Bộ công thơng
Tổng Công ty HOá chất Việt nam
Công ty CP Phát triển phụ gia và sản phẩm dầu mỏ B O CO TNG KT TI
NGHIấN CU SN XUT CHT TI LNH
GC GLYCOL PHC V CC NGNH CễNG NGHIP
THU SN V CễNG NGHIP THC PHM

Ch nhim ti :
KS. TRNG NGC C
C quan ch trỡ:
CễNG TY CP PHT TRIN PH GIA
V SN PHM DU M (APP) Hà nội
, tháng 12 năm


Hà nội tháng 12 năm 2009
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2
1.1. Khái niệm về chất tải lạnh 2
1.2. Yêu cầu đối với chất tải lạnh 3
1.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh 4
1.4. Các chất tải lạnh thông dụng 5
1.5. Tổng quan về chất tải lạnh gốc glycol 7
1.5.1. Thành phần 7
1.5.2. Các tính ch
ất của chất tải lạnh gốc glycol 9
1.6. Vấn đề ăn mòn và bảo vệ ăn mòn trong hệ thống làm lạnh 11
1.7. Các lĩnh vực công nghiệp sử dụng chất tải lạnh 14
1.8. Tình hình nghiên cứu chất tải lạnh gốc glycol trong và ngoài nước 15
1.9. Kết luận trên cơ sở phân tích tổng quan tài liệu và đề xuất hướng nghiên cứu 17
II. THỰC NGHIỆM 19
2.1. Nguyên liệu hóa chất sử dụng 19
2.1.1. Chất nền glycol 19
2.1.2. Phụ gia chống ăn mòn 20
2.1.3. Phụ gia chống tạo bọt 20
2.2. Các phương pháp và tiêu chuẩn đánh giá 20
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29
3.1. Thành phần chất tải lạnh gốc glycol 29
3.1.1. Xác định hợp chất glycol sử dụng trong chấ
t tải lạnh
3.1.2. Khảo sát lựa chọn tỷ lệ sử dụng phụ gia chống ăn mòn
3.1.3. Khảo sát lựa chọn tỷ lệ phụ gia chống tạo bọt

3.6. Thử nghiệm hiện trường 52
3.7.
Khả năng thương mại hoá 54
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
MỞ ĐẦU
Trước kia chất tải lạnh thường được sử dụng ở nước ta là các dung dịch muối như
NaCl, CaCl
2
Tuy nhiên, các dung dịch muối này là những môi trường xâm thực rất
mạnh và là nguyên nhân dẫn đến ăn mòn kim loại có mặt trong hệ thống, gây ra sự phá
huỷ trang thiết bị làm giảm hiệu quả kinh tế và ảnh hưởng tới quá trình sản xuất.
Gần đây, do nhu cầu phát triển sản xuất, đổi mới công nghệ trong ngành thực
phẩm, các trang thiết bị công nghệ mới đòi hỏi các sản phẩm phục vụ kèm theo ph
ải
đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật cao của máy móc, thiết bị. Vì vậy chất tải lạnh cũng
dần được chuyển đổi từ các dung dịch muối sang loại môi chất khác nhằm khắc phục
được các nhược điểm của các chất tải lạnh truyền thống.
Do là sản phẩm mới sử dụng cho trang thiết bị, công nghệ mới nên hiện tại ở
n
ước ta chưa có sản phẩm chất tải lạnh được sản xuất trong nước mà phải sử dụng các
sản phẩm nhập ngoại hoặc được cung ứng bởi các hãng nước ngoài.
Qua việc đánh giá phân tích tình hình sử dụng trong nước, có thể thấy nghiên
cứu sản xuất chất tải lạnh đáp ứng được nhu cầu chất tải lạnh đối với các hệ thống làm
lạnh trong các nhà máy chế
biến thuỷ sản và chế biến thực phẩm.

