有機(jī)熱載體熱穩(wěn)定性測(cè)定法是根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T23800-2009進(jìn)行的，根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)，可以選擇上海密通SYP-23800有機(jī)熱載體熱穩(wěn)定性試驗(yàn)器進(jìn)行測(cè)定。

1范圍

1.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了未使用過的有機(jī)熱載體熱穩(wěn)定性的試驗(yàn)方法,包括常壓下最高使用溫度高于其沸點(diǎn)的有機(jī)熱載體。

1.2本標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)有機(jī)硅類熱載體的適用性作出評(píng)價(jià)。

1.3本標(biāo)準(zhǔn)涉及某些有危險(xiǎn)性的物質(zhì)、操作和設(shè)備,無意對(duì)與此有關(guān)的所有安全問題提出建議。因此，在使用本標(biāo)準(zhǔn)之前應(yīng)建立適當(dāng)?shù)陌踩头雷o(hù)措施,并確定相關(guān)規(guī)章限制的適用性。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修gai單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

HG/T3115硼硅酸鹽玻璃3.3的性能(HG/T3115--1998,idtISO3585:1991)

SH/T0558--1993石油餾分沸程分布測(cè)定法(氣相色譜法)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

有機(jī)熱載體heattransferfluids

有機(jī)熱載體是作為傳熱介質(zhì)使用的有機(jī)物質(zhì)的統(tǒng)稱。

注:有機(jī)熱載體包括被稱為熱傳導(dǎo)液(heattransferfluids)、導(dǎo)熱油(hotoils)、有機(jī)傳熱介質(zhì)(organicheatcarriers)、熱媒(heatingmedia)等用于間接傳熱目的的所有有機(jī)介質(zhì)。

3.2

熱穩(wěn)定性thermalstability

有機(jī)熱載體在高溫下抵抗化學(xué)分解的能力。

注:隨著溫度的升高,有機(jī)熱載體將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或分子重排,所生成的氣相分解產(chǎn)物、低沸物、高沸物和不能蒸發(fā)的產(chǎn)物將影響有機(jī)熱載體的使用性能。

3.3

氣相分解產(chǎn)物gaseousdecompositionproducts

常壓下其沸點(diǎn)在室溫以下的物質(zhì),如氫氣和甲烷。

3.4

低沸物low-boilingcomponents

通過模擬蒸餾方法測(cè)得加熱后試樣的沸程在未使用有機(jī)熱載體初餾點(diǎn)以下的物質(zhì)。

3.5

高沸物high-boilingcomponents

通過模擬蒸餾方法測(cè)得加熱后試樣的沸程在未使用有機(jī)熱載體終餾點(diǎn)以上的物質(zhì)。

3.6

不能蒸發(fā)的產(chǎn)物nonvolatiledecompositionproducts

不能通過模擬蒸餾方法分離出來的物質(zhì),它是球管蒸餾器在--定條件下定量測(cè)定出的殘?jiān)?/span>

4方法概要

4.1將有機(jī)熱載體在規(guī)定溫度下加熱,通過測(cè)定有機(jī)熱載體的變質(zhì)率,評(píng)價(jià)有機(jī)熱載體的熱穩(wěn)定性。變質(zhì)率為高沸物、低沸物、氣相分解產(chǎn)物和不能蒸發(fā)產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和。氣相分解產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?？珊雎?見7.5.1)。

4.1.1未使用過的有機(jī)熱載體可密封于放置在金屬保護(hù)管中的玻璃安瓿中,或是加入鋼制試驗(yàn)器中并進(jìn)行密封。裝有玻璃安瓿的金屬保護(hù)管或鋼制試驗(yàn)器在規(guī)定的試驗(yàn)溫度下加熱至規(guī)定時(shí)間,試驗(yàn)溫度最好是處于被試驗(yàn)產(chǎn)品使用溫度范圍的上限之內(nèi)。

