热载体的类型.doc

热载体的类型根据成分及制造工业过程，热载体可以分为合成型导热油、矿物型导热油和无机熔盐类载热体。1、 合成导热油：合成导热油是以化学合成工艺生产的，具有一定化学结构和确定化学名称的产品。根据最高允许是以温度， 合成导热油划分为普通合成导热油油和具有特殊高热稳定性合成导热油。 普通合成导热油： 重烷基苯混合物类型导热油此类型为苯环上连接有长直链烃基化合物，一般碳链长度 C14C30。从结构式可以看出，其长直链部分易发生断裂，和矿物油有类似的特征，加热时热稳定性差，产生的低分子分解产物较多，损耗量大。因此其新油具有闪点较高的特征，而随着使用过程中分解物的产生会逐渐下降。此类型导热油的原料，系生产洗涤剂使用高级烷基苯类制造过程中所产生的副产物塔底油。受其残留的卤素金属催化剂的影响，导热油中有时含氯浓度过高。进来由于改用氟素金属催化剂，该工艺过程产生的原料，避免了导热油中氯成分的存在，改善了导热油的质量。市场上的主流产品如Therminol50/Therminol55/Seriola K22/Seriola K3120/NeoSK OIL500/Dowtherm T/Eurotherm315/Eurotherm 300等，使用温度300以下，按照GB23971-2009有机热载体标准划分属于L-QB300。 具有特殊高热稳定性合成导热油： 烷基苯型（苯环型）导热油 这一类导热油为苯环附有链烷烃支链类型的化合物，属于短支链烷烃基（包括甲基、乙基、异丙基）与苯环结合的产物。其沸点在170180，凝点在-80以下，故可做防冻液使用，此类产品的特点是在适用范围内不易出现沉淀，异丙基附链的化合物尤佳。市场上的主流产品如Therminol LT/NeoSK OIL 170/Eurotherm 181等，沸点181。 烷基萘型导热油 这一类型导热油的结构为苯环上连接烷烃支链的化合物。它所附加的侧链一般有甲基、二甲基、异丙基等，其附加侧链的种类及数量决定化合物的性质。侧链单于甲基相连的烷基萘，应用于240280范围的气相加热系统。市场上的主流产品如Therminol VP-3/Eurotherm 240/NeoSK OIL 240等，沸点244，最高允许使用温度330。 烷基联苯型导热油 这一类型的导热油为联苯基环上连接烷基支链一类的化合物。它是由短链的烷基（乙基、异丙基）与联苯环相结合构成，烷基的种类和数量决定其性质。烷烃基数量越多，其热稳定性越差。在此类产品中，由异丙基的间位体、对位体（同分异构体）与联苯合成的导热油品质最好，其沸点330，热稳定性亦好，是在300340范围内使用的理想产品。市场上的主流产品如Therminol 62/Therm-S 800/NeoSK OIL 330,最高允许使用温度330，按照GB23971-2009有机热载体标准划分属于L-QD330。 联苯和联苯醚低熔混合物型导热油 这一类型的导热油为联苯和联苯醚低熔混合物由26.5%的联苯和73.5%的联苯醚组成。熔点为12，世界上最早使用的合成芳烃导热油是Dowtherm,其特点是热稳定性好，使用温度高（400）。此类产品因为苯环上没有与烷烃基侧链连接，而在有机热载体中耐热性最佳。这种凝点（12.3）低熔混合物，在常温下，沸腾温度在256258范围内使用比较经济。这是因为两种物质的熔点均较高（联苯为71，联苯醚28）所致。这种低熔混合物蒸发形成的蒸汽过程中无任何一种组分提浓的发生，且液体性质亦不变。由于二苯醚中结合醚物质，在高温下（350）长时间使用会产生酚类物质，此物质有低腐蚀性，与水分对碳钢等有一定的腐蚀作用。市场上的主流产品如Dowtherm A/Diphyl/Therminol VP-1，沸点257，最高允许使用温度400，按照GB23971-2009有机热载体标准划分属于L-QD400。苄基甲苯和二苄基甲苯 苄基甲苯是由甲苯的加成反应生成2倍体化合物，二苄基甲苯是由甲苯的加成反应生成3倍体化合物。且都为苯环外连有一个甲基的化学结构。二苄基甲苯具有390高沸点的耐热性号的有机合成系载热体，可用于330的高温加热液相系统。苄基甲苯及二苄基甲苯都是有其各自的同分异构体。其异构体间的混合比，是决定化合物物性和耐热性的关键。市场上的主流产品如Marlotherm LH/Marlotherm SH/NeoSK OIL1300/NeoSK OIL1400/Jarytherm DBT/Diphyl KT等，最高允许使用温度330，按照GB23971-2009有机热载体标准划分属于L-QD330。 