導熱油加熱與直接加熱和蒸汽加熱等傳統的加熱方式相比,具有節約能耗、加熱均勻、控溫精度高、操作壓力低和安全便利等優點。因此,本世紀80年代以來,我國導熱油的研制和應用發展相當迅速,已在化學化工、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的多種加熱系統中廣泛應用。導熱油在傳熱過程中主要發生三種化學反應:熱氧化反應、熱裂解和熱聚合反應。結焦產生于熱氧化反應和熱聚合反應。
加熱系統設計所提供的各種參數及設備安裝是否合理,直接影響導熱油的結焦傾向。每臺設備安裝情況不一樣,也會影響導熱油的壽命。設備安裝必須合理,調試時需及時整改,才有利于導熱油的壽命延長。
不同操作人員因文化程度和技術水平等客觀條件不同,即使使用相同的加熱設備和導熱油,其對加熱系統溫度和流速等因素的控制水平也不盡相同。
溫度是導熱油發生熱氧化反應和熱聚合反應的重要參數。隨著溫度的升高,這兩種反應的反應速度會急劇增加,結焦傾向也隨之增大。
導熱油鍋爐產生積碳和結焦的原因:
(1)導熱油鍋爐積碳:導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,因此會發生裂解和熱縮聚反應。裂解后產生小分子,在同樣溫度下揮發,熱縮聚反應產生高分子產物,從而使油品粘度增大,使管道設備內部生成積碳。
(2)導熱油鍋爐結焦:導熱油鍋爐導熱油傳遞熱能的同時產生膠質,膠質附著在內壁,容易形成結焦,另外若有空氣進入,容易產生降解和聚合反應,形成的高沸物在導熱油中的溶解度達到飽和狀態,從而形成結焦,操作溫度超過導熱油本身的設計溫度,腐濁物和雜質的污染都會使管內壁形成結焦。
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