lạnh. Ở đây, nếu dùng dàn bay hơi trực tiếp sẽ rất bất tiện vì đường ống môi chất dài
và phức tạp, tốn môi chất lạnh, việc phát hiện rò rỉ khó khăn, tổn thấp áp suất lớn, việc
phân phối đều môi chất lỏng cho các dàn bay hơi cũng khó khăn. Tất cả các nhược
đi
ểm này đều có thể khắc phục khi dùng chất tải lạnh. Ví dụ đối với một kho lạnh có
nhiều buồng với nhiều dàn lạnh bảo quản thực phẩm việc dùng vòng tuần hoàn chất tải
lạnh có nhiều ưu điểm về vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa hơn.
Nhược điểm cơ bản của hệ thống lạnh dùng chất tải l
ạnh là :
- Hiệu suất nhiệt kém hơn, tổn thất exergi lớn hơn, do phải làm lạnh gián tiếp
qua vòng tuần hoàn chất tải lạnh, hiệu nhiệt độ bay hơi và buồng lạnh tăng, hệ số lạnh
giảm và hiệu quả chu trình lạnh giảm.
- Thiết bị kồng kềnh hơn vì tốn thêm nhiều thiết bị cho vòng tuần hoàn chất tải
lạnh : bơm, dàn, bể dãn nở
- Vố
n đầu tư ban đầu tăng.
Tuy nhiên, khi xét từng trường hợp ứng dụng cụ thể, nhiều khi hệ thống gián
tiếp lại đơn giản và kinh tế hơn.
Có thể phân loại chất tải lạnh theo các đặc điểm sau:
- Căn cứ vào dạng, có thể phân loại ra chất tải lạnh khí, lỏng hoặc rắn.

3
- Căn cứ vào thành phần hoá học có thể phân ra các loại chất tải lạnh vô cơ, hữu
cơ như nước, nước muối, dung dịch cồn, rượu, các hydrocacbon và các loại freôn.
- Căn cứ vào tính chất sử dụng phân ra chất tải lạnh sử dụng một lần như nước
đá, đá khô, nitơ lỏng và chất tải lạnh tuần hoàn như nước muối, glycol
1.2. Yêu cầu đố
i với chất tải lạnh. [3]
Chất tải lạnh lý tưởng cần có các tính chất sau đây :
- Điểm đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ làm việc của hệ thống nhiều. Trong

mức thấp nhất các nhược điểm của nó.

4
1.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh. [2,14,20]
Hệ thống làm lạnh bao gồm một số bộ phận chính sau : Thùng chứa dung dịch
chất tải lạnh, bơm dung dịch và hệ thống làm lạnh trung tâm bao gồm máy nén một
cấp, dàn bay hơi làm lạnh dung dịch chất tải lạnh ; dàn ngưng tụ chất tải lạnh sơ cấp.
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống làm lạnh được th
ể hiện trên hình 1.1.

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý chung của hệ thống làm lạnh
Nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh : Chất tải lạnh từ thùng chứa được
trao đổi nhiệt với chất tải lạnh sơ cấp (ví dụ NH
3
) nhờ hệ thống làm lạnh trung tâm.
Chất tải lạnh sau khi đã hấp thụ nhiệt từ chất tải lạnh sơ cấp sẽ được bơm đến các hộ
tiêu thụ lạnh.Các hộ tiêu thụ lạnh là các thùng chứa sản phẩm được thiết kế dạng áo
bọc ngoài có chất tải lạnh thứ cấp tuần hoàn.
Hệ thống làm lạnh thứ cấp được cấu t
ạo từ nhiều vật liệu khác nhau bao gồm các
kim loại và hợp kim khác nhau và các vật liệu làm kín khác như nhựa, polime, cao su
Tuỳ thuộc vào các thiết kế hệ thống làm lạnh khác nhau để có được chi phí tối ưu mà
các thiết bị của hệ thống làm lạnh được thiết kế với các vật liệu kim loại khác nhau. Các
dạng vật liệu kim loại chế tạo thiết bị thường sử dụng trong hệ thố
ng làm lạnh được đưa
ra trong bảng 1.1.

