Промышленный холод: пропиленгликоль - не роскошь...

ноябрь, 2012г.

Последние годы пищевая промышленность переживает настоящий бум. Неудивительно, что пищевые технологии семимильными шагами продвигаются вперед, а вчерашние достижения сегодня уже становятся историей. Невозможно представить, как наши прадедушки и прабабушки обходились без холодильников, ведь сегодня холодильный агрегат — неотъемлемая часть любого предприятия.

На крупных предприятиях с большим количеством отдаленных потребителей холода (мясокомбинаты, молокозаводы, пивзаводы и т. п.), в супермаркетах с централизованным холодоснабжением используют системы с промежуточным хладоносителем ( иногда используют термин «теплоноситель» ).
Роль промежуточного хладоносителя в теплообменном процессе — отбор тепла от охлаждаемого объекта и транспортировка его к холодильной установке, непосредственно производящей искусственный холод с помощью хладагента ( например, аммиака или фреона ). Использование промежуточного хладоносителя дает возможность:

  • значительно уменьшить количество хладагента в системе;
  • избежать возможного контакта хладагента с пищевым продуктом;
  • локализовать возможные аварии с утечкой хладоносителя в помещение машинного отделения;
  • упростить регулирование температуры на охлаждаемых объектах;
  • упростить эксплуатацию холодильной машины;
  • поэтапно вводить систему в эксплуатацию и наращивать количество потребителей холода.

Перечислим вещества, которые наиболее часто используются в качестве промежуточного хладоносителя.

Вода — дешева, доступна, нетоксична, имеет хорошие теплофизические свойства. Может контактировать с большинством пищевых продуктов. Главным ее недостатком является ограниченность температурного диапазона применения — не ниже +10С. При более низких температурах в результате кристаллизации образуется лед, который создает внутреннее давление и может «порвать» оборудование и коммуникации.

Этиловый спирт — не нашел широкого применения из-за сильной испаряемости, горючести, а также в последние годы затрудненного доступа на рынке Украины. Не секрет и то, что в некоторых случаях этиловый спирт пользуется пристальным вниманием со стороны персонала предприятия. Это вызывает понятное неудовольствие руководства и желание избежать подобных проблем путем отказа от использования данного вещества.

Рассолы — растворы неорганических солей (NaCl, CaCl2, MgCl2), повсеместно используемые на пищевых предприятиях, весьма экономичны по прямым затратам. Однако имеют высокую коррозионную активность, в результате чего косвенные затраты, связанные с выходом из строя оборудования, могут многократно превысить прямые. Что касается безопасности, CaCl2 — пищевая добавка (Е509). Однако попадание такого рассола в пищевой продукт придает ему горький привкус. В большинстве случаев это приводит к порче охлаждаемой продукции.

Глицерин — бесцветная сладковатая жидкость без запаха. Экологически безопасен — пищевая добавка Е422. Одна из главных особенностей — вязкость. Именно благодаря вязкости в косметике, медицине, пищевой промышленности, других областях глицерин применяют в качестве загустителя. Используя растворы глицерина в качестве хладоносителей нужно учитывать, что уже при умеренных, а тем более при низких температурах они имеют большие значения вязкости. А это увеличивает нагрузку на оборудование и, следовательно, резко снижает его ресурс; в отдельных случаях может даже потребоваться установка дополнительного насоса на циркуляцию хладоносителя.

Водные растворы гликолей — этиленгликоля и пропиленгликоля — способны обеспечить большую надежность работы оборудования при умеренно низких температурах на протяжении длительного времени. Этиленгликоль получил широкое распространение как основа автомобильных антифризов (тосолов). Его рекомендуют использовать также многие производители теплообменного оборудования (системы отопления, кондиционирования и т. п.). Однако этиленгликоль ядовит и токсичен, поэтому его применение в пищевой промышленности крайне затруднительно. С конца прошлого столетия США, Германия, Франция, другие развитые страны стали отказываться от использования этиленгликоля в бытовых условиях и даже в автомобильной технике наметился переход на так называемые эко-антифризы. И вот теперь стоит обратить пристальное внимание на другого представителя вышеупомянутого класса — пропиленгликоль, который совмещает достоинства этиленгликоля с отсутствием его недостатков. В настоящее время пропиленгликоль широко применяется в фармацевтической, пищевой, табачной промышленности, при производстве косметики, пластмасс, полиэфирных смол... В бывшем СССР пропиленгликоль практически не производился, что объясняет малую ознакомленность широких кругов производственников с этим продуктом.

