在工业中,石墨换热器加热或冷却酸碱等腐蚀性介质的传热系数经验值的范围是17.45一 2907.5w/(mZ·K)。通过比较可知,安阳石墨设备用石墨换热器作为加热器来处理含盐废水,传热性能较好。一方面,石墨材料与大多数介质之间的“亲和力”极小,晶体不易附着在表面;另一方面,在强制循环的作用下,晶体在孔道表面附着的可能性进一步减小,石墨设备厂家因此结晶对换热器传热性能的影响程度较小。从实验结果中还可以看出,影响传热系数的主要因素是流量,温度和浓度对传热系数的影响程度较小。
石墨换热器在化工生产中的应用是十分广泛的,任何化工生产工艺几乎都离不开它。在换热器选型时,考虑的因素是很多的,如材料、压力.温度、湿度差、压力降、结垢的情况、流体的状态、应用方式、检修和清理等。各种结构型式所适应的范围各不相同,有些结构型式,在某种情况下使用是好的,但是,在另外的情况下,却不能令人满意,或根本就不能使用。因此,在选型时应仔细分析所有的要求和条件,在许多相互制约的因素中应全面考虑,找出其中的主要矛盾,给予妥善解决。
石墨换热器是湿法磷酸装置中真空浓缩工序间接传热的关键设备。磷酸在这里经低压蒸汽加热后计入真空蒸发室,经急速蒸发水分后达到浓缩的目的。由于湿法磷酸是一种混酸,在确定换热器材料时,没有很多选择的余地。最常用的材料就是石墨,因为它可以满足导热性好又耐腐蚀的基本要求。常用的耐酸不锈钢在湿法磷酸浓缩工序中的耐腐蚀性能欠佳,只有高铬高镍不锈钢制作的换热器,在国外磷酸浓缩装置中有使用的报道。石墨换热器分为块孔式和管壳式两种。块孔式石墨换热器的主要优点是强度高,体积小,不易破裂,可以使用压力较高的蒸汽,磷酸的流速高,传热系数高,受热介质的进出口温差可以较大;缺点是一旦出现泄露很难查找出,不容易修复。
圆块孔式石墨吸收器由于其自身的特殊构造,对冷却介质的要求较高,所使用的冷却液硬度要尽可能低。在冷却介质经喷嘴喷出的过程中,石墨换热器通过蒸发作用从而带走大量的热量而起到冷却作用。而蒸发必然导致冷却介质过饱和,如果冷却介质的硬度较高,必然导致大量盐份析出。由于圆块孔式石墨吸收器的喷嘴只有2mm大小,不断析出的盐份将堵塞喷嘴,降低并逐渐影响圆块孔式石墨吸收器的工作效率,最终圆块孔式石墨吸收器将因为出口温度过高而停止工作,损坏圆块孔式石墨吸收器。在工业化工生产中,通常会选择水作为冷却介质。
导电、导热性:高纯石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。在进行放热焊接施工时往往需要焊接很多个点,施工量也是不小的,石墨的导热性正好可以满足这一点,既可以耐高温而且可以迅速降温。
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