اتیلن گلیکول یا ضد یخ

[artan2]

اتيلن كليگول ، مهمترين سيال در مايعات خنك كننده

در گذشته از آب به دليل قيمت ارزان و خاصيت انتقال حرارتي آن به عنوان مايع
خنك كننده در بخش هاي داخلي موتور استفاده مي شد.
اما با گذشت زمان و پيشرفت تكنولوژي مشخص شد
كاربرد آب به تنهايي به عنوان خنك كننده داراي معايب مختلف است كه مي توان به موارد زير اشاره كرد:

- پايين بودن نقطه جوش آب يكي از
ويژگي هاي منفي آن است. با پيشرفت صنايع خودرو سازي و توليد حرارت بيشتر در موتورهاي جديد، آب در سيستم خنك كننده بخار شده و موجب اختلال در اين سيستم مي شود.
- بالا بودن نقطه انجماد آب و افزايش حجم حدود9 درصدي آن (برخلاف ساير تركيبات شيميايي كه در اثر انجماد كاهش حجم مي يابند) موجب تخريب رادياتور و حتي بخشي از موتور خواهد شد.
- خوردگي و زنگ زدگي فلزات مصرفي در سيستم خنك كننده توسط آب بسيار شديد است.
تا سال1920 ميلادي متانول بدست آمده از تقطير چوب، بيشترين كاربرد را در ساخت ضد يخ داشت. الكل اتيليك، گليسيرين، كلرور كلسيم و همچنين آب نمك مايعاتي بودند كه به عنوان خنك كننده به كار مي رفتند. آب شكر و مخلوط آب عسل نيز به مقدار محدود به عنوان مايع
خنك كننده كاربرد داشتند. همچنين نفت و روغن هاي نفتي كه با آب مخلوط نمي شوند نيز به عنوان مايع خنك كننده كاربردهاي محدودي داشتند.
در طول سال هاي1920 تا1930 ميلادي و با توسعه صنعت خودروسازي، مصرف مايعات خنك كننده موتور نيز افزايش چشمگيري پيدا كرد. در اين سالها الكل اتيليك به دليل قيمت ارزان و توليد مناسب به عنوان بهترين مايع خنك كننده موتور به كار گرفته شد و به تدريج استفاده از تركيبات ياد شده هر يك به دلايلي منسوخ شد. در اين ميان كاربرد ضد يخ پايه الكلي، به دليل پايين بودن نقطه جوش مخلوط آب و الكل، تبخير سريع الكل و احتمال آتش گرفتن آن و همچنين سمّي بودنِ متانول كه موجب صدمه به سرنشينان مي شد، نامناسب تشخيص داده شد. مصرف گليسيرين نيز تابع بازار توليد و مصرف بود. مصرف كلسيم كلريد و آب نمك نيز كه در بعضي نواحي به عنوان مايع ضديخ به كار
مي رفت، به دليل خاصيت شديد خورندگي، به ميزان قابل توجهي محدود شد. همچنين استفاده از محلول شكر و يا عسل در آب به دليل نياز به محلول هاي غليظي از اين مواد براي نزول نقطه انجماد منسوخ شد.