4.1.2加熱至規(guī)定時(shí)間后,打開玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器,采用SH/T0558-1993氣相色譜方法測(cè)定高沸物和低沸物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。采用球管蒸餾器測(cè)定不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量。

4.1.3對(duì)有機(jī)熱載體加熱前后的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。

5意義和用途

6.1在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室條件下,本方法記錄并反映了熱作為溫度和加熱時(shí)間的函數(shù)對(duì)有機(jī)熱載體的影響。試驗(yàn)結(jié)果提供了不同類型有機(jī)熱載體在-定加熱溫度和加熱時(shí)間下熱穩(wěn)定性的信息。

5.2不能通過本方法試驗(yàn)結(jié)果外推獲得在工業(yè)熱傳導(dǎo)裝置中有機(jī)熱載體性能的信息,因?yàn)樵谘b置中有機(jī)熱載體的性能還會(huì)受到其他材料各種污染物、熱量累積、循環(huán)系統(tǒng)中的溫度及其他因案的影響。

6儀器與材料

6.1儀器

6.1.1加熱器:溫度可控制在試驗(yàn)溫度土1°C范圍內(nèi),并保證溫度均勻分布。確保有機(jī)熱載體的安全存放。

6.1.2試驗(yàn)器:符合HG/T3115的硼硅酸鹽玻璃制成的玻璃安瓿,容積至少為15mL,帶有可密封的鋼制或其他金屬制保護(hù)管,或?yàn)椴讳P鋼制可密封的試驗(yàn)器。

6.1.3氣相色譜儀:符合SH/T0558--1993要求。

6.1.4球管蒸餾器:BUCHIB-580型(也可采用符合7.4.3要求的其他型號(hào))。

6.1.5真空泵:壓力可抽至10Pa以下。

6.1.6天平:感量為0.1mg.

6.1.7杜瓦瓶:含有丙雨或異丙醇和干冰的混合物。

6.1.8色譜柱:在測(cè)試條件下典型的石油烴能按沸點(diǎn)增加次序分離,以及柱分離度(見SH/T0558--1993中8.3)在3~8的毛細(xì)管色譜柱。

6.2材料

6.2.1氬氣:純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))99.99%以上。

6.2.2參考油:參考油1號(hào)或參考油2號(hào),其沸程分布見SH/T0558--1993附錄B.

7試驗(yàn)步驟

7.1試驗(yàn)準(zhǔn)備

室溫下,稱量清潔干燥的玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器質(zhì)量(m),精確至0.1mg。然后將試樣裝至約玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器容積的一半,再稱重(m2),精確至0.1mg。向玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器中通人氮?dú)猓懦嗫臻g的空氣。小心地將玻璃安瓿密封后再稱重(ms),必要時(shí)冷卻有機(jī)熱載體,精確至0.1mg.然后將其置于保護(hù)管中。在準(zhǔn)備過程中,不應(yīng)加熱試樣。將保護(hù)管用螺旋帽蓋緊后置于加熱器中?；?qū)撝圃囼?yàn)器密封后再稱重(m3),精確至0.1mg,然后將其放人加熱器中。在試驗(yàn)器下面放置接收板防止有機(jī)熱載體溢出。為保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,每種有機(jī)熱載體至少應(yīng)準(zhǔn)備3個(gè)試樣。

7.2試樣加熱.

從室溫開始加熱,當(dāng)溫度上升至低于試驗(yàn)溫度50°C時(shí)，將加熱速率控制在2C/min以下。試驗(yàn)期間保持溫度恒定，使有機(jī)熱載體任何-~點(diǎn)(包括試驗(yàn)器加熱壁)的溫度偏差不超過試驗(yàn)溫度的士1℃范圍。試驗(yàn)時(shí)間為達(dá)到設(shè)置的試驗(yàn)溫度至停止加熱的時(shí)間,每種試樣的試驗(yàn)時(shí)間不少于720h。試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定的要求確定。然后根據(jù)7.4測(cè)定試樣的變質(zhì)率。

