الهالوجين العضوية العلاج هو عملية هامة في مجال الصناعة الكيميائية ، وحماية البيئة ، وعلوم المواد . مثل المعدات الأساسية ، التحكم في درجة الحرارة دقة أنبوبي فرن يؤثر بشكل مباشر على كفاءة العلاج ، وتوزيع المنتجات والمعدات الحياة . النقاط الرئيسية في التحكم في درجة الحرارة يتم شرحه من جوانب تحديد درجة الحرارة ، نظام التحكم في درجة الحرارة ، عملية التحسين ، وحماية السلامة ، الخ .

نطاق درجة الحرارة و التدرج في التصميم

1 . مطابقة درجة حرارة التحلل

التحلل الحراري درجة الحرارة من الهالوجين العضوية ( مثل الهيدروكربونات المكلورة ، مثبطات اللهب المحتوية على البروم ) تختلف اختلافا كبيرا . على سبيل المثال :

- منطقة درجة حرارة منخفضة ( 200-400 ℃ ) : مناسبة لتقطير المكونات المتطايرة أو الهدرجة الحفاز لإزالة الهالوجين .

- منطقة درجة الحرارة المتوسطة ( 400-600 درجة مئوية ) : مناسبة للتحلل التأكسدي لمعظم المركبات العضوية المكلورة ، التي تتطلب الأوكسجين أو الجو .

- منطقة درجة حرارة عالية ( > 800 ℃ ) : تستخدم في تكسير المواد المقاومة للتحلل ( مثل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ) وتتحمل الغازات المسببة للتآكل ( مثل حمض الهيدروكلوريك والكلور ₂ ) .

2 . متعدد قسم التحكم في درجة الحرارة

أنبوبي فرن يستخدم عادة متعددة درجة الحرارة التحكم في درجة الحرارة بشكل مستقل من أجل تحقيق محوري التدرج في درجة الحرارة . على سبيل المثال :

- قسم التسخين : 50-150 ℃ لتجفيف العينة ومنع الأضرار الناجمة عن الإجهاد التبريد والتدفئة .

- قسم رد الفعل : تحديد درجة حرارة ثابتة في المنطقة ( على سبيل المثال 550 ℃ ± 5 ℃ ) على أساس حركية التفاعل لضمان رد فعل كاف .

- قسم ما بعد المعالجة : تبريد سريع أو حماية من الغازات الخاملة لمنع التفاعلات الثانوية ( مثل ترسب الكربون ) .

العناصر الأساسية في نظام التحكم في درجة الحرارة

1 . اختيار معدات التحكم في درجة الحرارة

- أجهزة الاستشعار : استخدام نوع K أو S الحرارية ، وارتفاع درجة الحرارة المقاومة ، والاستجابة السريعة ، تحتاج إلى ترتيب نقاط متعددة ( فرن أنبوب السطح ، مركز تدفق الهواء ، منطقة رد الفعل ) لرصد الفرق في درجة الحرارة .

- المراقب المالي : PID تحكم في درجة الحرارة الذكية للاختيار من بينها ، ودعم درجة الحرارة المبرمجة ( مثل 10 ℃ / دقيقة تصل إلى درجة الحرارة المستهدفة ) وقمع التجاوز .

- العنصر التنفيذي : قضيب السيليكون أو عنصر التدفئة الأسلاك الموليبدينوم مناسبة للمناطق ذات درجة الحرارة العالية ، والتي تحتاج إلى أن تكون مطابقة مع طبقة عازلة من ألياف السيراميك للحد من فقدان الحرارة .

2 . درجة الحرارة التوحيد الأمثل

- تصميم الموقد : اعتماد هيكل مزدوج الأكمام ، والأنابيب الداخلية مصنوعة من الكوارتز أو سبائك مقاومة للتآكل ( مثل Inconel 600 ) ، والأنابيب الخارجية مليئة ألياف الألومينا والقطن ، والحد من الفرق في درجة الحرارة شعاعي .

- مراقبة تدفق الهواء : تنظيم سرعة تدفق الغاز الناقل ( على سبيل المثال ، ن ، ع ) من خلال مقياس الجريان الشامل ، وتجنب الانهاك المحلية أو ركود .

- حامل العينة الدوارة : على عينة من مسحوق أو الجسيمات ، وذلك باستخدام منصة نقالة دوارة لتعزيز التدفئة موحدة ، ومنع الاجتثاث المحلية .