در اين سالها روغن هاي نفتي كه به علت نقطه انجماد پايين و عدم خوردگي مورد توجه قرار گرفته بودند، به دلايلي از جمله نياز به حجم بيشتري از سيال (به علت عدم اختلاط با آب)، گران بودن، اثر نامطلوب بر لوله هاي لاستيكي و خطر آتشگيري، ديگر مورد استفاده قرار نگرفت. همچنين بكارگيري مايعاتي از قبيل روغن هاي معدني و نفتي به دليل پايين بودن قابليت انتقال حرارتي و افزايش گرانروي آنها در فصل زمستان (كه موجب كاهش تبادل حرارتي
مي شود) متوقف شد. علاوه بر دلايل ياد شده هنگام استفاده از اين تركيبات، اگر درجه نشان دهنده دما در خودرو خراب مي شد، بالا رفتن حرارت مايع خنك كننده معلوم نمي شد و بدين ترتيب اين تركيبات در حرارت هاي بالا موجب ذوب لحيم هاي موجود در رادياتور و سوختن موتور مي شد.
در برخي موارد از متوكسي و پروپانول كه يك گليكول اتر است به عنوان ضديخ استفاده
مي شد، كه مزيت آن سازگاري با روغن موتور و مخلوط شدن با آن (در صورت ايجاد نشت) بود. ولي به دليل پايين بودن نقطه اشتعال، نقطه جوش و قيمت بالا كاربرد آن منسوخ شد.
در سال1925 ميلادي براي اولين بار مصرف اتيلن گليكول به عنوان خنك كننده موتور رواج پيدا كرد. در ابتدا مصرف اين ماده كم بود ولي به تدريج با آگاهي بيشتر نسبت به مزاياي محصول توليدي، مصرف آن افزايش يافت و در حال حاضر بيشترين مصرف اتيلن گليكول به منظور توليد سيال خنك كننده موتور است.
با افزايش مصرف اتيلن گليكول و كاربردهاي مناسب آن براي سيال خنك كننده موتور، به تدريج مصرف متانول، الكل اتيليك و ساير مواد شيميايي براي توليد ضد يخ كاهش يافت مصرف اين مواد در فرمولاسيون مايعات خنك كننده موتور در سال1950 به كلي منسوخ شد به گونه اي كه توليد و مصرف اتيلن گليكول از49 ميليون ليتر به71 ميليون ليتر در سال رسيد.
در جدول1 به مقايسه خواص فيزيكي گليكول ها با ساير تركيبات مصرفي به عنوان ضد يخ اشاره شده است.
محلول44 تا70 درصد اتيلن گليكول در آب، سيستم رادياتور را در بالاترين ظرفيت طراحي شده نگه مي دارد و به اين ترتيب با استفاده از اين محلول مطمئن مي شويم كه موتور به دليل جوش آوردن صدمه نخواهد ديد. علاوه بر اين، اختلاط نسبت معيني از اتيلن گليكول با آب، عمل خنك كردن را در دامنه وسيعي از دما انجام مي دهد و نقطه انجماد آب را به ميزان كافي پايين مي برد.
يكي ديگر از مزاياي به كارگيري اتيلن و پروپيلن گليكول به عنوان سيال پايه در فرمولاسيون ضد يخ، پايين بودن ميزان آثار مخرب زيست محيطي اين تركيبات است. اتيلن و پروپيلن گليكول مي توانند پس از مصرف وارد محيط آبي شوند. هر دو محلول قابليت حلاليت بالا داشته و ميزان آثار زيان بار اين دو ماده براي ماهي ها، حيات وحش، حيات گياهي و ميكروارگانسيم ها پايين است. تجزيه بيوشيميايي اين دو ماده سريع و كامل انجام مي شود.