Итак, пропиленгликоль — бесцветная густая жидкость, практически не имеющая запаха. Хорошо смешивается с водой и спиртом, обладает гигроскопичными свойствами. Его плотность при 200С составляет 1,035-1,037 г/см3, температура кипения при атмосферном давлении — 184-1890С. Относительно температуры замерзания пропиленгликоля в литературе приводится ряд данных, например −600С, однако из практики известно, что чистый пропиленгликоль становится очень вязким и неподвижным при сравнительно небольших отрицательных температурах. Поэтому в качестве хладоносителей используют его водные растворы, температура замерзания которых зависит от концентрации пропиленгликоля.

Хладоносители на основе пропиленгликоля обладают рядом неоспоримых достоинств, что и обусловило в последние 10-15 лет высокие темпы их внедрения на пищевых производствах, в первую очередь — за рубежом, а теперь и в Украине. Исходя из опыта применения и характеристик пропиленгликолевых теплоносителей, оптимальный температурный диапазон их применения — до -330С.

Существенно для пищевых производств то, что пропиленгликоль является пищевой добавкой (Е1520). Таким образом, вопрос об экологической безопасности решается автоматически. Более того, пропиленгликоль практически не имеет вкуса, цвета и запаха, что следует учитывать, оценивая уровень безопасности хладоносителя вторичного контура для производимой продукции в случае их непреднамеренного контакта. Технологам пищевых предприятий стоит обратить внимание на этот аспект, так как известны случаи появления в продаже соленого мороженого и горькой минеральной воды.

Положительно решается также вопрос пожарной безопасности: растворы пропиленгликоля концентраций, обеспечивающих указанные температуры, не горючи.

Теперь рассмотрим коррозионную активность хладоносителей на основе пропиленгликоля.

Сам пропиленгликоль слабоагрессивен к металлам. Используя для приготовления хладоносителя специально подготовленную воду (дистиллированную либо обессоленную) и вещества — ингибиторы коррозии для различных металлов, можно свести коррозию к незначительному воздействию. Что касается отложений, присутствующих в системе, то пропиленгликоль, являясь поверхностно-активным веществом, способствует их растворению и вымыванию.

Кроме всего вышеизложенного следует отметить довольно длительный срок эксплуатации пропиленгликолевых хладоносителей. После окончания срока годности в большинстве случаев может потребоваться лишь периодический контроль, а не немедленная замена хладоносителя.

Учитывая тенденции на рынке хладоносителей для пищевых производств, предприятие «Строн» с 2002 года начало работать с пропиленгликолем и его растворами, а к 2005 году разработало и запустило в производство теплоносители на основе пропиленгликоля под названием ТЕПРО ( с 2009г. — ТЕПРО-П ), рекомендованные для применения в пищевой промышленности.

Теплоносители ТЕПРО-П экологически безопасны, не токсичны, не горючи, имеют минимальную коррозионную активность!

Физико-химические характеристики линейки теплоносителей ТЕПРО-П можно посмотреть здесь.

Теплоносители ТЕПРО проходят тестирование в сертифицированных лабораториях и имеют санитарно-гигиеническое заключение Минздрава Украины о допустимости их использования в пищевой промышленности.
На предприятии существует гибкий подход к каждому клиенту, что позволяет выполнить подбор и производить продукцию по индивидуальным заказам с учетом специфики каждого приложения (температура замерзания, цвет, состав оборудования, сроки изготовления, доставка, подбор контрольных приборов, дополнительные лабораторные исследования и прочее).