烷基联苯醚 这一类型的导热油是联苯醚的苯环上连接烷基支链一类的化合物。它是由短链的烷基（甲基、乙基、异丙基）与联苯醚苯环相结合构成，烷基的种类和数量决定其性质。烷烃基数量越多，其热稳定性越差。在此类产品中，由甲基的间位体、对位体（同分异构体）与联苯醚连接的导热油品质量最好，其沸点高，自燃点高，热稳定性亦好，运动粘度低于一般的导热油，特别是低温下的运动粘度，适用于天气寒冷地区，是在250330范围内使用的性价比高的产品。市场上的主流产品如Diphyl DT等，最高允许使用温度330，凝固点-54，自燃点545，40时的运动粘度3.4mm2/s，按照GB23971-2009有机热载体标准划分属于L-QD330。 三联苯和部分氢化三联苯 此型导热油为3个苯环连接的三联苯中，结合氢原子，局部开环状结构的一类化合物的总称。结合氢的目的为降低三联苯熔点（对位氢化三联苯为212），而且氢化率直接影响到化合物的性质和热稳定性。一般氢化率25%以下时为固体，可在氢化率25%40%范围内选择适当值以达到最佳热稳定性和物理性。三联苯有邻位体、间位体、对位体三种同分异构体。特别是对位三联苯的含量主要影响整体的耐热性，可控制在30wt%以下。此类型的导热油具有沸点高（343364），适用于液相系统使用的特点，且其凝固点为-10以下。市场上的主流产品如Therminol 66/Diphyl THT/Dowtherm RP/Therm-S 900/Gilotherm Do等，最高允许使用温度350，按照GB23971-2009有机热载体标准划分属于L-QD350。 硅油 此类导热油多数是有机硅系热载体，其特点为高闪点（一般300以上），难燃性且和有积累导热油比较燃烧热很低，化学稳定性号，但塑料类和各种橡胶不具活性，可在这些材料的设备系统中使用。此类导热油对人体毒性极低，几乎无异味。由于上述特点，越来越受到关注。目前被广泛使用的为苯基有机硅类热载体，聚硅氧烷型为最近研制开发的有机硅类载热体，它具有更好的耐热性，且不易碳化等优点。虽然有机硅类导热油具有上述优点，但从化学结构上宜在温度过高的系统中使用，一般合适的温度为250左右，如在强热空气的加热下易出现硅酮聚合物，生成凝胶化合物，可引起管道的堵塞。所以应采取避免局部过热，防止和空气接触的措施非常重要。此类导热油劣化后，再生利用困难，需进行焚烧处理。焚烧时生成的硅土，造成焚烧炉内的堆积应注意。另外此类导热油的价格较高，主要用于研究范围内的加热系统。市场上的主流产品如来自Dow公司的Syltherm 800/Syltherm XLT等。 氟碳氢化合物 此类热载体为用氟离子取代了原烃类的Hd 一类化合物作为热载体的总称。其组成及结构决定了其化学和生物学的极不活性，具有不燃性和防爆性等特点。此型导热油的代表化合物为全氟聚乙醚系列，平局沸点为350以上，低温流动性也较好，主要用于300左右的 液相加热系统中。因其不燃性在消防法上定为非危险品，几乎无毒性，不溶于水或油，也不会再生物体内蓄积，为安全性很高的载热体。但遗憾的是价格偏高，工业中大量使用的例子不多。 脂肪烃/聚烯烃 2 、矿物型导热油矿物型导热油是石油精制过程某一馏程产物，其主要成分随基础油的成分不同。一般为长链烷烃和环烷烃的混合物。 矿物型类导热油品种繁多，各生产厂家都有自己的产品，但成分上基本都为环烷烃和链烷烃的混合物。此型导热油具有长、直链化学结构，容易发生断裂，和前述的合成系载热体比较，热稳定性较差。但另一方面单价便宜，常使用在对热稳定性要求不高，加热设备的启动无严格条件限制的热载体系统中。使用温度适于250一下，此型导热油由于沸点高，使用时无需对膨胀槽加压，但在低温下粘度增大，因而冬季寒冷时，要特别注意循环泵的启动。另外，此类油的闪点通常在200以上，法定为危险物品，且因为异味小，较受欢迎。但劣化后，不能再生利用，废油可作为燃料处理。石蜡基碳氢化合物的混合物 环烷基碳氢化合物的混合物 芳香烃碳氢化合物的混合物 3、无机熔盐类热载体化学上为KNO3 53wt%,NaNO2 40wt%,NaNO3 7wt%的混合物。由无机盐构成的热载体，其特点是耐高温。上述各种有机类导热油的加热温度极限是400，超过此限度，则发生有机物急速的分解及猛烈的碳化反应而无法继续使用。无机盐类热载体正好弥补了此空白，它主要使用于有机导热油所