5
Bảng 1.1. Các dạng vật liệu sử dụng trong hệ thống làm lạnh.
Dạng vật liệu Các chi tiết, bộ phận

năng truyền nhiệt và gây tắc ống dẫn.
Nước đã qua xử lý trao đổi ion là nước mà không chứa các ion như canxi, sắt,
đồng, clo, brôm. Quá trình tách các tạp chất khoáng có hại và các muối và tạp chất

6
khác có thể gây ăn mòn và tạo cặn trong hệ thống làm lạnh. Bởi vì so với nước sinh
hoạt, nước trao đổi ion có trở kháng cao. Nước trao đổi ion là chất cách điện tốt. Tuy
nhiên, khi tăng trở kháng của nước (loại bỏ các ion trong nước) thì cũng tăng đáng kể
độ ăn mòn. Nước sau khi đã qua xử lý trao đổi ion có độ pH khoảng 7,0 nhưng sẽ
nhanh chóng mang tính axit khi tiếp xúc với không khí. Khí CO
2
trong không khí sẽ
hoà tan vào trong nước tạo thành các ion ăn mòn và lúc đó nước sẽ nhanh chóng có độ
pH khoảng 5,0 mang tính axit. Vì thế khi sử dụng nước càng tinh khiết cần thiết phải
sử dụng các chất ức chế ăn mòn.
1.4.2. Dung dịch nước muối vô cơ.
Nước muối là dung dịch của nước với một loại muối nào đó. Nhiệt độ đông đặc
của nước muối phụ thuộc vào lo
ại muối và nồng độ muối trong dung dịch. Trong kỹ
thuật lạnh người ta hay sử dụng dung dịch muối ăn NaCl và muối CaCl
2
. Dung dịch
muối ăn rẻ tiền, dễ kiếm nhất nhưng nhiệt độ đông đặc thấp nhất có thể chỉ là -21,2
o
C
nên chỉ sử dụng được cho nhiệt độ đến -15
o
C. Nếu cần nhiệt độ thấp hơn phải sử dụng
dung dịch muối CaCl
2

các glycol và glyxerin có nhiệt độ sôi cao, có tác dụng làm hạ điểm đông đặc của
nước, cũng như làm t
ăng nhiệt độ sôi của hỗn hợp với nước.
Tính chất vật lý của một số hợp chất hữu cơ được đưa ra ở bảng 1.2.

7
Bảng 1.2. Tính chất vật lý của một số hợp chất hữu cơ tạo dung dịch với nước
làm chất tải lạnh.
Tính chất Nước Metanol Etanol Glyxerin
Etylen
Glycol
Propylen
Glycol
Khối lượng phân tử 18,106 32,04 46,07 92,09 62,07 76,09
Tỷ trọng ở 25
o
C 1,00 0,7924 0,7905 1,2636 1,110 1,032
Tỷ nhiệt, cal/g.
o
C 0,9976 0,600 0,581 0,577 0,574 0,600
Nhiệt độ đông đặc,
o
C 0 -97,7 -117,3 17,0 < -51 <-51
Nhiệt độ sôi,
o
C 100 64,5 78,4 290,0 197,4 187,4
Áp suất hơi ở 20
o
C, mmHg 17,535 96,1 44,1 0,00035 0,06 <0,1
Nhiệt độ chớp cháy,

