты от коррозии.

Теплоносители, имеющие в основе пропиленгликоль, могут применяться при температурных диапазонах -50 до +107 °С, но, если речь идет непосредственно о пищевых производствах, такие теплоносители показывают оптимальные результаты в диапазоне температур от - 20 до -1°С.

Пропиленгликоль (в разных спецификациях он может называться также пропиленгликоль-1,2, пропандиол) является густой, прозрачной жидкостью, с интенсивным, узнаваемым запахом. Он легко может смешиваться с водой или спиртом, ему присущи гигроскопические свойства. Закипает он при условиях нормального атмосферного давления при температуре +187,4 °С, замерзает при температуре -60 °С, показатель плотности при температуре +20 °С равен 1,037 г/см3.

Различная концентрация действующего вещества и разнообразная температура использования по-разному влияют на свойства растворов пропиленгликоля. Интересно, что, если растворы приготовлены с использованием дистиллированной воды, они проявляют меньшую коррозионную активность, чем растворы на водопроводной воде. Использование последних может ускорить коррозию до 1 мм в год, она очень быстро выведет из строя запорное оборудование. Причиной таких реакций становятся содержащиеся в воде анионы хлора. То, что испытания проводились не на действующем оборудовании, а на металлических отрезках, говорит об определенной приблизительности их результатов.

Кроме того, если в системе охлаждения ранее использовались теплоносители, имеющие хлор в своей основе, то анионы хлора попадут во вновь заливаемый раствор. Пропиленгликоль имеет способность растворять старые коррозионные отложения, таким образом, анионы хлора вновь попадают из отложений в систему и увеличивают коррозионную активность раствора.

Избежать коррозионного риска помогут концентраты-добавки, разработанные компанией ООО «Спектропласт». Эти ингибиторы (КПК) специально созданы для теплоносителей на основе пропиленгликоля. Вводятся концентраты в состав пропиленгиколя в объеме от 2 до 6%, конкретная дозировка зависит от диапазона температур, материала оборудования и сферы применения теплоносителя. Важно, что использование этих добавок не только в несколько раз снижает скорость протекания коррозионных процессов, но и уменьшает количество накипи, образующейся на стенках оборудования. Это свойство добавок дало возможность разработчику начать изучать возможность снижения расходов на оборудование за счет использования более дешевых марок стали или сплавов.

Все концентраты выпускаются по утвержденным техническим условиям, имеют гигиенические сертификаты. Согласно ГОСТ они относятся к четвертому классу опасности, то есть к малоопасным веществам, они не создают угрозу пожара или взрыва, экологически безопасны, нетоксичны.

Компания-производитель постоянно проводит испытание новых составов ингибиторов и окрашивающих добавок в различных условиях и на разном оборудовании. В настоящее время санитарные требования к безопасности различных производств, особенно пищевых, постоянно повышаются. Это значит, что в ближайшее время спрос на составы на базе пропиленгиколя и добавки-ингибиторы должен повыситься, особенно с учетом возможностей добавок существенно снижать коррозионные свойства растворов.