传热介质

    传热介质 : 具有热稳定性和化学稳定性 的化合物,并用于间接加热或除热等传热的 介质,称为传热介质。间接加热与直接加热 相比,温度容易控制,而且可避免局部过热, 是在化学工业中广泛使用的方法。
最普通的传热介质有水和蒸汽,但要达 到200℃以上的温度,需升高蒸气压,就必须 考虑设备的耐压性能,不如使用其他介质更 为有利;而且水在0℃以下的低温会冻结,因 此需用水以外的传热介质。
水以外的传热介质,分为高温传热介质 和低温传热介质。高温介质包括有机传热介 质和无机传热介质,低温传热介质包括氟隆 系致冷剂 (冷冻剂) 及乙二醇类。高温传热 介质的有机介质作为蒸馏、熔融、聚合等加 热时的间接热源,用于除去在发生凝聚及氧 化反应时产生的热量等,其使用温度可达 200～400℃。在此高温条件下,一般以闭路 循环反复使用,因此要求传热介质具有良好 的热稳定性。各种传热介质的使用温度,取 决于成分的热稳定性。但是,即使是热稳定 性好的介质,在400℃以上的温度下长期连 续使用,也会发生热降解,需进行频繁的再 生处理。在传热介质的热降解过程中,因发 生分解而产生低分子量的气体,或发生聚合 生成高沸点物质。理想的有机传热介质应具 有热稳定性好、蒸气压低、凝固点低、不腐 蚀材料等性质。
工业上使用的有机传热介质,均以芳香 族化合物为主要成分,根据其制法分为合成 品和石油系产品。合成品虽然价格高,但热 稳定好,而且主要成分一定,故经长期使用 后的热降解品,容易蒸馏再生。
用作传热介质的联苯-二苯醚混合物,是 含联苯 [1] 26.5%、二苯醚[2] 73.5%的 低共熔混合物。低共熔点为12℃,具有极好 的热稳定性,可在400℃连续使用,只是冬季 会发生凝固,为其缺点。
含有C₁至C₃烷基的烷基联苯及烷基萘 因凝固点比联苯-二苯醚混合物低,且蒸气压 小,故多供冬季用及液相用。
氢化三联苯是将一部分三联苯[3]氢化, 降低其凝固点的化合物,适于液相用。三芳 基甲烷、二芳基链烷的沸点高,可供液相用。 曾广泛使用的多氯联苯[4],因毒性大,现 已不用。

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最近,利用热力学上稳定的碳-氟键的特 点,将烃类的所有的碳-氢键以氟取代而制成 的全氟化物,可用作传热介质而引人注目。
此外,为了降低熔点,将热稳定性好的 醚键引入全氟化物而制得的全氟烷基聚醚, 也是性能优异的传热介质。同时最近在很受 重视的太阳能的传热上以及蓝金循环等能源 传递方面,正在研究其应用。