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Propilenglicol comparado con etilenglicol

Explicación de la química de los fluidos térmicos

Dow Chemical ofrece dos tipos básicos de fluidos térmicos de baja temperatura con su cartera DOWTHERM™ (a base de etilenglicol) y DOWFROST™ (a base de propilenglicol).  Ambas químicas están bien establecidas como soluciones eficaces para el control de la temperatura, pero ¿en qué se diferencian y qué solución es el fluido adecuado para sus necesidades? Este artículo tiene como objetivo simplificar y responder esas preguntas para garantizar la selección adecuada del fluido térmico.
 

Experiencia en fluidos térmicos: DOWFROST™ y DOWTHERM™


DOWFROST™ y DOWTHERM™ son la solución ideal para los requisitos de transferencia de calor a baja temperatura, con más de 30 años de éxito demostrado en sistemas HVAC, instalaciones de procesamiento de alimentos y otros equipos expuestos a temperaturas moderadas (<350°F). Existen ligeras diferencias en la composición química de estos productos, pero no se requieren procedimientos operativos y de manipulación separados e individuales.

Hay tres factores principales que debes evaluar al decidir entre una solución de propilenglicol y una de etilenglicol:

Toxicidad Relativa

El etilenglicol (EG) se clasifica como moderadamente tóxico si se ingiere, con una dosis letal de aproximadamente 100 ml o 3 onzas.  En entornos industriales donde los trabajadores pueden estar expuestos al EG por inhalación, contacto con la piel o los ojos, los problemas de salud son relativamente menores.

El propilenglicol (PG) presenta una baja toxicidad oral y se ha utilizado a largo plazo en productos alimentarios y farmacéuticos. La exposición industrial generalmente no es un problema de salud.  Aunque estos fluidos difieren ligeramente, se recomienda tratar ambos productos con las mismas precauciones, manejo y procesos seguros.

Impacto Regulatorio

El etilenglicol y el propilenglicol no aparecen en la lista de “sustancias peligrosas” de la EPA.  Sin embargo, DOWTHERM™ está sujeto a requisitos de informes para Ley de Reautorización y Enmiendas del Superfondo (Superfund Amendments and Reauthorization Act, SARA por sus siglas en inglés) y La Ley de Responsabilidad, Compensación y Respuesta Ambiental Comprensiva (Comprehensive Environmental Response Compensation and Liability Act, CERCLA,  por sus siglas en inglés) debido a su toxicidad oral aguda y su potencial como contaminante del aire.

La FDA considera que el PG es GRAS (generalmente reconocido como seguro) según 21 CFR 187.1666 y puede usarse en una amplia gama de equipos de alimentos, bebidas y farmacéuticos.

Eficiencia de Transferencia de Calor

El PG es más viscoso que el EG, especialmente a temperaturas muy bajas.  Lo que resulta en una posible pérdida de eficiencia en las aplicaciones de refrigeración. 

Para determinar mejor la eficiencia de la transferencia de calor en un intercambiador de calor enfriado por aire, puede utilizar la siguiente ecuación:
Heat-Transfer-Equation.png
Cuando se usa con una dilución del 50 % en agua (Tabla 1 a continuación), se observa una diferencia mesurable en la eficiencia entre EG (4,7 % de pérdida) y PG (11,7 % de pérdida) debido a la mayor viscosidad del fluido PG.

Tabla 1: Comparación de transferencia de calor (50% EG) con (50% PG)
Tabla 2: Comparación de propiedades físicas EG y PG

Propiedades físicas explicadas


Viscosidad

El PG es más viscoso que el EG; esta diferencia es especialmente notable a temperaturas más bajas donde aumenta la viscosidad. Cuando se opera a ~170 °F, la diferencia de viscosidad entre EG y PG es aproximadamente del 10 % y generalmente imperceptible.  En temperaturas y condiciones de arranque más frías, PG requerirá mucha más energía.
Punto de congelación
El propilenglicol tiene un peso molecular más alto que el EG y es menos eficaz para reducir el punto de congelación del agua.  Se requiere aproximadamente un 2% más de concentración de PG para brindar una protección contra la congelación equivalente a la de una solución basada en EG.

Peso específico 

La gravedad específica del propilenglicol es muy similar a la del agua y, como resultado, es imposible identificar la gravedad específica de las soluciones de PG de la misma manera que se puede hacer con las soluciones de EG.  En un nivel alto, un galón de PG pesará menos que EG.

Parámetro de solubilidad

El PG tiene una mayor afinidad por materiales similares al petróleo que el EG, esto se refleja en el menor parámetro de solubilidad.  El PG actúa ligeramente mejor como disolvente que el EG y puede tener un mayor efecto en algunos plásticos/elastómeros a temperaturas más altas.

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