Formimi, ndikimi dhe zgjidhja e koksimit të vajit të transferimit të nxehtësisë në impiantin e përzierjes së asfaltit
[1]. Prezantimi
Krahasuar me metodat tradicionale të ngrohjes si ngrohja direkte dhe ngrohja me avull, ngrohja me vaj të transferimit të nxehtësisë ka avantazhet e kursimit të energjisë, ngrohjes uniforme, saktësisë së kontrollit të temperaturës së lartë, presionit të ulët të funksionimit, sigurisë dhe komoditetit. Prandaj, që nga vitet 1980, kërkimi dhe aplikimi i vajit të transferimit të nxehtësisë në vendin tim është zhvilluar me shpejtësi dhe është përdorur gjerësisht në sisteme të ndryshme ngrohjeje në industrinë kimike, përpunimin e naftës, industrinë petrokimike, fibrat kimike, tekstilin, industrinë e lehtë, materialet e ndërtimit. , metalurgji, drithëra, përpunimi i naftës dhe ushqimit dhe industri të tjera.
Ky artikull diskuton kryesisht formimin, rreziqet, faktorët ndikues dhe zgjidhjet e koksimit të vajit të transferimit të nxehtësisë gjatë përdorimit.
[2]. Formimi i koksit
Ekzistojnë tre reaksione kimike kryesore në procesin e transferimit të nxehtësisë së vajit të transferimit të nxehtësisë: reaksioni i oksidimit termik, plasaritja termike dhe reaksioni i polimerizimit termik. Koksimi prodhohet nga reaksioni termik i oksidimit dhe reaksioni termik i polimerizimit.
Reagimi termik i polimerizimit ndodh kur vaji i transferimit të nxehtësisë nxehet gjatë funksionimit të sistemit të ngrohjes. Reagimi do të gjenerojë makromolekula me valë të lartë si hidrokarburet aromatike policiklike, koloidet dhe asfaltinin, të cilat gradualisht depozitohen në sipërfaqen e ngrohësit dhe tubacionit për të formuar koks.
Reaksioni i oksidimit termik ndodh kryesisht kur vaji i transferimit të nxehtësisë në rezervuarin e zgjerimit të sistemit të hapur të ngrohjes kontakton ajrin ose merr pjesë në qarkullim. Reaksioni do të gjenerojë alkoole me molekulare të ulët ose me molekulare të lartë, aldehide, ketone, acide dhe përbërës të tjerë acidë, dhe më tej do të gjenerojë substanca viskoze si koloidet dhe asfaltinin për të formuar koks; oksidimi termik shkaktohet nga kushte jonormale. Sapo të ndodhë, do të përshpejtojë reaksionet e plasaritjes termike dhe të polimerizimit termik, duke bërë që viskoziteti të rritet me shpejtësi, duke ulur efikasitetin e transferimit të nxehtësisë, duke shkaktuar mbinxehje dhe koksim të tubit të furrës. Substancat acidike të prodhuara do të shkaktojnë gjithashtu korrozioni dhe rrjedhje të pajisjeve.
[3]. Rreziqet e koksit
Koksimi i gjeneruar nga vaji i transferimit të nxehtësisë gjatë përdorimit do të formojë një shtresë izoluese, duke shkaktuar uljen e koeficientit të transferimit të nxehtësisë, rritjen e temperaturës së shkarkimit dhe rritjen e konsumit të karburantit; nga ana tjetër, meqenëse temperatura e kërkuar nga procesi i prodhimit mbetet e pandryshuar, temperatura e murit të tubit të furrës së ngrohjes do të rritet ndjeshëm, duke shkaktuar fryrje dhe këputje të tubit të furrës dhe përfundimisht djegur përmes tubit të furrës, duke shkaktuar që furra e ngrohjes të marrin flakë dhe shpërthejnë, duke shkaktuar aksidente të rënda si lëndime personale të pajisjeve dhe operatorëve. Vitet e fundit, aksidente të tilla janë të zakonshme.
[4]. Faktorët që ndikojnë në koksin
(1) Cilësia e vajit të transferimit të nxehtësisë
Pas analizimit të procesit të formimit të koksit të mësipërm, konstatohet se qëndrueshmëria e oksidimit dhe qëndrueshmëria termike e vajit të transferimit të nxehtësisë janë të lidhura ngushtë me shpejtësinë dhe sasinë e koksimit. Shumë aksidente zjarri dhe shpërthimi shkaktohen nga stabiliteti i dobët termik dhe qëndrueshmëria e oksidimit të vajit të transferimit të nxehtësisë, gjë që shkakton koks serioz gjatë funksionimit.
