Тема представляемого доклада отражает приоритетное направление развития ( ПНР -3) СПбГуНиПТ, в рамках которого создаётся научно - исследовательский центр ( НИЦ -1): « Энергоэффективные низко - температурные технологии и системы обеспечения » Научный руководитель : Проф. А. В. Бараненко

Хладоносители с низкими температурами замерзания на основе электролитных водно - пропиленгликолевых растворов Кириллов Вадим Васильевич, заведующий кафедрой общей, неорганической и аналитической химии, д. т. н., проф. СПбГУНиПТ, академик МАХ

Этиленгликоля – токсичность, экологическая небезопасность ; Пропиленгликоля – высокая вязкость ; Этанола – горючесть, пожароопасность ; Солей органических кислот – малая устойчивость в открытых системах ; Хлоридов натрия и кальция – недостаточно низкие температуры замерзания и высокая коррозионная активность соответственно.

Система ПГ +HO+ электролит имеет больше степеней свободы по сравнению с растворами ПГ +HO. Использование закономерностей растворов электролитов позволяет обеспечить ХН комплекс необходимых физико - химических и теплофизических свойств, даёт возможность поставить разработку хладоносителей на научную основу.

Изучаемые микросвойства для обеспечения необходимых макросвойств : теплота сольватации Ионная ассоциация Числа сольватации в первой координационной сфере Варьируя с помощью математико - статистических методов качественный и количественный состав ХН с учётом закономерностей взаимодействий в растворах, можно получить композиции с улучшенными свойствами по температуре замерзания, вязкости и способности оказывать коррозионное воздействие.

Для снижения температуры замерзания : - способностью ионов координировать значительное число молекул растворителя ; - диссоциацией на большее число заряженных частиц. - коэффициент, учитывающий число молекул растворителя в первой координационной сфере. Для уменьшения вязкости : - способностью ионов к разупорядочиванию структуры воды ; коэффициент B в уравнении должен быть отрицательным Растворимость электролита в ВПГ растворителе при низких температурах должна обеспечивать гомогенное состояние системы

Температура замерзания, t, °С Состав ХН, соотвествующий указанной t к Температура измерения, t к, °С Вязкость ВПГ-растворов μ мПа·с ПГ (ξ, %) + электролит (С m, моль/кг) ПГ (ξ, %) без электролита с электролитом без электролита -21,811,7 + 3,241,2-195,9229,7 -22,817, ,2-218,3438,1 -24, ,444,4-2314,450,1 -30, , ,979,4

ВПГ хладоносителиВПГЭ хладоносители Масс. Доля ПГ, % Темпера - тура замерза - ния, С Теплопро - водность, Вт /( м * К ) Теплоём - кость, кДж / ( кг * К ) Масс. Доля ПГ, % Темпера - тура замерза - ния, С Теплопро - водность, Вт /( м * К ) Теплоём - кость, кДж / ( кг * К ) 30-13,50,3413, ,70,4243, ,80,2754, ,80,3673, ,80,2824, ,10,3313,26

V = 0,0043 y ,00073 y 1 y 2 +0,00006 y ,042 y 1 -0,00068 y 2 +0,1863 где у - концентрация электролита у - концентрация пропиленгликоля СредаСкорость коррозии V кор. (мм/год) 22%-ый водный раствор NaCl0, %-ый водный раствор NaCl +ПГ 0, %-ый водный раствор ПГ 0, %-ый водный раствор ПГ + электролит 0, %-ый водный раствор ГЛ 0, %-ый водный раствор ГЛ + электролит 0,01092

Электролитные водно - пропиленгликолевые хладоносители по комплексу свойств превосходят как водно - солевые, так и водно - пропиленгликолевые ХН, так как их создание поставлено на научную основу, учитывающую физико - химические взаимодействия в растворе.

Благодарим за внимание !