hiệu quả hoặc thậm chí gây nguy hiểm cho người vận hành. Vì vậy, trong thành phần
chất tải lạnh phải có chất
ức chế ăn mòn kim loại. Nghiên cứu chất ức chế ăn mòn cho
chất tải lạnh là một trong những nội dung quan trọng có thể thu được sản phẩm chất
lượng. Các hợp chất chống ăn mòn có tác dụng chống ăn mòn phần lớn là nhờ tạo một
lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại. Các chất ức chế khác nhau sử dụng đối với các
kim loại khác nhau, mỗ
i loại đều có các ưu điểm và nhược điểm.
Hợp chất photphat là chất ức chế ăn mòn hiệu quả đối với kim loại sắt, thép,
hợp kim chì-thiếc, và nhôm. Nó cũng là chất đệm hiệu quả để kiểm soát độ pH. Nhưng
nhược điểm của hợp chất này là tạo kết tủa với ion canxi trong nước. Đó cũng là lý do
phải sử dụng nước kh
ử ion hoá để tạo dung dịch glycol/nước.
Hợp chất tolyltriazole (TTA) và mercaptobenzothiazole (MBT) là một chất
chống ăn mòn phổ biến và có hiệu quả cao đối với các kim loại đồng và hợp kim đồng.
Tuy nhiên MBT không ổn định hoá học như TTA.
Nitrit là chất ức chế ăn mòn tuyệt vời đối với kim loại sắt. Tuy nhiên hợp chất
này được sử dụng hiệu quả khi nồng độ cao và chất ức chế này ăn mòn các h
ợp kim
chì-thiếc.
Hợp chất silicat là chất ức chế hiệu quả đối với hầu hết các kim loại nhưng nó
có xu hướng tạo lớp cặn dày trong hệ thống làm lạnh. Hợp chất ức chế này có thể gây
hỏng bơm nước.
Hợp chất cromat và dầu nhũ tương trước đây cũng thường được sử dụng,
nhưng việc sử dụng hợp chấ
t này giảm mạnh vì độ độc của nó. Các chất ức chế hiện
đại đã thay thế hợp chất này.
Các công trình nghiên cứu về các chất ức chế ăn mòn kim loại trong các hệ
thống làm lạnh hiện đại trên thế giới cho thấy muối của các axit hữu cơ mạch thẳng
(carboxylat) có tác dụng ức chế ăn mòn kim loại rất hiệu quả trong những điều kiện

1.5.2. Các tính chất của chất tải lạnh gốc glycol.[11,15,16,27]
1.5.1.1. Khả năng truy
ền nhiệt.
Vai trò quan trọng của chất tải lạnh trong hệ thống làm lạnh là khả năng dẫn
nhiệt để làm lạnh các hộ tiêu thụ lạnh. Nếu chất tải lạnh không dẫn nhiệt lạnh nhanh
hiệu quả thì các không đảm bảo chất lượng của sản phẩm cần được làm lạnh. Chất tải
lạnh phải có tính năng truyền nhiệt cao được xác định bởi hệ
số truyền nhiệt. Hệ số
truyền nhiệt càng cao thì hiệu quả truyền nhiệt của chất tải lạnh càng cao. Hệ số truyền
nhiệt tỷ lệ thuận với tỷ nhiệt, nhiệt trị, và tỷ trọng của chất tải lạnh. Hệ số truyền nhiệt
tỷ lệ nghịch với độ nhớt.
1.5.1.2. Tác dụng hạ điểm
đông đặc.

10
Ngoài tính chất cơ bản của một chất tải lạnh là khả năng truyền nhiệt thì phải
đảm bảo không đông đặc khi làm việc ở điều kiện nhiệt độ thấp. Do vậy chất tải lạnh
gốc glycol được tạo dung dịch với nước để hạ điểm đông đặc. Nồng độ chất tải lạnh
trong dung dịch càng cao thì nhiệt
độ đông đặc của dung dịch chất tải lạnh càng thấp.
Tuỳ vào yêu cầu nhiệt độ của hệ thống làm lạnh mà chất tải lạnh glycol được tạo dung
dịch với nồng độ phù hợp.
1.5.1.3. Tác dụng tăng nhiệt độ sôi.
Chất tải lạnh gốc glycol dạng đặc có tác dụng tăng nhiệt độ sôi khi tạo dung
dịch với nước. Các dung dịch chất t
ải lạnh gốc glycol có nhiệt độ sôi cao hơn so với
nước và các dung dịch chất tải lạnh là rượu đơn chức (metanol, etanol).
1.5.1.4. Khả năng chống tạo bọt.
Hệ thống làm lạnh hoạt động bình thường thấy có bọt khí xuất hiện trong dung
dịch chất tải lạnh. Bọt khí tạo ra do các nguyên nhân chủ yếu sau :