(2) Projektimi dhe instalimi i sistemit të ngrohjes
Parametrat e ndryshëm të parashikuar nga dizajni i sistemit të ngrohjes dhe nëse instalimi i pajisjeve është i arsyeshëm ndikojnë drejtpërdrejt në tendencën e koksimit të vajit të transferimit të nxehtësisë.
Kushtet e instalimit të secilës pajisje janë të ndryshme, gjë që do të ndikojë gjithashtu në jetëgjatësinë e vajit të transferimit të nxehtësisë. Instalimi i pajisjes duhet të jetë i arsyeshëm dhe kërkohet korrigjimi në kohë gjatë vënies në punë për të zgjatur jetën e vajit të transferimit të nxehtësisë.
(3) Funksionimi dhe mirëmbajtja e përditshme e sistemit të ngrohjes
Operatorë të ndryshëm kanë kushte objektive të ndryshme si arsimi dhe niveli teknik. Edhe nëse përdorin të njëjtat pajisje ngrohjeje dhe vaj për transferimin e nxehtësisë, niveli i tyre i kontrollit të temperaturës së sistemit të ngrohjes dhe shpejtësisë së rrjedhës nuk është i njëjtë.
Temperatura është një parametër i rëndësishëm për reaksionin e oksidimit termik dhe reagimin termik të polimerizimit të vajit të transferimit të nxehtësisë. Me rritjen e temperaturës, shpejtësia e reagimit të këtyre dy reaksioneve do të rritet ndjeshëm, dhe tendenca e koksit do të rritet gjithashtu në përputhje me rrethanat.
Sipas teorive përkatëse të parimeve të inxhinierisë kimike: me rritjen e numrit të Reynolds, shkalla e koksit ngadalësohet. Numri Reynolds është proporcional me shpejtësinë e rrjedhës së vajit të transferimit të nxehtësisë. Prandaj, sa më e madhe të jetë shpejtësia e rrjedhës së vajit të transferimit të nxehtësisë, aq më i ngadalshëm është koksimi.
[5]. Zgjidhje për koksin
Për të ngadalësuar formimin e koksit dhe për të zgjatur jetën e shërbimit të vajit të transferimit të nxehtësisë, duhet të merren masa nga aspektet e mëposhtme:
(1) Zgjidhni vajin e transferimit të nxehtësisë të markës së duhur dhe monitoroni trendin e treguesve të tij fizikë dhe kimikë
Vaji i transferimit të nxehtësisë ndahet në marka sipas temperaturës së përdorimit. Midis tyre, vaji i transferimit të nxehtësisë minerale përfshin kryesisht tre marka: L-QB280, L-QB300 dhe L-QC320, dhe temperaturat e përdorimit të tyre janë përkatësisht 280℃, 300℃ dhe 320℃.
Vaji i transferimit të nxehtësisë i markës dhe cilësisë së duhur që plotëson standardin SH/T 0677-1999 "Lëngu i transferimit të nxehtësisë" duhet të zgjidhet sipas temperaturës së ngrohjes së sistemit të ngrohjes. Aktualisht, temperatura e rekomanduar e përdorimit të disa vajrave të transferimit të nxehtësisë në treg është mjaft e ndryshme nga rezultatet aktuale të matjes, gjë që çorienton përdoruesit dhe aksidentet e sigurisë ndodhin herë pas here. Duhet të tërheqë vëmendjen e shumicës së përdoruesve!
Vaji i transferimit të nxehtësisë duhet të jetë prej vaji bazë të rafinuar me qëndrueshmëri të shkëlqyer termike dhe antioksidantë me temperaturë të lartë dhe aditivë kundër shkallëzimit. Antioksidanti me temperaturë të lartë mund të vonojë në mënyrë efektive oksidimin dhe trashjen e vajit të transferimit të nxehtësisë gjatë funksionimit; agjenti kundër shkallëzimit me temperaturë të lartë mund të shpërndajë koksin në tubat dhe tubacionet e furrës, ta shpërndajë atë në vajin e transferimit të nxehtësisë dhe ta filtrojë përmes filtrit të anashkalimit të sistemit për të mbajtur të pastër tubat dhe tubacionet e furrës. Pas çdo tre muaj ose gjashtë muaj përdorimi, viskoziteti, pika e ndezjes, vlera e acidit dhe mbetjet e karbonit të vajit të transferimit të nxehtësisë duhet të gjurmohen dhe analizohen. Kur dy nga treguesit tejkalojnë kufirin e specifikuar (mbetja e karbonit jo më shumë se 1,5%, vlera e acidit jo më shumë se 0,5 mgKOH/g, shkalla e ndryshimit të pikës së ndezjes jo më shumë se 20%, shkalla e ndryshimit të viskozitetit jo më shumë se 15%), duhet menduar të shtoni pak vaj të ri ose të zëvendësoni të gjithë vajin.
