导热油加热与直接加热和蒸汽加热等传统的加热方式相比,具有节约能耗、加热均匀、控温精度高、操作压力低和安全便利等优点。因此,本世纪80年代以来,我国导热油的研制和应用发展相当迅速,已在化学化工、石油加工、石油化工、化纤、纺织、轻工、建材、冶金、粮油食品加工等行业的多种加热系统中广泛应用。导热油在传热过程中主要发生三种化学反应:热氧化反应、热裂解和热聚合反应。结焦产生于热氧化反应和热聚合反应。
导热油的液膜温度是指与锅炉受热面接触的导热油边界层内的温度;较高允许液膜温度是导热油与锅炉受热面接触处的较高允许温度。处于较高允许液膜温度条件下的导热油会承受一个较高温度应力并存在一个较高的变质率。因此,该温度是传热系统内任何一处的导热油都不应超过的温度。导热油在与炉管表面接触受热的作用下,发生聚合和裂解反应,使导热油大分子物质缩合成大分子稠环芳烃、胶质及沥青质,造成导热油粘度、闪点、残碳等指标升高。
导热油锅炉产生积碳和结焦的原因:
(1)导热油锅炉积碳:导热油在加热过程中易被氧化,高温下油品的酸值增大,运动粘度逐渐增加,滞留时间加长,因此会发生裂解和热缩聚反应。裂解后产生小分子,在同样温度下挥发,热缩聚反应产生高分子产物,从而使油品粘度增大,使管道设备内部生成积碳。
(2)导热油锅炉结焦:导热油锅炉导热油传递热能的同时产生胶质,胶质附着在内壁,容易形成结焦,另外若有空气进入,容易产生降解和聚合反应,形成的高沸物在导热油中的溶解度达到饱和状态,从而形成结焦,操作温度超过导热油本身的设计温度,腐浊物和杂质的污染都会使管内壁形成结焦。
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