Введение в технологии

Говоря об обороте гидрохлорфторуглеродов, в первую очередь вспоминают холодильную и климатическую технику. Но есть еще один сектор промышленности, потребляющий примерно четверть всех ГХФУ, — производство вспененных материалов для теплоизоляции и иных применений. В 2010 году по квоте Минприроды России отечественные предприятия этого сектора промышленности использовали около 3 000 тонн ГХФУ, в первую очередь — вспенивателя R141b, когда-то пришедшего на замену ХФУ R11.

Производство вспененных изоляционных материалов — важная часть строительной индустрии: без теплоизоляции невозможно возведение современных зданий с эффективными инженерными системами. Поэтому предприятиям, использующим ГХФУ в качестве вспенивателя, Проект ЮНИДО/ГЭФ/Минприроды по выводу ГХФУ предлагает ряд альтернативных веществ, безопасных как для озонового слоя, так и для климата. Это, в частности, циклопентан, изобутан и — для случаев, когда нет возможности менять все оборудование — метилформиат. Однако с этими новыми веществами не все так просто.

Основной агент, который рассматривается в проекте ЮНИДО/ГЭФ/Минприроды, — циклопентан. Использование циклопентана в качестве вспенивающего агента при получении жестких полиуретановых изоляционных пенопластов началось в 90 х годах. Переход на циклопентан обусловлен его экологичностью. Однако из-за более высокой температуры кипения и худшего коэффициента теплопроводности он уступает по эффективности R11. Уменьшение прочности при сжатии готовых пенопластов обычно приводит к повышению плотности изделий и трудностям при формовании. Увеличение веса пены, высокая стоимость циклопентана, затраты на переоборудование предприятия, связанные с безопасностью работы с горючими вспененными агентами, приводят к росту издержек производства. Кроме того, такие летучие органические соединения, как циклопентан, могут способствовать образованию фотохимического смога, в котором проходят реакции, приводящие к образованию тропосферного озона — третьего по степени влияния на климат парникового газа.

И все же главным недостатком углеводородов является их горючесть. Это относится и к циклопентану, и к изобутану. Таким образом, производства, перешедшие на эти вспениватели в рамках выполнения обязательств по Монреальскому протоколу, вынуждены будут затратить значительные средства и приложить усилия для обеспечения противопожарной безопасности. Многим предприятиям эти траты в сочетании с расходами на почти полную замену оборудования могут оказаться не по силам. Поэтому, хотя в рамках проекта рекомендуется переход на циклопентан или другой углеводородный вспениватель, для небольших производств с ограниченным бюджетом предусмотрен и экономный вариант — вспенивание с помощью метилформиата (C ₂ H ₄ O ₂, метиловый эфир муравьиной кислоты) и в отдельных случаях воды. Несмотря на достаточно высокую токсичность метилформиата, переоснащение производства в случае перехода с R141b обойдется сравнительно недорого, необходимо будет лишь защитить ряд узлов от коррозионного воздействия нового вспенивателя.

Переоснащение предприятия, помимо собственно замены оборудования или определенных узлов, потребует устройства более совершенной вентиляционной системы. Это связано с высокой токсичностью и горючестью альтернативных вспенивателей. Чтобы исключить возможность возгорания, взрыва или отравления персонала, концентрация вспенивателей в воздухе не должна быть слишком высокой. Кроме того, к чистым углеводородам требуется добавлять одоранты для раннего обнаружения утечек.

Несмотря на ряд ограничений и административных барьеров, затрудняющих применение углеводородов в качестве вспенивающих агентов, на территории нашей страны в последние годы были открыты несколько предприятий, использующих эти вещества при производстве вспененных материалов. В этом номере вестник «ЮНИДО в России» рассказывает об одном из них — компании ROLS Isomarket, ведущем производителе теплоизоляции для различных инженерных систем.

Таблица. Сравнение свойств различных вспенивающих агентов

Агент	R11	R141b	Циклопентан	Изобутан	Метилформиат
Температура кипения, °C	24	31,9	50	-11,8	31,5
Теплопроводность газовой фазы, мВт/мК	7,4	8,8	11,5	15,9	10,7
ПГП	4 000	630	0	0,001	0
ОРП	1	0,11	0	0	0
Предел вспышки, % об.	нет	7,3–16	1,4–8	1,8–8,4	5,0–23,0
Токсичность	нет	нет	нет	нет	да

Правила использования статей