(2) Projektim dhe instalim i arsyeshëm i sistemit të ngrohjes
Projektimi dhe instalimi i sistemit të ngrohjes me vaj të transferimit të nxehtësisë duhet të ndjekë në mënyrë rigoroze rregulloret e projektimit të furrës me vaj të nxehtë të formuluara nga departamentet përkatëse për të siguruar funksionimin e sigurt të sistemit të ngrohjes.
(3) Standardizimi i funksionimit të përditshëm të sistemit të ngrohjes
Funksionimi i përditshëm i sistemit të ngrohjes me vaj termik duhet të ndjekë në mënyrë rigoroze rregullat e sigurisë dhe të mbikëqyrjes teknike për furrat organike transportuese të nxehtësisë të formuluara nga departamentet përkatëse dhe të monitorojë tendencat e ndryshimit të parametrave të tillë si temperatura dhe shpejtësia e rrjedhës së vajit termik në ngrohje. sistemi në çdo kohë.
Në përdorimin aktual, temperatura mesatare në daljen e furrës së ngrohjes duhet të jetë të paktën 20℃ më e ulët se temperatura e funksionimit të vajit të transferimit të nxehtësisë.
Temperatura e vajit të transferimit të nxehtësisë në rezervuarin e zgjerimit të sistemit të hapur duhet të jetë më e ulët se 60℃ dhe temperatura nuk duhet të kalojë 180℃.
Shkalla e rrjedhjes së vajit të transferimit të nxehtësisë në furrën e vajit të nxehtë nuk duhet të jetë më e ulët se 2,5 m/s për të rritur turbulencën e vajit të transferimit të nxehtësisë, për të zvogëluar trashësinë e shtresës së poshtme të ndenjur në shtresën kufitare të transferimit të nxehtësisë dhe Rezistenca termike e transferimit konvektiv të nxehtësisë dhe përmirëson koeficientin e transferimit të nxehtësisë konvektive për të arritur qëllimin e rritjes së transferimit të nxehtësisë së lëngut.
(4) Pastrimi i sistemit të ngrohjes
Produktet e oksidimit termik dhe polimerizimit termik së pari formojnë substanca viskoze të polimerizuara me karbon të lartë që ngjiten në murin e tubit. Substancat e tilla mund të hiqen me pastrim kimik.
Substancat viskoze me karbon të lartë formojnë më tej depozitime të grafitizuara jo të plota. Pastrimi kimik është efektiv vetëm për pjesët që ende nuk janë karbonizuar. Formohet koksi i grafitizuar plotësisht. Pastrimi kimik nuk është më një zgjidhje për këtë lloj lënde. Pastrimi mekanik përdoret më së shumti jashtë vendit. Duhet të kontrollohet shpesh gjatë përdorimit. Kur substancat viskoze me karbon të lartë të formuar nuk janë karbonizuar ende, përdoruesit mund të blejnë agjentë pastrimi kimik për pastrim.
[6]. konkluzioni
1. Koksimi i vajit të transferimit të nxehtësisë gjatë procesit të transferimit të nxehtësisë vjen nga produktet e reaksionit të reaksionit të oksidimit termik dhe reaksionit të polimerizimit termik.
2. Koksimi i vajit të transferimit të nxehtësisë do të bëjë që koeficienti i transferimit të nxehtësisë të sistemit të ngrohjes të ulet, temperatura e shkarkimit të rritet dhe konsumi i karburantit të rritet. Në raste të rënda, kjo do të çojë në shfaqjen e aksidenteve të tilla si zjarri, shpërthimi dhe dëmtimi personal i operatorit në furrën e ngrohjes.
3. Për të ngadalësuar formimin e koksit, duhet të zgjidhet vaji i transferimit të nxehtësisë i përgatitur me vaj bazë të rafinuar me qëndrueshmëri të shkëlqyer termike dhe aditivë kundër oksidimit dhe ndotjes me temperaturë të lartë. Për përdoruesit, duhet të zgjidhen produktet temperatura e përdorimit të të cilëve përcaktohet nga autoriteti.
4. Sistemi i ngrohjes duhet të jetë projektuar dhe instaluar në mënyrë të arsyeshme dhe funksionimi i përditshëm i sistemit të ngrohjes duhet të standardizohet gjatë përdorimit. Viskoziteti, pika e ndezjes, vlera e acidit dhe karboni i mbetur i vajit të transferimit të nxehtësisë në punë duhet të testohen rregullisht për të vëzhguar tendencat e tyre të ndryshimit.
5. Agjentët kimikë të pastrimit mund të përdoren për të pastruar koksin që ende nuk është karbonizuar në sistemin e ngrohjes.