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热传导液馏程测定的若干影响因素

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-06-11 08:46【
热传导液(又称有机热载体,俗称导热油)是一种热量传递介质,由于其具有加热均匀、调温控温准确、能在低蒸汽压下产生高温、传热效果好、节能、输送和操作方便等特点,近年来被广泛应用于各种场合。对于在开式系统中使用的热传导液来说,初馏点是一项重要的技术指标。在实际应用中发现,初馏点很低的热传导液产品在开式系统中使用,易出现操作不平稳,挥发损耗相当大,其年补充量可达 50% 以上。这不仅使用户承担了不必要的经济损失,而且轻组分挥发将造成在用产品黏度增高,传热效率下降,进而导致出现加热设备超温和炉管结焦等一系列问题,降低了传热系统的整体安全性和热传导液的经济性。

馏程的变化表明热传导液分子质量的变化。在大量试验和实践的基础上,规定在开式设备中使用的热传导液的初馏点不低于其最高使用温度。目前热传导液产品标准及在用热传导液监控标准都对其馏程做出了要求:
①GB 23971 - 2009 《有机热载体》要 求 使 用SH /T 0558 - 93 (2004) 《石油馏分沸程分布测定法(气相色谱法)》测定热传导液初馏点,用 GB /T 6536- 2010《石油产品常压蒸馏特性测定法》测定热传导液 2% 馏出温度,2 项指标的要求都为“报告”。
②GB 24747 - 2009《有机热载体安全技术条件》对于未使用的有机热载体馏程未作要求;但对于在用有机热载体,允许其在最高工作温度低于未使用有机热载体初馏点的温度下使用,并提出了 5%馏出物温度的要求:安全警告质量指标为不大于在用有机热载体的最高工作温度(或未使用有机热载体的 2% 馏出物温度),停止使用质量指标为不大于在用有机热载体系统的回流温度。

SYD-6536型石油产品蒸馏试验器
图一 上海昌吉地质仪器有限公司生产的SYD-6536型石油产品蒸馏试验器
 
试验使用上海昌吉地质仪器有限公司厂家生产的符合 GB /T 6536、ASTMD86方法要求的自动常压蒸馏仪(产品如图一)。该仪器安装了测定软件驱动自动蒸馏仪组成的工作站、温度传感器、刻度量筒和烧瓶。

试验中所用的加热器可以是气体加热器,也可以是电加热器。对于气体加热器来说,采用一个灵敏的调节阀和气体压力控制器来控制加热,通过气体燃烧提供足够的热量,使被测试样按规定的速度进行蒸馏。电加热器通常采用可调节的加热电阻丝,用于代替气体加热器,使被测试样按规定的速度进行蒸馏。气体加热器通过调节喷灯的位置来得到合适的加热温度和速率,在使用时要注意安全。从安全和方便的角度考虑,现在多数自动常压蒸馏仪采用电加热器。本试验采用电加热器,在考虑加热器达到试验要求的加热温度的同时,还考虑了加热器所提供的热量是否充分地被利用。

电加热器中加热丝距离蒸馏烧瓶底部高度对试验结果有很大的影响:
(1)导热油的初馏点应大于其最高使用温度,表 2 中试样的初馏点和 1% 馏出体积温度均低于 L- QB 300 导热油的最高使用温度 300 ℃,因此电加热器中加热丝距离蒸馏烧瓶底部 2 cm 不合适。
 
(2)当加热丝与蒸馏烧瓶底部距离 2 cm 时,即使试验中采用 900 ℃ 的加热温度,由于加热丝的位置低,热量不能很好地传递给蒸馏烧瓶,导致试样蒸馏速率过低,到达初馏点的时间过长,同时接收量筒内也没有雾气现象;当加热温度低至 850 ℃ 时,到达初馏点的时间已超过 GB /T 6536 - 2010 标准要求的300 ~ 900 s 的范围。
 
(3)当加热丝与蒸馏烧瓶底部距离 0 cm 时,试验结果较理想。
 
问题总结
采用 GB /T 6536 标准测定热传导液馏程的结果受加热温度、电加热器中加热丝距离蒸馏烧瓶底部的距离、冷凝温度等因素的影响。建议电加热器中加热丝距离蒸馏烧瓶底部高度选择0cm,同时加热温度的选择应适当,以保证测定结果准确可靠。