428 乙二醇溶液-防冻液-载冷液-再生

428 乙二醇溶液-防冻液-载冷液-再生

背景

在热源塔热泵等场合用乙二醇水溶液作为防冻液时，溶液在与空气接触过程中浓度下降，下降至设定浓度时需要进行再生，去除溶液中部分水分使浓度回升至要求浓度。

乙二醇水溶液特性

乙二醇常压沸点约194℃，水约为100℃，溶液汽化时不但水会汽化，乙二醇也会部分汽化，即溶液汽化产生的蒸气是水蒸气和乙二醇蒸气的混合气，因此，乙二醇溶液不能用氯化钙溶液的再生方法。

基本特性

乙二醇溶液在常压下（100kPa）的汽液相变特性如下。

乙二醇溶液在20kPa压力下的汽液相变特性如下。

以20kPa压力时的汽液相图为例，图中横座标为乙二醇质量浓度（MEG指乙二醇），图中曲线1为露点线，曲线2为泡点线。

乙二醇与水的混合液在一定压力下汽化时不是定温，而是变温相变；以30%的乙二醇溶液为例，设溶液初时温度50℃，升温至61℃左右时开始汽化，汽化过程中温度逐渐升高，至105℃左右时全部汽化完毕（图中30%处垂直蓝线所示）；汽化过程中所产生蒸气中水蒸气和乙二醇蒸气的比例也是在不断变化的，如汽化到80℃左右时（图中水平橙线所示），所产生的蒸气中乙二醇的浓度约为6%。

再生方法

基于乙二醇溶液的上述特性，乙二醇溶液的再生可考虑如下几种技术方案。

渗透汽化方法

采用专用的渗透汽化膜，利用乙二醇和水与膜材料的不同作用特性实现两者的分离，基本原理及计算设计可参见《热泵技术手册》第2版第15章。

汽化+膜方法

先采用热法使部分溶液汽化，汽化蒸气冷凝液为含少量乙二醇的稀溶液，再利用非相变膜分离方法把乙二醇与水分离。

精馏方法

利用精馏技术，使溶液汽化产生的蒸气反复凝结和汽化，实现溶液中乙二醇与水的高纯度分离。