Etilenglicol vs. Propilenglicol

Explicación de la química de los fluidos térmicos

Dow Chemical ofrece dos tipos básicos de fluidos térmicos de baja temperatura con su portafolio DOWTHERM™ (a base de etilenglicol) y DOWFROST™ (a base de propilenglicol). Ambas químicas son soluciones eficaces y consolidadas para el control de la temperatura, pero ¿en qué se diferencian y cuál es el fluido adecuado para sus necesidades? Este artículo busca simplificar y responder estas preguntas para garantizar la selección correcta del fluido térmico.

Experiencia en fluidos térmicos - DOWFROST™ y DOWTHERM™


DOWFROST™ y DOWTHERM™ son la solución ideal para la transferencia de calor a baja temperatura, con más de 30 años de éxito demostrado en sistemas de climatización (HVAC), plantas de procesamiento de alimentos y otros equipos expuestos a temperaturas moderadas (<175 °C). Existen ligeras diferencias en la composición química de estos productos, pero no se requieren procedimientos específicos de manipulación y operación.

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

Toxicidad relativa

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

El propilenglicol (PG) presenta baja toxicidad oral y se ha utilizado durante un largo periodo en productos alimenticios y farmacéuticos. La exposición industrial generalmente no representa un riesgo para la salud. Aunque estos fluidos difieren ligeramente, se recomienda tratar ambos productos con las mismas precauciones, manipulación y procesos seguros.

Impacto regulatorio

El etilenglicol y el propilenglicol no figuran en la lista de sustancias peligrosas de la EPA. Sin embargo, DOWTHERM™ está sujeto a los requisitos de notificación de la Ley de Enmiendas y Reautorización del Superfondo (SARA) y la Ley Integral de Respuesta, Compensación y Responsabilidad Ambiental (CERCLA) debido a su toxicidad oral aguda y su potencial como contaminante atmosférico.

La FDA considera que el PG es GRAS (generalmente reconocido como seguro) según 21 CFR 187.1666 y se puede utilizar en una amplia variedad 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 puede resultar en una pérdida de eficiencia en aplicaciones de refrigeración.

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

Tabla 1: Comparación de transferencia de calor (50 % EG) con (50 % PG)

Tabla 2: Comparación de propiedades físicas de 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 la viscosidad aumenta. Al operar a ~170 °F, la diferencia de viscosidad entre el EG y el PG es de aproximadamente un 10 % y generalmente imperceptible. A temperaturas y condiciones de arranque más frías, el PG requiere considerablemente más energía.

Punto de congelación

El propilenglicol tiene un peso molecular mayor que el EG y es menos eficaz para reducir el punto de congelación del agua. Se requiere una concentración de PG aproximadamente un 2 % mayor para ofrecer una protección contra la congelación equivalente a la de una solución a base de EG.

Peso específico

La gravedad específica del propilenglicol es muy similar a la del agua, por lo que es imposible determinar la gravedad específica de las soluciones de PG de la misma manera que se hace con las soluciones de EG. En un nivel alto, un galón de PG pesará menos que el de EG.

Parámetro de solubilidad

El PG tiene mayor afinidad por los materiales oleosos que el EG, lo que se refleja en un 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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