منابع:
1- Automative Principles & Services، by F.Thiessen 2002
2- Inhibitors-Corrosion، by I..Lrozenfeld، McGraw-Hill.1994
3- شهناز عباسپور كارشناس مسئول آزمايشگاه مواد آلي (مديريت صنايع شيميايي)

 

[artan2]

شبیه سازی یک کارخانه تولید اتیلن گلیکول یا ضد یخ در هایسیس:

اتيلن گليکول داراي کاربرد هاي صنعتي متفاوتي است، که از جمله آن عبارتست از:

1- مواد اوليه جهت تهيه رزين هاي پلي استر

2- بازدارنده تشکيل هيدرات در خطوط لوله هاي گاز طبيعي

3- ضد يخ و سرد کننده

4- حلال صنعتي

براي تهيه اتيلن گليکول، ابتدا اتيلن اکسيد و آب وارد راکتور شده و پس از انجام واکنش، اتيلن گليکول توليد مي شود.
محصول خروجي از راکتور وارد برج تقطير مي شود.
اتيلن اکسيد و آب اضافي از بالاي برج تقطير و اتيلن گليکول از پايين برج خارج مي شود.

به اين اميد که بعد از انجام اين شبيه سازي، شما قادر به:

1- شبيه سازي راکتور هاي CSTR

2- شبيه سازي پلنت اتيلن گليکول

3- به کار گرفتن Recycle در HYSYS

4- انتخاب محل مناسب Recycle

5- استفاده از Adjust در HYSYS

باشيد.

1- ترکيبات اتيلن اکسيد ( C2H4O) آب و اتيلن گليکول (C2H6O2) را همراه با مدل NRTL Activity انتخاب کنيد. در قسمت مدل به برگه Binary Coeffs رفته و Unifac VLE را جهت تخمين ضرائب دوتايي انتخاب کنيد و سپس گزينه Unknowns OnLy را انتخاب کنيد.

حال مي خواهيم واکنش C2H4O+H20=>C2H6O2 را به FLuid Package اضافه کنيم. به برگه Reactions رفته و روي Add Rxn کليک کرده و واکنش Kinetic را انتخاب و سپس روي Add Reaction کليک کنيد. در قسمتStoichiometry and Rate info ، استوکيومتري واکنش را وارد کنيد، بدين صورت که در زير Component ترکيب مورد نظر را انتخاب کرده و در زير Stoich Coeff از (1-) براي واکنش دهنده ها و از (1) براي محصولات استفاده کنيد. بعد از اضافه کردن اطالاعات زير، روي Add to FP کليک کرده و مدل انتخابي را به عنوان مدل حاکم بر واکنش انتخاب کنيد.

2- حال وارد محيط شبيه سازي شويد.

3- ابتدا جريان هاي زير را ايجاد کنيد:

الف- جریان EOx Feed

دما ۲۵ درجه سانتی گراد، فشار ۱۲۰KPa و با شدت جریان مولی Kgmol/h ۱۰۵. این جریان تنها حاوی اکسید انیلن می باشد.

ب- Water Feed

دما ۲۵ درجه سانتی گراد. فشار ۱۲۰KPa و با شدت جریان مولی ۱۵۰Kgmol/h. این جریان تنها حاوی آب می باشد.

4-حال راکتور CSTR را اضافه کنيد، جريان هاي ورودي عبارتند از Water Feed و EOx Feed، جريان هاي خروجي هم بدين صورت نام گذاري کنيد:

جريان بخار بنام Rx Vapor و جريان مايع بنام Rx Liquid. نام Rx Coolant را براي جريان انرژي راکتور انتخاب کنيد. در قسمت پارمترها، افت فشار را 10 کيلو پاسکال و حجم را 2 متر مکعب وارد کنيد. در برگه Reactions، در قسمت GLobaL Rxn Set، Rxn-1 را به عنوان واکنش انتخاب کنيد. در نهايت دماي جريان Rx Liquid را 65 درجه سانتي گراد وارد کنيد.

5- اگر تمام مراحل، به درستي انجام شده باشد، در جريان انرژي خواهيم داشت:

Heat Flow = 6.314 E+6 Kj/h

6- فايل هر بخش رو جداگانه نام گذاري کنيد تا براي هر قسمت که کار مي کنيم فايلش در دسترس باشه. بعد از شبيه سازي کلي پلنت از Adjust و Recycle در هر دو قسمت راکتور و برج تقطير استفاده مي کنيم. يه پيشنهاد: هر بار که خواستين بخش بعد رو کار کنين يه کپي از فايل قبل رو نگهداري کنين.

