[发明专利]一种高效复合型载冷剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种高效复合型载冷剂及其制备方法和应用，所述载冷剂以甲酸钾、乙二醇二丁醚和异丙醇为主体，复配柠檬酸、钼酸钠、山梨酸钾、磺化木质素、钨酸钠、季铵盐、锌盐和聚乙烯醇，并经过特殊工艺制备而成。所述载冷剂可在金属表面螯合形成致密保护膜，防止冷热循环水系统中的金属腐蚀，延长设备使用寿命，传热性能优良，低温下具有很好的流动性，具有抑菌、灭藻、阻垢、不挥发、不易燃、不易爆、安全性能好、提高制冷系统能效比等优点。本发明所述载冷剂适合于各种制冷系统的使用。

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体涉及一种高效复合型载冷剂及其制备方法和应用。

背景技术

载冷剂是在间接冷却的制冷装置中，完成将被冷却系统的热量传递给制冷剂的中间冷却介质，载冷剂的种类较多，可以是气体、液体及固体，醇类是速冻液中常用的载冷剂，现有的含醇类速冻液中醇类的用量都较大，也因此造成速冻液不稳定、挥发性大和粘度大等问题。

可以通过在醇类中加入不同的组分，可以对其性能进行改进，但是现有的载冷剂不能在冻结点、稳定性、粘度等各因素中实现有效平衡，不能实现其最佳性能；且容易造成金属管道的腐蚀，如果载冷剂输送管道及换热设备出现不同程度腐蚀穿孔现象，会漏液频繁，给整个系统正常生产带来严重影响。除此之外，现有载冷剂普遍含有亚硝酸盐、甲醇等有剧毒成分，对现场工人健康存在很大危害，此类物质对环境污染较严重，不合适当前绿色环保发展要求，因此迫切需要进行技术改良。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种高效复合型载冷剂及其制备方法和应用。本发明所述载冷剂在金属表面螯合形成致密保护膜，防止冷热循环水系统中的金属腐蚀，延长设备使用寿命，传热性能优良，低温下具有很好的流动性，具有较好的制冷效果和安全性能。

本发明所采用的技术方案为：

一种高效复合型载冷剂，原料组份包括：

乙二醇二丁醚20-40重量份、甲酸钾10-30重量份、异丙醇10-20重量份、柠檬酸5-10重量份、钼酸钠4-8重量份、山梨酸钾3-7重量份、磺化木质素1-5重量份、钨酸钠2-8重量份、季铵盐5-9重量份、锌盐3-6重量份、聚乙烯醇4-8重量份。

进一步优化所述载冷剂的原料组份包括：

乙二醇二丁醚30重量份、甲酸钾20重量份、异丙醇15重量份、柠檬酸7.5重量份、钼酸钠6重量份、山梨酸钾5重量份、磺化木质素4重量份、钨酸钠6重量份、季铵盐7重量份、锌盐4.5重量份、聚乙烯醇6重量份。

进一步地，所述锌盐为氯化锌或硫酸锌中的任意一种，所述季铵盐为三季铵盐或多季铵盐中的任意一种。

进一步地，所述乙二醇二丁醚的制备方法为：以摩尔比为(0.8-1.2):1.5:1.05的乙二醇单丁醚、溴丁烷和NaOH为原料，在82-88℃下反应6-7h，在真空度1kPa-1.6kPa、温度为80-120℃、回流比为1.5-2.5的条件下进行精馏，得到所述乙二醇二丁醚。

一种制备所述的载冷剂的方法，包括以下步骤：

(1)将所述重量份的柠檬酸、钼酸钠、山梨酸钾、磺化木质素、钨酸钠、季铵盐和锌盐进行混合，搅拌均匀，得到混合体系a；

(2)将所述重量份的乙二醇二丁醚和异丙醇混合，搅拌均匀，得到混合体系b；

(3)将混合体系a和混合体系b进行混合，之后加入所述重量份的甲酸钾进行混合，再加入所述重量份的聚乙烯醇搅拌均匀，调节pH，得到所述载冷剂。

进一步地，步骤(1)中，所述搅拌速度为90-120r/min，所述搅拌时间为10-30min。

进一步地，步骤(2)中，所述搅拌速度为130-150r/min，所述搅拌时间为20-40min。