Sử dụng Propylene Glycol USP (PG dược) làm chất tải lạnh

Hiện nay, việc sử dụng tải lạnh rất phổ biến trong sản xuất cũng như ứng dụng cuộc sống. Ví dụ như ứng dụng tải lạnh trong sản xuất bia, nước giải khác, tải lạnh trong các kho lạnh, tải lạnh trong các thuyền đánh cá xa bờ, tải lạnh trong các toàn nhà - trung tâm thương mại lớn,...và Propyle Glycol USP (PG dược) là một trong những hóa chất quan trọng để sử dụng trong các ứng dụng trên.

Tính chất

Đặc điểm	Mô tả
Tên hóa học	1,2-Propanediol
Công thức	CH3-CH(OH)-CH2OH; C3H8O2
Trọng lượng phân tử	76.10
Độ tinh khiết	>99.8% trọng lượng
Nước	<0.2% trọng lượng
Nhiệt độ sôi, 760mmHg	187.4oC (369.3oF)
Giới hạn nhiệt độ sôi	186-189oC (367-372oF)
Nhiệt độ đông	<-57oC
Trọng lượng riêng, 20/20oC	1.038
Đọ nhớt 25oC	48.6 centipoise
Sức căng bề mặt, 25oC	36mN/m
Flash point	104oC (220oF)
Nhiệt độ tự bốc cháy	371oC

Các tính chất riêng

a. Nhiệt độ đông đặc.
Khi một chất lỏng được làm lạnh chúng sẽ dần dần kết tinh như băng nước đá hoặc độ nhớt sẽ tăng đến khi không còn chảy được và tạo thành dung dịch sệch như thủy tinh. Loại đầu tiên gọi là đông đặc thật sự. Loại thứ nhì được biết là hiện tượng siêu lạnh (khi hạ thấp nhiệt độ dưới nhiệt độ đông nhưng chất lỏng không đông đặc lại). Glycol không có nhiệt độ đông đặc rõ ràng. Dưới nhiệt độ đông đặc kiện bình thường, propylene glycol sẽ đặc lại như thủy tinh chứ không đông cứng lại.

Khi thêm nước vào glycol sẽ tạo thành dung dịch có nhiệt độ đông đặc thấp hơn nhiệt độ đông của nước. Điều này hướng đến việc sử dụng rộng rãi dung dịch glycol – nước làm môi trường làm lạnh ở nhiệt độ dưới nhiệt độ đông của nước. Thay vì có nhiệt độ đông đặc cụ thể thì dung dịch nước và glycol chỉ trở nên sệch lại trong suốt quá trình đông đặc. Khi nhiệt độ hạ thấp thì độ nhớt càng tăng và cuối cùng không chảy được nữa. Bảng nhiệt độ đông của dung dịch Glycol-nước.

b.Chống nổ tung do đông đặc.
Nhiều chất lỏng sẽ tăng thể tích (giản nở) khi lạnh. Hiện tượng tăng thể tích này sẽ làm các đường ống và hệ thống thiết bị kèm theo có chứa chất lỏng sẽ bị nổ khi nhiệt độ hạ thấp. Vì vậy rất cần phòng chống hiện tượng nổ tung này để bảo vệ đường ống và hệ thống thiết bị không bị đứt gãy do hiện tượng giãn nở của nước đá trong điều kiện nhiệt độ thấp cũng như thời tiết lạnh.

Dung dịch có chứa glycol sẽ ngăn chặn được hiện tượng nổ này trong dung dịch nước do có nhiệt độ đông đặc thấp. Khi dung dịch có chứa glycol được làm lạnh dưới nhiệt độ đông đặc của nước, các tinh thể băng bắt đầu tạo thành, và phần dung dịch còn lại trở nên đậm đặc hơn trong glycol. Hổn hợp đá/nước/glycol tạo thành dung dịch chảy được và vẫn còn trạng thái lỏng ngay cả tiếp tục được làm lạnh.

Thể tích dung dịch sẽ tăng khi hổn hợp như trên được tạo thành và nhiệt độ lạnh, có hiện tượng giản nở trong hệ thống thiết bị. Nếu nồng độ glycol đủ thì hệ thống không bị hư hỏng do sự giản nở của dung dịch trong giới hạn nhiệt độ như hình 1.

Ứng dụng

Sử dụng PG USP trong các ứng dụng thực phẩm tiếp xúc gián tiếp như làm dung dịch tải nhiệt ở nhiệt độ thấp trong ngành đồ uống, công nghệ sữa, kem, các nhà máy bảo quản thực phẩm.