لينک:
http://www.megaupload.com/?d=YKNFO6M4

منبع:
http://www.che82.blogfa.com/post-131.aspx

 

[khale rize]

موارد مصرف اتیلن گلیکول :اتيلن گيلکول به‌عنوان حلال رنگ‌ها، پلاستيک‌ها، و مواد داروئى ،در تهية pet ، ضد يخ ؛ رزين پلي استر غير اشباع ، مواد منفجره ، فيبر ، كاغذ ، چرم ، پوششهاي حفاظتي ، جوهر چاپ ،ابرها، مايعات هيدروليک، تمیز کننده ها، ضدٌ يخ‌ در رادياتور به‌کار مى‌رود و مهمترين مصرف اتيلن گلايكول ، تهيه الياف مصنوعي ، فيلم و نوار مي‌باشد. مونو اتيلن گلايكول بيشترين مصرف را در بين گلايكولها دارا مي‌باشد. اين ماده فعلاً در ايران عمدتاً به منظور توليد الياف پلي استر در كارخانة پلي اكريل اصفهان و براي ساخت ضد يخ در كارخانه‌هاي پائين دستي داخلي مصرف مي‌شود.مقاديرى هر چند کم در حدود ۱۲۰میلی گرم يا ۱/۰ میلی لیتر بر کیلو گرم از آن نیز مى‌تواند خطرناک باشد.

 

[amir ghasemiyan]

شبیه سازی یک کارخانه تولید اتیلن گلیکول یا ضد یخ در هایسیس:

اتيلن گليکول داراي کاربرد هاي صنعتي متفاوتي است، که از جمله آن عبارتست از:

1- مواد اوليه جهت تهيه رزين هاي پلي استر

2- بازدارنده تشکيل هيدرات در خطوط لوله هاي گاز طبيعي

3- ضد يخ و سرد کننده

4- حلال صنعتي

براي تهيه اتيلن گليکول، ابتدا اتيلن اکسيد و آب وارد راکتور شده و پس از انجام واکنش، اتيلن گليکول توليد مي شود.
محصول خروجي از راکتور وارد برج تقطير مي شود.
اتيلن اکسيد و آب اضافي از بالاي برج تقطير و اتيلن گليکول از پايين برج خارج مي شود.

به اين اميد که بعد از انجام اين شبيه سازي، شما قادر به:

1- شبيه سازي راکتور هاي CSTR

2- شبيه سازي پلنت اتيلن گليکول

3- به کار گرفتن Recycle در HYSYS

4- انتخاب محل مناسب Recycle

5- استفاده از Adjust در HYSYS

باشيد.

1- ترکيبات اتيلن اکسيد ( C2H4O) آب و اتيلن گليکول (C2H6O2) را همراه با مدل NRTL Activity انتخاب کنيد. در قسمت مدل به برگه Binary Coeffs رفته و Unifac VLE را جهت تخمين ضرائب دوتايي انتخاب کنيد و سپس گزينه Unknowns OnLy را انتخاب کنيد.

حال مي خواهيم واکنش C2H4O+H20=>C2H6O2 را به FLuid Package اضافه کنيم. به برگه Reactions رفته و روي Add Rxn کليک کرده و واکنش Kinetic را انتخاب و سپس روي Add Reaction کليک کنيد. در قسمتStoichiometry and Rate info ، استوکيومتري واکنش را وارد کنيد، بدين صورت که در زير Component ترکيب مورد نظر را انتخاب کرده و در زير Stoich Coeff از (1-) براي واکنش دهنده ها و از (1) براي محصولات استفاده کنيد. بعد از اضافه کردن اطالاعات زير، روي Add to FP کليک کرده و مدل انتخابي را به عنوان مدل حاکم بر واکنش انتخاب کنيد.

2- حال وارد محيط شبيه سازي شويد.

3- ابتدا جريان هاي زير را ايجاد کنيد:

الف- جریان EOx Feed

دما ۲۵ درجه سانتی گراد، فشار ۱۲۰KPa و با شدت جریان مولی Kgmol/h ۱۰۵. این جریان تنها حاوی اکسید انیلن می باشد.

