電加熱反應釜的導熱油循環改造

電加熱反應釜在化工裝置中應用較多,尤以中壓蒸汽無法滿足的高溫反應裝置中最為常見。其熱量傳遞過程為:電加熱棒—導熱油—反應釜體—反應物料。

三酸和水合肼中試現場的電加熱釜夾套內的導熱油是靜止的。使用一段時間後,反應釜出現以下症狀:電加熱傳熱效率低,導熱油和反應物升溫速度慢,導熱油變濁、變黑且使用壽命短;電加熱棒易燒壞、結痂、鏽蝕、剝落時有發生,使用壽命短;反應釜夾套排空口經常噴煙、噴油存在安全隱患。因此,設計一套能解決以上問題並能改善反應釜性能的方案就顯得尤為迫切。

一、原因分析和設計構想

導熱油在反應釜夾套中是靜止的,電加熱棒升溫時,其釋放的熱量必須依靠導熱油自身流動傳遞出去。在升溫初期,導熱油溫度低、粘度大、流動性差、熱量傳遞不及時,造成電加熱棒和導熱油局部過熱。長時間重複出現這種現象後,過熱的導熱油會發生炭化、變黑,變質、爆沸現象。電加熱棒經常瞬時高溫,其內部的電阻絲極易燒斷,使用壽命也就短了。導熱油變質和爆沸是反應釜噴煙,噴油的根本原因。


電加熱反應釜的導熱油循環改造


另一方面,導熱油成分複雜,膨脹係數大,為了防止升溫後體積膨脹發生噴油,加油液位一般都控制較低,這就不可避免地使電加熱棒局部裸露出油麵。同時,夾套內存在少量空氣,在高溫、有氧條件下,碳鋼材質的電加熱棒會鏽蝕,剝落。

顯然,改善夾套內導熱油的流動狀態將有助於熱量的傳遞,即有助於讓電加熱棒所產生的熱量均勻地擴散出去,減少瀑沸現象發生。讓電加熱棒淹沒於導熱油中,不與空氣接觸將防止其氧化鏽蝕。此外,根據導熱油性質為其提供足夠的膨脹空間,是解決導熱油噴射的根本辦法。

二、電加熱反應釜的導熱油循環改造

改造後電加熱導熱油爐流程為循環系統中導熱油由導入管泵入反應釜底部入口,導熱油在夾套內由下而上流動,到達夾套頂部後分兩路迴流到加熱系統中。膨脹油箱液位應保持低位,以便有足夠的空間儲存膨脹後的導熱油。導熱油膨脹後,系統內的空氣經夾套和膨脹油箱上部的排空閥排出電加熱導熱油爐系統。


電加熱反應釜的導熱油循環改造


三、使用結果和討論

反應釜改造後導熱油的效率提高了50%以上,使用壽俞延長了一倍;噴油現象不再發生,安全隱患排除。此外,電加熱棒的腐蝕狀況明顯減輕,使用壽命也延長了一倍以上。原電加熱反應釜存在的問題都得到了較好的解決。

以上方法的實施,解決了傳統電加熱反應釜存在的一些弊病,提高了電加熱反應釜的熱效率,節約了能源,降低了設備的維修費用。這種方法同樣適用於其它類型的熱油型電加熱反應器。該方法適合在沒有公用工程設施、大量採用電加熱反應器的小型化工企業中推廣應用,社會效益和經濟效益顯著。


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