lượng chất độc gây chết cho một nửa (50%) số cá thể dùng trong nghiên cứu. Độ độc
càng cao thì trị số LD
50
càng nhỏ. Trị số LD
50
được tính theo đơn vị mg/kg. Phân loại độ
độc theo quy định của WHO của chất lỏng qua đường miệng được đưa ra trong bảng 1.4.
Bảng 1.4. Phân loại độ độc theo trị số LD
50
của chất lỏng qua đường miệng.
Mức độ độc Trị số LD
50
, mg/kg
Rất độc ≤ 20
Độc 20 – 200
Độc trung bình 200 – 2000
Ít độc > 2000
1.5.1.8. Tính tương thích với các vật liệu kim loại.
Các chất tải lạnh gốc glycol có chứa nước, một tác nhân gây ăn mòn đối với các
vật liệu kim loại và hợp kim có mặt trong hệ thống làm lạnh. Các sản phẩm ăn mòn tạo
ra trong hệ thống làm lạnh do sự ôxy hoá của glycol gây phá hủy hệ thống, khiến hệ
thống làm việc kém hiệu quả hoặc thậm chí gây nguy hiểm cho người vận hành. Vì
vậ
y, trong thành phần chất tải lạnh gốc glycol phải có chất ức chế ăn mòn kim loại.
Chất tải lạnh gốc glycol có chất ức chế ăn mòn sẽ làm tăng thời gian sử dụng của hệ
thống và thiết bị, giảm chi phí thời gian ngừng sản xuất.
1.6. Vấn đề ăn mòn và bảo vệ ăn mòn trong hệ thống làm lạnh.[8,16,17,18,19]
Nước và dung dịch glycol/nước thường
được sử dụng trong hệ thống làm lạnh
nhưng chúng có thể gây ăn mòn trong hệ thống. Sự ăn mòn có thể dẫn đến làm giảm

để tải nhiệt và truyền nhiệt từ bở
i các dung dịch tải lạnh glycol/nước. Có rất nhiều sự
kết hợp giữa các chất tải lạnh và vật liệu kim loại sử dụng trong lĩnh vực này. Sự kết
hợp chính đối với sự lựa chọn vật liệu kim loại trong hệ thống là khả năng chống ăn
mòn. Sự ăn mòn có nhiều dạng khác nhau trong đó có ăn mòn xâm thực. Tầm quan
trọng của sự hi
ểu biết tính chất chất lỏng cũng như tính chất vật liệu thành phần trong
hệ thống để giảm thiểu ăn mòn xâm thực và tối ưu các tính năng hệ thống và thời gian
sử dụng.
Ăn mòn xâm thực là sự tăng tốc ăn mòn kim loại do mối liên hệ giữa sự chuyển
động của chất lỏng và bề mặt kim loại. Điển hình là chỗ đường ố
ng gấp khúc, sự tiết
lưu ống và các cấu trúc khác làm đổi hướng và thay đổi tốc độ dòng chảy. Cơ chế đối
với kiểu ăn mòn này là lưu lượng chất lỏng liên tục làm phá vỡ bất cứ màng bảo vệ
hoặc màng ôxit khỏi bề mặt kim loại. Sự ăn mòn xâm thực xảy ra khi chất lỏng có