7.3打開試驗(yàn)器

7.3.1概述

待試驗(yàn)器冷卻至室溫后將其移出加熱器,然后記錄試樣的外觀,完成相應(yīng)的稱量。

根據(jù)試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)時(shí)間,打開玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?/span>

7.3.2打開玻璃安瓿

將玻璃安瓿置于杜瓦瓶中,在丙爾或異丙醇和千冰混合物(約一70C)的冷凍下,使其內(nèi)部壓力降低。經(jīng)過5min~10min,打開玻璃安瓿,在室溫下使氣體*揮發(fā),恢復(fù)至室溫后,立即稱量玻璃安瓿的質(zhì)量(ma),精確至0.1mg。稱量時(shí)應(yīng)包括所有的玻璃碎片,并去掉附著的冷凝水。將部分試樣置于氣相色譜瓶中作色譜分析,剩余試樣貯存于密封性很好的玻璃瓶中用于其他分析。

7.3.3打開鋼制試驗(yàn)器

將鋼制試驗(yàn)器置于杜瓦瓶中,在丙翻或異丙囂和干冰混合物(約-70C)的冷凍下,使其內(nèi)部壓力降低。經(jīng)過5min~10min,小心打開鋼試驗(yàn)器的密封蓋,在室溫下使氣體*揮發(fā),恢復(fù)至室溫后，去掉附著的冷凝水。稱量鋼制試驗(yàn)器的質(zhì)量(ms),精確至0.1mg。將部分試樣置于氣相色譜瓶中作色譜分析,剩余試樣貯存于密封性很好的玻璃瓶中用于其他分析。

7.4分析

7.4.1根據(jù)玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器打開前后的質(zhì)量差確定氣相分解產(chǎn)物含量。

7.4.2采用SH/T0558-1993氣相色譜法模擬蒸餾確定加熱前后試樣的沸點(diǎn)范圍。使用毛細(xì)管色譜柱。測(cè)定前，應(yīng)先測(cè)定參考油的沸點(diǎn)范圍。測(cè)定的參考油的沸點(diǎn)應(yīng)滿足SH/T0558-1993方法重復(fù)性要求。以SH/T0558-1993方法測(cè)定試樣時(shí),只報(bào)告終餾點(diǎn)為538C以前的餾分沸程分布結(jié)果,對(duì)于試樣中高于538C的餾分,應(yīng)按照7.5.2計(jì)算不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量。

7.4.3稱量球管蒸餾器中空尾球的質(zhì)量(ms),精確至0.1mg。然后向尾球中滴加加熱后的試樣約4g,準(zhǔn)確稱量尾球加試樣質(zhì)量(mo),精確至0.1mg。旋轉(zhuǎn)球管蒸餾器中的球管,用真空泵抽真空,在蒸餾結(jié)束時(shí)壓力應(yīng)達(dá)到10Pa士0.2Pa以下。球管燕餾器的溫度饅慢加熱至250℃,以使有機(jī)熱載體在蒸餾過程中不要進(jìn)一步熱分解和避免沸騰滯后現(xiàn)象的發(fā)生,溫度偏差不超過試驗(yàn)溫度的士1℃范圍。繼續(xù)蒸餾直到殘余物質(zhì)量恒定。稱量試驗(yàn)后尾球(含殘余物)的質(zhì)量(m),精確至0.1mg。可用氣相色譜評(píng)定燕餾過程是否進(jìn)行*。殘余物中仍能揮發(fā)的部分應(yīng)小于有機(jī)熱載體總質(zhì)量的0.1%。

7.5評(píng)價(jià)

7.5.1試樣氣相分解產(chǎn)物含量的計(jì)算

按式(1)計(jì)算試樣的氣相分解產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)G,%:

G=(m3-m4)/(m2-m1)X100---------------（1）

式中:

m1------空玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器質(zhì)量,單位為克(g);

m2-------裝有未加熱試樣的玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器質(zhì)量,單位為克(g);

m3-------密封后玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器質(zhì)量,單位為克(g);

m4------打開后玻璃安瓿或鋼制試驗(yàn)器質(zhì)量,單位為克(g)。

注:試樣氣相分解產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5%以下可忽略不計(jì)。

7.5.2試樣不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量計(jì)算

按式(2)計(jì)算試樣不能蒸發(fā)產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)U,%:

U=(m7-m5)/(m6一m5)X100--------（2）

式中:

m5------空尾球質(zhì)量,單位為克(g);

m6------尾球加加熱后試樣質(zhì)量,單位為克(g);

m7------試驗(yàn)后尾球(含殘余物)質(zhì)量,單位為克(g)。

注:試樣不能蒸發(fā)產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5%以下可忽略不計(jì)。

7.5.3試樣低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N(%)和高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))H(%)計(jì)算

7.5.3.1圖1給出了兩種試樣加熱前后的模擬蒸餾曲線。其中圖1a)是試樣加熱后產(chǎn)生低沸物和高沸物的模擬蒸餾曲線，圖1b)是試樣加熱后只產(chǎn)生低沸物的模擬蒸餾曲線。現(xiàn)以圖1a)為例,計(jì)算加熱后試樣未校正的低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N'(%)和未校正的高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))H'(%)。

在圖1a)中,A點(diǎn)為加熱前試樣的初餾點(diǎn),過A點(diǎn)作水平線與加熱后試樣的模擬蒸餾曲線交于

B點(diǎn);過B點(diǎn)作垂線與收率軸交于E點(diǎn),則試樣未校正的低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N"(%)為E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的百分?jǐn)?shù)。

c點(diǎn)為加熱前試樣的終餾點(diǎn),過C點(diǎn)作水平線與加熱后試樣的模擬蒸餾曲線交于D點(diǎn);過D點(diǎn)作.垂線與收率軸交于F點(diǎn),則試樣未校正的高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))H'(%)為100%堿去F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的百分?jǐn)?shù)。

7.5.3.2考慮到采用氣相色譜法無法測(cè)定氣相分解產(chǎn)物的含量和不能蒸發(fā)產(chǎn)物的含量,所以必須通過式(3)和式(4)對(duì)未校正的低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N"(%)和高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))H'(%)進(jìn)行校正:

N=N'x(100-G-U)/100---------(3)

式中:

N------校正后試樣的低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

N'-------通過試樣模擬蒸餾曲線確定的低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

G-----試樣的氣相分解產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

U------試樣不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%。

H=H'x(100-G-U)/100---------------------(4)

式中:

H------校正后試樣的高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

H'------通過試樣模擬蒸餾曲線確定的高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

G------試樣的氣相分解產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

U------試樣不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%。

7.5.4試樣變質(zhì)率計(jì)算

試樣變質(zhì)率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Z(%)按式(5)計(jì)算:

Z=G+N+H+U....................(5)

式中:

G-----試樣的氣相分解產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

N----校正后試樣的低沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

H-----校正后試樣的高沸物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%;

U------試樣不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%。

8報(bào)告

8.1有機(jī)熱載體類型;

8.2試驗(yàn)時(shí)間,h;

8.3試驗(yàn)溫度,C;

8.4加熱后試樣外觀;

8.5氣相分解產(chǎn)物和低沸物含量(質(zhì)量分效),%,并精確至小數(shù)點(diǎn)后一位;

8.6高沸物和不能蒸發(fā)產(chǎn)物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),%,并精確至小數(shù)點(diǎn)后一位;

8.7變質(zhì)率(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),取3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的平均值,%,并精確至小數(shù)點(diǎn)后一位;

8.8加熱前和加熱后試樣的初餾點(diǎn)和終餾點(diǎn),℃;

8.9與本標(biāo)準(zhǔn)不一致的試驗(yàn)條件;

8.10試驗(yàn)日期。