ب- Water Feed

دما ۲۵ درجه سانتی گراد. فشار ۱۲۰KPa و با شدت جریان مولی ۱۵۰Kgmol/h. این جریان تنها حاوی آب می باشد.

4-حال راکتور CSTR را اضافه کنيد، جريان هاي ورودي عبارتند از Water Feed و EOx Feed، جريان هاي خروجي هم بدين صورت نام گذاري کنيد:

جريان بخار بنام Rx Vapor و جريان مايع بنام Rx Liquid. نام Rx Coolant را براي جريان انرژي راکتور انتخاب کنيد. در قسمت پارمترها، افت فشار را 10 کيلو پاسکال و حجم را 2 متر مکعب وارد کنيد. در برگه Reactions، در قسمت GLobaL Rxn Set، Rxn-1 را به عنوان واکنش انتخاب کنيد. در نهايت دماي جريان Rx Liquid را 65 درجه سانتي گراد وارد کنيد.

5- اگر تمام مراحل، به درستي انجام شده باشد، در جريان انرژي خواهيم داشت:

Heat Flow = 6.314 E+6 Kj/h

6- فايل هر بخش رو جداگانه نام گذاري کنيد تا براي هر قسمت که کار مي کنيم فايلش در دسترس باشه. بعد از شبيه سازي کلي پلنت از Adjust و Recycle در هر دو قسمت راکتور و برج تقطير استفاده مي کنيم. يه پيشنهاد: هر بار که خواستين بخش بعد رو کار کنين يه کپي از فايل قبل رو نگهداري کنين.

لينک:
http://www.megaupload.com/?d=YKNFO6M4

منبع:
http://www.che82.blogfa.com/post-131.aspx

ممنون از مطالب مفيدتون.
لينك اولي *** شده

آخر اين فايل PFD از يه واحد اتيلن گليكوله.
اميدوارم مفيد باشه.
دانلود (515kb)

 

[h.m.b]

سلام...

از دوستان کسی PFD کامل با شرایط عملیاتی واحد اتیل گلیکول رو نمیتونه بزاره ؟
خیلی فوریه
ممنون

 

[پیرجو]

سلام...

از دوستان کسی PFD کامل با شرایط عملیاتی واحد اتیل گلیکول رو نمیتونه بزاره ؟
خیلی فوریه
ممنون

سلام، یک شماتیک کلی ازش داشتم، ضمیمه شد.

 

[m.baradaran]

[FONT=&quot]ا سلام و درود[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]بسیار قدردانی می کنم از اطلاعاتی که دوستان عزیز در مورد اتیلن گلیکل و موارد استفاده آن در صنایع گذاشته اند[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]لازم دانستم در مورد استفاده از آن به عنوان ضد یخ در خود روها و هیت اکسچنجرها و هیترهای صنعتی عرض کنم که به دلیل خاصیت خورندگ مخلوط این ماده با آب از این ماده به تنهایی در صنایع استفاده نمی شود.لذا برای استفاده از آن لازم است به همراه این ماده از ادیتیوهای ضد خوردگی و ضد رسوب هم استفاده شود.یعلاوه اینکه آب مورد استفاده در بخش هایی که اشاره شد نیز باید آب پروسس شده باشد[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]نکته دیگر اینکه به دلیل مصرفی بودن ادیتیوهای ضد یخ لازم است بطور سالیانه از محلول نمونه گیری و تست های مورد نیاز انجام گردد[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]در مورد خودروها پیشنهاد این است که به دلیل مصرف ادیتیو ،حتی الامکان مایع خنک کن هر دو سال یکبار تعویض گردد[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]همچنین برای هر خودرد خاص از ضد یخ خاصی استفاده شود که افزودنی آن ضد یخ با آلیاژ بکار برده شده در سیستم خنک کن و موتور آن خودرو سازگاری داشته باشد[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]با تشکر:برادران[/FONT]