13
hoặc không có bọt khí. Khi chất lỏng có bọt khí, giống như ảnh hưởng của sự phun
cát, sẽ phá vỡ những màng bảo vệ bám chặt, mức độ phá vỡ phụ thuộc vào tốc độ dòng
chất lỏng. Khi bề mặt kim loại bị phá vỡ, nó sẽ bị tấn công bởi các phương tiện ăn
mòn và sự xâm thực sẽ xảy ra bởi sự ma sát chất lỏng. Nếu lớ
p hấp phụ của ôxit kim
loại không đủ phục hồi nhanh chóng, nguy hiểm nghiêm trọng sẽ xảy ra.
Các vật liệu kim loại khác nhau thì có khả năng chịu ăn mòn xâm thực khác
nhau khi cùng điều kiện chất lỏng. Sự ăn mòn xâm thực xảy ra phổ biến nhất đối với
các kim loại mềm như đồng và nhôm. Mặc dù tốc độ chảy của chất lỏng trong hệ
thống làm lạnh tă
ng dần có thể làm tăng tính năng của hệ thống nhưng điều đó sẽ làm
tăng sự ăn mòn xâm thực. Do đó, cần thiết phải xác định giới hạn cao nhất ảnh hưởng
của sự tăng tốc độ dòng chảy với các tính năng nhiệt, cũng như có thể giảm thiểu tính

cất, nước đã qua thiết bị trao đổi ion, nước được trung hoà, hoặc nước được xử lý bởi
quá trình thẩm thấu ng
ược để tách các chất khoáng và muối có hại được yêu cầu sử
dụng để tránh các ion clo và tạo cặn. Các chất ức chế ăn mòn thích hợp phải được sử
dụng cùng với nước đã qua thiết bị trao đổi ion hoặc nước được trung hoà.
Tóm lại, mặc dù không thể ngăn chặn tất cả sự ăn mòn, nhưng có một số cách
hiệu quả để giảm thiểu sự ă
n mòn. Bằng cách lựa chọn các nguyên liệu chất lỏng phù
hợp, định lượng hoá học dung dịch (độ pH và chất lượng nước) và lựa chọn các chất
ức chế thích hợp, thì có thể giảm thiểu chi phí do ảnh hưởng ăn mòn và đảm bảo hệ
thống làm việc hiệu quả trong thời gian dài.
1.7. Các lĩnh vực công nghiệp sử dụng chất tải lạnh.
1.7.1. Ngành công nghiệp sản xuất rượu bia và n
ước giải khát.
Bia là sản phẩm thực phẩm thuộc loại đồ uống độ cồn thấp, thu nhận được bằng
cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp dịch đường (từ gạo, ngô, tiểu mạch, đại mạch ),
nước và hoa húp lông. Trong quá trình sản xuất bia, dung dịch chất tải lạnh có nồng độ
30-50% thể tích trong nước được làm lạnh trong thiết bị làm lạnh sơ cấp sau đó
được
tuần hoàn qua vỏ áo làm lạnh của các thùng chứa bia và thùng ủ men bia để làm lạnh.
Dung dịch chất tải lạnh này cho phép dễ dàng điều khiển nhiệt độ của các thùng chứa
men bia. Chất tải lạnh gốc glycol có độ độc rất thấp, tuy nhiên các chất tải lạnh này có
thể được tạo vị ảo và tạo màu để dễ dàng nhận thấy khi sự cố rò rỉ bất ngờ xảy ra trong
quá trình v
ận hành sản xuất bia. Chất tải lạnh glycol được ứng dụng chủ yếu trong các
nhà máy bia cho hệ thống lạnh trung tâm để làm lạnh các đối tượng sau :
- Làm lạnh các tank lên men và tank thành phẩm : Sử dụng dung dịch glycol có
nhiệt độ thấp khoảng -5 ÷ -7
o
C.

