导热油的结焦及清洗浅议
导热油的结焦及清洗浅议
一、导热油中结焦物的形成机理
导热油在一定温度条件下会发生化学键的变化而产生新的物质,形成污垢,沉积、附着在管壁上,这就是我们通常说的结焦。导热油中污垢的形成,一般可以分为以下几种情况:
1、导热油热裂解,形成低沸点的小分子化合物和游离的碳单体,碳单体会沉积在管壁上成为积碳,低沸点的小分子化合物除了挥发之外还可以再聚合成大分子或高分子化合物。
2、导热油缩聚反应,形成高粘度化合物,高粘度化合物在一定温度下还可能进一步发生热裂解。
3、导热油高温氧化,形成有机酸和高粘度聚合物。
二、导热油结焦的三种类型及处理办法:
Ⅰ型:含有游离碳颗粒的高分子化合物。此为结焦的早期阶段,应及时更换或部分更换新油。
Ⅱ型:类似沥青、胶质的高粘度化合物和游离碳颗粒混合的油垢。此时,除立即更换新油之外,还应对系统进行彻底清洗。
Ⅲ型:管壁上致密的石墨化积碳。由于石墨化积碳的化学性能非常稳定,化学清洗的方法很难达到完全清洗的理想的效果。
二、导热油加热系统结焦的判断
1、通过对在用导热油的残炭、粘度等指标分析化验可以大致判定导热油结焦的倾向性。
2、通过记录观察系统压力、温差、升温速度、传热效果的变化情况可以反应出系统是否出现结焦。
3、打开过滤器或阀门连接处,观察管道内壁是否有油泥、沥青质、大面积积碳能够直接判断系统结焦情况。
二、导热油结焦的危害
1、沉积在导热油管内的污垢,使油管的横截面积变小,甚至堵塞,大大降低了传热效果,不但浪费能源,而且会严重影响用热系统的工艺温度。
2、为了保证用热系统工艺温度,只能靠加大燃烧强度来提高炉温,这样又会加剧导热油的结焦,如此恶性循环,就会造成油炉盘管的外表面高温氧化脱皮,使管壁越来越薄,直至“烧穿”。***终引发安全事故。
三、导热油加热系统的清洗
结焦严重的系统,在更换新油前必须要进行有效的系统清洗,这样即能保证系统传热良好,又能减少结焦物对新油的污染和损害。目前,常用的清洗剂主要有以下三类。
1、 无机清洗
常用的无机清洗剂主要有碳酸钠、磷酸钠等为主要化学药剂的水溶剂,通常PH值(10%水溶液,25℃)范围:9~12。其主要作用是与烃类放生皂化反应,使污垢溶解脱落。通常这些药剂的浓度为5%-10%,在清洗过程中,需要将水剂升温至60-80℃,有利于清洗效果。这种清洗剂的******缺点在于清洗后残存在管道内的水分难以排除,清洗时间较长,而且清洗产生的废液一般不得直接排放。
2、 有机清洗
常用的有机清洗剂主要有石油类溶剂,卤代烃溶剂和醇类溶剂等。其主要作用是与烃类污垢溶解、溶涨,破碎和剥离污垢。它克服了无机清洗剂排水难的******不足,大大缩短了清洗时间,清洗之后的废液可有偿回收,是一种效果理想的清洗剂。需要特别强调的是:Ⅲ型(石墨化积碳)结焦,由于碳的化学稳定性,还没有合适的化学药剂能够彻底有效的清洗干净。
3、 高温在线清洗
它的主要清洗原理是依靠渗透剂的作用使清洗剂快速渗透到油垢层内部,并通过特殊的化学作用将大分子的难溶油垢分解为小分子的油质结构,从而在渗透剂和乳化剂的作用下将小分子油垢融入导热油中,随着导热油的循环流动等物理作用将油垢******。该产品******的特点是耐热温度高(通常在300℃),清洗时不影响生产,适用于高温不停产的用户使用。
各种清洗剂综合比较:
项目 方案 |
无机清洗 |
有机清洗 |
高温在线清洗 |
加剂量 |
5%-10%水溶液 |
20%-100%油溶剂 |
5%-10%油溶剂 |
清洗工艺 |
水+清洗剂 →循环冲刷 →清水漂洗 |
溶剂→循环清洗 |
溶剂→循环清洗 |
腐蚀性 |
碱对管路有腐蚀 |
无 |
无 |
清洗时间 |
7-15天 |
1-2天 |
不影响生产 |
排放物 |
大量废碱水 |
废油(有偿回收) |
废油(有偿回收) |
清洗成本 |
较低 |
较高 |
较高 |
阜新瀚特尔热工制造有限责任公司
2018年11月15日