السيطرة على المعلمات التشغيلية

1 - التحكم في معدل التسخين

- ارتفاع درجة الحرارة ببطء : تليين المواد مثل البوليمرات الفلورية ، معدل التسخين يجب أن يكون أقل من 5 ℃ / دقيقة ، وتجنب ذوبان انسداد الأنابيب .

- رفع درجة الحرارة بسرعة : ارتفاع درجة الحرارة معدل ( 20 ℃ / دقيقة ) يمكن أن تثار في عينات جيدة مع الاستقرار الحراري ( على سبيل المثال ، كلوريد الفينيل مونومر ) ، ولكن زيادة تدفق الغاز الناقل يجب أن تكون متزامنة لمنع الانفجار .

2 . درجة حرارة ثابتة إدارة الوقت والغلاف الجوي

- الإقامة الوقت : الوقت الإقامة من المواد في منطقة درجة حرارة ثابتة تحسب على أساس رد فعل النظام .

- مراقبة الغلاف الجوي :

- الغلاف الجوي المؤكسدة : إدخال كمية صغيرة من o ₂ ( على سبيل المثال 2 ٪ - 5 ٪ ) لتعزيز حرق الهالوجين العضوية ، ولكن من الضروري منع الإفراط في أكسدة لإنتاج CO ₂ .

- الحد من الغلاف الجوي : ح ₂ أو المشارك في الغلاف الجوي يمكن أن تستخدم بشكل انتقائي dehalogenation ( مثل dechlorination لإعداد الأوليفينات ) .

- جو خامل : عالية النقاء ن ̀ يستخدم لمنع أكسدة المكونات المعدنية مع الحد من تآكل الغاز .

رابعا ، حماية الأمن ومعالجة الاستثناء

1 . overtemperature وحماية الضغط

- تعيين حماية درجة الحرارة المزدوجة : إنذار درجة الحرارة تتجاوز الحد + الصمامات الميكانيكية سلامة ( مثل الصمامات 340 درجة مئوية ) .

- تركيب صمامات تخفيف الضغط لمنع توسع الغاز مما يؤدي إلى تمزق الأنبوب ( مع إيلاء اهتمام خاص لمخاطر التقصف الناجم عن تآكل حمض الهيدروكلوريك ) .

2 - تدابير الحماية من التآكل

- اختيار المواد : بطانة أنبوب الفرن مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل الهالوجين ، مثل زجاج الكوارتز ( مقاومة حمض الهيدروكلوريك إلى 800 درجة مئوية ) أو طلاء السليكوون .

- معالجة غاز الذيل : مجهزة برج الغسول القلوية تحييد الغاز الحمضي ، والكربون المنشط لامتصاص المواد العضوية المتبقية ، وتجنب التلوث البيئي .

3 - معالجة المشاكل المشتركة

- تقلب درجة الحرارة : التحقق من ما إذا كان الاتصال الحرارية جيدة ، والقضاء على الشيخوخة من الأسلاك التدفئة أو الانجراف من المعلمات ترموستات .

- الانهاك المحلية : تنظيف أنابيب الفرن من تراكم الكربون ، وتعديل توزيع تدفق الهواء أو إضافة جهاز التحريك .

- تسرب التآكل : استبدال الأختام ( مثل المطاط الفلور ) بانتظام ، وتطبيق طلاء مضادة للأكسدة ( مثل طلاء كذا ) .

الصيانة والمعايرة

1 - التحقق الدوري

- معايرة نظام التحكم في درجة الحرارة على أساس ربع سنوي باستخدام المزدوجات الحرارية القياسية ( على سبيل المثال ، الدرجة الثانية ) مع الخطأ أقل من ± 1 ٪ .

- الكشف السنوي عن تجانس الإشعاع في الفرن ، والتحقق من الفرق في درجة الحرارة المحوري من خلال اختبار حمل ( يجب أن تكون أقل من ± 5 ℃ ) .

2 - التنظيف والصيانة

- إزالة المخلفات ( مثل فحم الكوك ) من أنبوب الفرن في الوقت المناسب بعد العلاج ، وتنظيف الأجزاء المعدنية مع حمض الهيدروكلوريك المخفف ، أنبوب الكوارتز يجب أن تكون مغمورة في حمض الهيدروفلوريك الحل .

- التحقق من عنصر التدفئة المقاومة ، الانحراف > 10 ٪ عند استبدال .