độ dày lớp băng thích hợp trên thực phẩm t
ừ 10-13mm. Sau đó thực phẩm đóng gói
được rửa bằng nước để tách chất glycol dư và sau cùng thực phẩm được chuyển tới
phòng đông lạnh.
1.8. Tình hình nghiên cứu chất tải lạnh glycol trong và ngoài nước.
a) Ngoài nước :
Hiện nay, các hệ thống thiết bị làm lạnh ngày càng được cải tiến và hiện đại hoá
với quy mô lớn, cùng với đó là việc tăng nhu cầu sử dụng các chất tải lạnh thứ cấp
không độc hại đảm bảo an toàn trong lĩnh vực thực phẩm và thuỷ sản, giảm thiểu chất
tải lạnh sơ
cấp độc hại và nguy hiểm. Vì thế việc nghiên cứu chất tải lạnh gốc glycol
luôn được chú ý để đầu tư đáp ứng.
Để đáp ứng nhu cầu chất tải lạnh gốc glycol an toàn thực phẩm, trên thế giới đã
có nhiều công trình nghiên cứu về chất tải lạnh gốc glycol trên cơ sở chất nền MPG an
toàn thực phẩm và các phụ gia chống ăn mòn từ muối củ
a axit hữu cơ mạch thẳng thân
thiện môi trường và không độc hại.
Các công ty dầu nhờn và công ty chế tạo hệ thống làm lạnh của các nước lớn
như Mỹ, Nhật bản, Trung quốc, Nga, Châu Âu đều có các chất tải lạnh gốc
monopropylen glycol dạng thương mại phục vụ cho các mục đích tải lạnh trong các hệ
thống làm lạnh. Tuy nhiên, các chất tải lạnh này đều có giá thành rất đắt.
Các công trình nghiên cứu ch
ất tải lạnh gốc glycol chủ yếu ở dạng patent. Đối
với các hãng dầu nhờn lớn các loại chất tải lạnh này đều là bí mật công nghệ.

16
Về nghiên cứu các tính chất của chất tải lạnh trên cơ sở chất nền MPG cho thấy
chất tải lạnh này đã cải thiện rất rõ rệt tính chống ăn mòn và hạ điểm đông đặc đặc biệt
trong điều kiện hệ thống làm lạnh làm việc ở nhiệt độ thấp mà các chất tải lạnh từ
dung dịch muối vô cơ hoặ

− Chỉ số khúc xạ : 1,433 – 1,437
− Tỷ trọng ở 15°C : 1,050 – 1,060
− Nhiệt độ sôi : 157°C
− Độ tạo bọt : max 50 ml / max 5 giây
− Chống ăn mòn kim loại : đạt
ZITREC LC ZITREC
− Nhiệt độ đông đặc : < -50ºC
− Giới hạn pha với nước : 30 – 50% thể tích
− Trị số kiềm dư : min 12 ml HCl 0,1N
− Độ nhớt (dạng đặc ) : 56 cSt
− Độ độc LD
50
(chuột ) : > 15.000 mg/kg
− Khả năng phân huỷ sinh học : 90%
− Giá trị pH ở 25
o
C : 8-10
− Chỉ số khúc xạ : 1,433 – 1,437
− Tỷ trọng ở 15°C : 1,050 – 1,060
− Nhiệt độ sôi : 165°C
− Độ tạo bọt : max 50 ml / max 5 giây
− Chống ăn mòn kim loại : đạt

17
Thông tin tại bảng 1.5 cho thấy chất tải lạnh gốc glycol dạng đặc được pha với
nước với nồng độ từ 30-50% thể tích tuỳ theo yêu cầu nhiệt độ đông đặc của dung dịch
chất tải lạnh, khả năng truyền nhiệt tối ưu và khả năng chống ăn mòn.
b) Trong nước:
Như vậy, tuy đã có nhiều nghiên cứu của nước ngoài liên quan đến ch
ất tải lạnh

ăng đến các tính chất của chất tải lạnh.

