導熱油結焦的機理
以往人們對導熱油認識不足,認為導熱油只要控制在一定溫度下便可長期使用而不會結焦,或者認為導熱油長時間使用后會變質,只需更換導熱油,爐管上就不會結焦等。導熱油會不會在爐管壁上結焦,導熱油使用一段時間后為什么會影響傳熱效果,這是近幾年來導熱油行業中討論的焦點。實際上導熱油與自然界其他產物一樣,也存在由好變壞的過程,導熱油在熱油爐中加熱運行如同水滴在水池邊結水垢一樣,也會形成結焦,而且結焦主要分以下四個階段。
4.2.1 誘導階段
導熱油在熱油爐爐管金屬表面的受熱作用下,主要發生兩大類化學反應:一類是裂解反應,另一類是縮合反應。裂解反應使烷烴類大分子分解為小分子,導熱油物理性質表現為黏度減小、閃點降低;縮合反應使烷烴類大分子縮合成多環芳烴或稠環芳烴等更大分子,導熱油物理性質表現為黏度增大、閃點增高。
由于熱油爐有膨脹槽,膨脹槽又與空氣接觸,使一部分低閃點的導熱油揮發掉;又加上誘導階段中,導熱油的主要化學反應是縮合反應,故導熱油報廢時,其物理性質中黏度、閃點、酸值、殘炭值均增大。在這些化學反應中,其主要反應路線是:烷烴→烯烴→芳香烴→多環芳烴→膠質→瀝青質。由此可見,在這個反應過程中,相對分子質量是逐步增大的。如膠質相對分子質量在600~1000間,而瀝青質相對分子質量在700~40000間。這些大分子物質在導熱油中是不溶的,并從導熱油中分離出來。分離出來的膠質和瀝青質是黏稠狀的,它在導熱油中起誘導因子作用,繼續誘導導熱油經加熱縮合逐步發生脫氫反應。
