導(dǎo)熱油加熱與直接加熱和蒸汽加熱等傳統(tǒng)的加熱方式相比,具有節(jié)約能耗、加熱均勻、控溫精度高、操作壓力低和安全便利等優(yōu)點。因此,本世紀80年代以來,我國導(dǎo)熱油的研制和應(yīng)用發(fā)展相當(dāng)迅速,已在化學(xué)化工、石油加工、石油化工、化纖、紡織、輕工、建材、冶金、糧油食品加工等行業(yè)的多種加熱系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。導(dǎo)熱油在傳熱過程中主要發(fā)生三種化學(xué)反應(yīng):熱氧化反應(yīng)、熱裂解和熱聚合反應(yīng)。結(jié)焦產(chǎn)生于熱氧化反應(yīng)和熱聚合反應(yīng)。
導(dǎo)熱油的液膜溫度是指與鍋爐受熱面接觸的導(dǎo)熱油邊界層內(nèi)的溫度;較高允許液膜溫度是導(dǎo)熱油與鍋爐受熱面接觸處的較高允許溫度。處于較高允許液膜溫度條件下的導(dǎo)熱油會承受一個較高溫度應(yīng)力并存在一個較高的變質(zhì)率。因此,該溫度是傳熱系統(tǒng)內(nèi)任何一處的導(dǎo)熱油都不應(yīng)超過的溫度。導(dǎo)熱油在與爐管表面接觸受熱的作用下,發(fā)生聚合和裂解反應(yīng),使導(dǎo)熱油大分子物質(zhì)縮合成大分子稠環(huán)芳烴、膠質(zhì)及瀝青質(zhì),造成導(dǎo)熱油粘度、閃點、殘?zhí)嫉戎笜?biāo)升高。
導(dǎo)熱油鍋爐產(chǎn)生積碳和結(jié)焦的原因:
(1)導(dǎo)熱油鍋爐積碳:導(dǎo)熱油在加熱過程中易被氧化,高溫下油品的酸值增大,運動粘度逐漸增加,滯留時間加長,因此會發(fā)生裂解和熱縮聚反應(yīng)。裂解后產(chǎn)生小分子,在同樣溫度下?lián)]發(fā),熱縮聚反應(yīng)產(chǎn)生高分子產(chǎn)物,從而使油品粘度增大,使管道設(shè)備內(nèi)部生成積碳。
(2)導(dǎo)熱油鍋爐結(jié)焦:導(dǎo)熱油鍋爐導(dǎo)熱油傳遞熱能的同時產(chǎn)生膠質(zhì),膠質(zhì)附著在內(nèi)壁,容易形成結(jié)焦,另外若有空氣進入,容易產(chǎn)生降解和聚合反應(yīng),形成的高沸物在導(dǎo)熱油中的溶解度達到飽和狀態(tài),從而形成結(jié)焦,操作溫度超過導(dǎo)熱油本身的設(shè)計溫度,腐濁物和雜質(zhì)的污染都會使管內(nèi)壁形成結(jié)焦。
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