18
3 - Điều chế chất tải lạnh và khảo sát các tính chất hoá lý của chất tải lạnh theo các
phương pháp phân tích tiêu chuẩn ASTM.
4 – Trên cơ sở khảo sát các tính chất của chất tải lạnh từ đó đưa ra được đơn pha chế
tối ưu và xây dựng quy trình sản xuất đạt được các tiêu chuẩn quy định.
5 - Thử nghiệm hiện trường.
6 - Khả năng thương mại hoá của sả
n phẩm.

19
II. THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu hóa chất sử dụng.
2.1.1. Chất nền glycol.
Hợp chất glycol là thành phần chủ yếu của chất tải lạnh có tác dụng tạo dung
dịch với nước để hạ điểm đông. Tính chất của hợp chất glycol ảnh hưởng lớn đến chất
lượng chất tải lạnh sử dụng. Việc lựa chọn chủng loại glycol thích hợp làm thành
phần chấ
t tải lạnh là vấn đề quan trọng. Có rất nhiều loại hợp chất glycol nhưng chúng
tôi đã chọn ra 3 loại glycol là monoetylen glycol (MEG), dietylen glycol (DEG),
monopropylen glycol (MPG) của hãng Dow Glycol hiện đang phổ biến trên thị trường
ở Việt Nam để phân tích và đánh giá. Chỉ tiêu kỹ thuật của các glycol được đưa ra ở
bảng 2.1.
Bảng 2.1. Chỉ tiêu kỹ thuật của các glycol lựa chọn.
TT Tính chất MEG DEG MPG
1 Cảm quan Không màu,
trong suốt
Không màu,
trong suốt

C 111 138 104
15 Trị số LD
50
(thử nghiệm đối với
chuột), mg/kg
6100 16600 33700 20
2.1.2. Phụ gia chống ăn mòn.
Để nâng cao khả năng chống ăn mòn các kim loại trong hệ thống làm lạnh,
chúng tôi sử dụng phụ gia ức chế ăn mòn là muối natri của axit béo dicacboxylic mạch
thẳng C11 (axit undecanedioic). Phụ gia ức chế ăn mòn được tổng hợp từ phản ứng
trung hoà giữa axit undecanedioc và natri hidroxit (NaOH). Tính chất vật lý của axit
dicacboxylic được đưa ra trong bảng 2.2.
Bảng 2.2. Tính chất hoá lý của axit dicacboxylic
TT Tên chỉ tiêu Giá trị
1 Cảm quan dạng bột, màu trắng tuyết
2 Khối lượng phân tử trung bình 215
3 Nhiệt độ nóng chảy, °C 108 - 110
4 Chỉ số axit, mgKOH/g 510 - 550
5 Tỷ trọng, kg/l 1,02
6 Trị số LD50, mg/kg (chuột ) > 3000
2.1.3. Phụ gia chống tạo bọt.
Phụ gia tính năng chống tạo bọt được lựa chọn là hợp chất copolyme propylen
oxit-etylen oxit của hãng Ciba có tên thương mại là Antimus 1000X. Tính chất của
phụ gia chống tạo bọt được đưa ra ở bảng 2.3.
Bảng 2.3. Tính chất của phụ gia chống tạo bọt
TT Tên chỉ tiêu Giá trị
1 Cảm quan Chất lỏng dạng nhũ

chuẩn của Hiệp Hội Thử Nghiệm V
ật liệu Hoa Kỳ (ASTM) được đưa ra ở bảng 2.4.
Bảng 2.4. Các phương pháp thử nghiệm tính chất của chất tải lạnh.
TT Tính chất Phương pháp thử nghiệm
1
Nhiệt độ đông đặc ASTM D1177
2
Độ nhớt ASTM D445
3
Độ pH ASTM D1287
4
Tỷ trọng ASTM D1122
5
Nhiệt độ sôi ASTM D1120
6
Độ tạo bọt ASTM D1881