СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2006 года по МПК C09K5/20 

Изобретение относится к области химической технологии и касается способа получения концентрата низкозамерзающей охлаждающей жидкости, используемой, в частности, в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее распространенными охлаждающими жидкостями являются жидкости на основе водных растворов гликолей, главным образом, этиленгликоля.

Отрицательным свойством этиленгликоля как основной части охлаждающей жидкости является его коррозионное действие на металлы, для предотвращения которого вводят ингибирующие коррозию присадки.

Известен способ получения охлаждающей жидкости на основе водно-гликолевого раствора путем смешения при температуре 50-80°С основы с бензоатом щелочного металла гексаметиленфосфатом и нитритом щелочного металла, щелочной солью 2-меркаптобензтиазола, декстрином, пеногасителем и красителем (авторское свидетельство СССР 1838362, 14.01.1992).

Наиболее близким аналогом по технической сущности является способ получения концентрата охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания, включающий смешение этиленгликоля с нитритом натрия, тетраборатом натрия и 50%-ным водным раствором натриевой соли толилтриазола и последующее добавление щелочного раствора 2-меркаптобензтиазола, а также пеногасителя и красителя (патент РФ 2095389, 10.11.1997).

Полученная жидкость недостаточно стабильная из-за присутствия декстрина, который выпадает в осадок при длительном хранении; наличие нитрита натрия делает продукт экологически небезвредным. Кроме того, жидкость имеет слабую устойчивость к жесткой воде.

Задача настоящего изобретения состоит в создании улучшенной технологии получения экологически безопасного стабильного концентрата, обеспечивающего устойчивость к жесткой воде и высокие защитные свойства по отношению как к черным, так и к цветным металлам.

Поставленная задача решается способом получения концентрата охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с добавлением тетрабората натрия, раствора 2-меркаптобензтиазола, пеногасителя и красителя, в котором 2-меркаптобензтиазол растворяют в водном растворе гидроксида натрия в среде этиленгликоля при температуре 40-50°С, отдельно готовят водно-гликолевый раствор присадок путем последовательного растворения в воде при перемешивании при температуре 70-80°С фосфата натрия, карбоната натрия, динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и тетрабората натрия в среде этиленгликоля с последующим введением полученных растворов 2-меркаптобензтиазола и водно-гликолевого раствора присадок, пеногасителя и красителя в основное количество этиленгликоля.

Сопоставительный анализ с ближайшим аналогом показывает, что заявленный способ отличается новыми приемами и введением других присадок, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа критерию "новизна".

Получение концентрата состоит из следующих стадий:

а) приготовление щелочного раствора 2-меркаптобензтиазола (каптакса) в этиленгликоле;

б) приготовление раствора присадок;

в) приготовление концентрата охлаждающей жидкости.

В качестве фосфата натрия используют натрий фосфорно-кислый двухзамещенный двенадцативодный.

В качестве пеногасителя используют любой органический пеногаситель, например на кремнийорганической основе (ПМС-200А, продукт 139282, ТУ 6-02-1-529-79).

В качестве красителя используют любой спиртоводорастворимый краситель, например краситель кислотный ярко-голубой "З" (ТУ 6-09-2281-82).

Время перемешивания на каждой стадии определяется загрузкой компонентов, используемых в эффективных количествах.

Пример

В аппарат с мешалкой и обогревом загружают 35 кг этиленгликоля и 0,54 кг воды (парового конденсата) и в разогретую до 40-45°С смесь загружают 0,56 кг натра едкого технического (ГОСТ 2263-79) и 0,19 кг каптакса и перемешивают до полного растворения последнего. Полученный раствор откачивают в емкость, где находится основное количество этиленгликоля.

Отдельно готовят водно-гликолевый раствор, для чего в воду (18,1 кг) последовательно загружают при перемешивании расчетное количество (10,8 кг) натрия фосфорно-кислого двухзамещенного двенадцативодного, 0,93 кг кальцинированной соды технической (карбонат натрия), 0,68 кг динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, 12,5 кг тетрабората натрия десятиводного (ГОСТ 8429-71) и перемешивают 2,5 часа при температуре 60-80°С. Затем добавляют 30 кг этиленгликоля и дополнительно перемешивают в течение 45-50 минут при той же температуре, после чего приготовленный раствор присадок откачивают в емкость с основным количеством этиленгликоля (890,45 кг). В емкость загружают 0,22 кг пеногасителя и 0,33 кг красителя. После загрузки всех компонентов через барбатер подают технологический воздух в объеме, равном приготовленной массе. Процесс аэрации и перемешивания ведут при температуре не менее 10°С.

Полученный концентрат имеет следующие физико-химические свойства:

плотность при 20°С, г/см³1,120температура начала кристаллизации, °Сминус 40 (при разбавлении  водой в объемном соотношении 1:1)водородный показатель рН при 20°С9,5 (при разбавлении водой  в объемном соотношении 1:1)объем пены, см³25время исчезновения пены, с2щелочность, см³14,5устойчивость к жесткой водеотсутствие расслоения и осадка  (в известном составе  отмечено образование осадка)термическая стабильность, °С120

Испытания на коррозионную стойкость, проведенные в соответствии с методикой, описанной в ГОСТ 28084-89, показали, что концентрат, полученный заявленным способом, обеспечивает коррозионную защиту всех конструкционных материалов двигателей внутреннего сгорания (медь, латунь, припой, сталь, чугун, алюминий).

Ниже приведены результаты испытания коррозионного воздействия, коррозия г/м²·сутки:

медь0,02латунь0,02припой0,03сталь0,0чугун0,01алюминий0,01

Полученный концентрат при последующем разбавлении водой в определенном соотношении позволяет получить антифризы с температурой замерзания от минус 65 до минус 20°С.

Приготовление щелочного раствора каптакса в этиленгликоле позволяет получить компонент охлаждающей жидкости, не образующей осадок под воздействием высоких температур. Определенная последовательность введения компонента при приготовлении водно-гликолевого раствора присадок обеспечивает получение продукта с высокими эксплутационными свойствами. Кроме того, раздельное приготовление компонентов концентрата позволяет улучшить технологию получения, в частности сократить время и повысить производительность установки.

Изобретение относится к области химической технологии и касается способа получения концентрата низкозамерзающей охлаждающей жидкости, используемой, в частности, в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Сущность: 2-меркаптобензтиазол растворяют в водном растворе гидроксида натрия в среде этиленгликоля при температуре 40-50°С, отдельно готовят водно-гликолевый раствор присадок путем последовательного растворения в воде при перемешивании при температуре 70-80°С фосфата натрия, карбоната натрия, динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и тетрабората натрия в среде этиленгликоля с последующим введением полученных раствора 2-меркаптобензтиазола и водно-гликолевого раствора присадок, пеногасителя и красителя в основное количество этиленгликоля. Технический результат - повышение качества конечного продукта, а также сокращение времени процесса и повышение производительности установки.

Способ получения концентрата охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля с добавлением тетрабората натрия, раствора 2-меркаптобензтиазола, пеногасителя и красителя, отличающийся тем, что 2-меркаптобензтиазол растворяют в водном растворе гидроксида натрия в среде этиленгликоля при температуре 40-50°С, отдельно готовят водно-гликолевый раствор присадок путем последовательного растворения в воде при перемешивании при температуре 70-80°С фосфата натрия, карбоната натрия, динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и тетрабората натрия в среде этиленгликоля с последующим введением полученных раствора 2-меркаптобензтиазола и водно-гликолевого раствора присадок, пеногасителя и красителя в основное количество этиленгликоля.