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摘要:高温导热油是专门用于一些在高温工作环境下的一种导热油。这种高温导热油的高温能力至少应该比要求的温度范围的高端高28℃以上才能保证导热油过热和降解,从而降低导热油的使用寿命。因此,目前国内外都在不断地进行着关于合成高温导热油的研究,以期望生产出更好性能的高温导热油,本文将对国内外关于高温导热油的研究以及目前主要类型的高温导热油的生产和应用,希望可以为未来高温导热油的研究工作提供可行性的帮助。
关键词:高温合成高温导热油生产应用
导热油又叫做有机载体,是专门用来传递热量的介质。从导热油研制之初到现在的几十年里,各国在导热油的生产和应用方面都有了很大的进展,出现了越来越多的新型导热油和新的合成技术,目前在石油化工、航空航天、化纤工业等方面已经有了很广泛的应用。
一、国内外导热油的发展
导热油作为一种重要的热载体,已经有80多年的发展历史了。导热油最早的出现是在20世纪30年代初,由美国的一个化学公司研制。在之后的20年,美国以及其他一些西方的发达国家在导热油的研制和改进方面投入了大量的人力、物力和财力,同时也取得了许多良好的成绩,在20世纪60年代,出现了性能良好的高温合成导热油。
高温合成导热油在我国的研究始于20世纪60年代,但是由于当时我国经济和工业水平的限制,对于高温合成导热油的研究发展比较缓慢。到了80年代,随着我国经济的发展和工业水平的突飞猛进,高温合成导热油的研究也变得逐渐火热起来。到了今天,我国在高温合成导热油方面的技术也变得较为成熟,但是与一些发达国家相比,仍然具有一定的差距。
二、高温导热油的种类
经过多年的发展和研究,高温导热油的种类也变得越来越多,但是目前最常用的是合成型芳烃系导热油,主要以氢化三联苯、苄基甲苯和联苯-联苯醚等为代表。
(一)氢化三联苯
氢化三联苯是最早进入中国的高温导热油之一,我国对氢化三联苯的研究也比较多,目前我国的许多工业企业均使用氢化三联苯作为导热油,其在国内的知名度比较高,其成分的大部分都为氢化三联苯,高达80%,还有18%的重质化合物和2%的轻质化合物。氢化三联苯的生成可以通过在不同比例的邻、间、对三联苯的混合物中加入氢,使饱和度达到40%左右得到。氢化三联苯能够在较高的温度下使用,闪光点可以高达190 摄氏度,凝点在-30摄氏度以下,并且没有太大的蒸发。
(二)苄基甲苯
目前被用作高温导热油的苄基甲苯主要为单苄基甲苯和二苄基甲苯。甲苯加成反应生成的二倍体化合物就是单苄基甲苯,甲苯加成反应生成的三倍体化合物就是二苄基甲苯,在结构上两种化合物的苯环外都连有一个甲基。单苄基甲苯的凝点在-60摄氏度以下,耐低温特性比较好,适合做低温冷模。二苄基甲苯倾点为-32摄氏度,沸点为390摄氏度,耐热性比较好,适合做高温合成导热油。
(三)联苯-联苯醚
联苯-联苯醚就是联苯、联苯醚的混合物,是一种芳香烃化合物,联苯-联苯醚是世界上最早使用的高温合成导热油。联苯的熔点为70摄氏度,联苯醚的熔点为29摄氏度,当两者按26.5%和73.5%的比例配制时,熔点就会变为12摄氏度。联苯-联苯醚的热稳定性比较好,能够在400摄氏度的高温下使用,在全世界的范围内应用比较广。但是,联苯-联苯醚也有缺点,低温粘度大,渗透性强使其使用比较不方便,更严重的是联苯-联苯醚毒性大,还有致癌作用。
三、导热油种类的选择条件
选择合适的高温导热油是保证加热系统工作的稳定、安全可靠地基础,因此在选择导热油时考虑到导热油的性能、特点和加热系统的本身特性是十分重要的。
(一)加热方式
导热油的加热方式主要为气相、液相、气液相三种方式。目前我国使用的主要是液相循环加热方式。这种加热方式要求使用的导热油必须具有高闪点和高沸点的特性,这样有利于系统的安全性和稳定性。当导热油的温度与油在运行时的温度相近时,容易产生大量的残炭,加热系统的压力、温度也会失常,影响机器的正常运行。
(二)加热条件
在对高温导热油进行选择时,还要注意导热油应该与实际工作的环境和工艺条件相符合。要保证不要让导热油在超过规定的最高使用温度限制下工作,使热油的膨胀系数和蒸汽压尽量小,以保证导热油的正常工作。
(三)稳定性
高温导热与的稳定性既与自身的特性有关,也与工作的环境条件有关。在选择高温导热油时,应尽量选择特性良好、稳定性高、分解率低、保质期时间长的导热油,同时还要考虑周围环境的温度等外界条件。
四、导热油的应用
(一)高温导热油的应用范围
高温导热油的应用工业范畴:
1.应用工业及设备橡塑工业:热压、压延、揉捏、硫化、人工皮革加工、薄膜加工。2.精细化工:医药、农药中间体、防老剂、表面活性剂、香料等组成。3.油脂化工:脂肪酸蒸馏、油脂分化、蒸馏、浓缩、硝化。4.化纤工业:聚合反应、熔融纺纱、热固、纤维收拾。5.造纸工业:热熔融机、波纹板加工机、枯燥机。6.材料加工:复合板限制、枯燥机。7.电器加工:电线及电缆制作。8.能源工业:废热收回、太阳能使用、反应堆取热。9.食物工业:粮食枯燥、食物烘烤。10.石油化工:聚合、分化、蒸馏、浓缩、蒸腾、熔融设备等。11.建材工业:沥青消融、保温、石膏板烘干12.纺织印染工业:热熔染色、热定型、烘干设备。
(二)高温导热油应用检查分析
目前我国高温导热油应用中存在的主要问题:1.高温导热油在工作过程中的温度容易出现变化,严重的还会造成局部急剧高温。2.在使用过程中,还会出现漏油现象,或者脱水、脱气不彻底等引起的加热系统压力不稳定。
因此,在选择和使用高温导热油时,要仔细地分析导热油的粘度、闪点、分馏温度变化等因素,同时还要分析残炭量、胶质量、沸点变化等情况,要对高温导热油进行定期检查分析,确认运行中热油的特性变化情况,发现问题要及时找出原因并采取相应的解决措施,以保证安全正常的生产。
五、结论
高温导热油是一种非常良好的热载体,在工业上的应用将会逐渐的取代传统的加热方式,在工业生产上发挥出巨大的作用。随着我国工业的快速发展,应该不断地加深对高温导热油的研究和生产技术,研制出更环保、更节能、更优质的高温导热油,逐渐的缩小与国外的差距,打破发达国家的垄断,改变依赖进口的局面,满足工业发展的需求。
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