有機熱載體熱穩(wěn)定性測定法是根據(jù)國標GB/T23800-2009進行的，根據(jù)以下標準，可以選擇上海密通SYP-23800有機熱載體熱穩(wěn)定性試驗器進行測定。

1范圍

1.1本標準規(guī)定了未使用過的有機熱載體熱穩(wěn)定性的試驗方法,包括常壓下最高使用溫度高于其沸點的有機熱載體。

1.2本標準未對有機硅類熱載體的適用性作出評價。

1.3本標準涉及某些有危險性的物質、操作和設備,無意對與此有關的所有安全問題提出建議。因此，在使用本標準之前應建立適當?shù)陌踩头雷o措施,并確定相關規(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準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修gai單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(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準。

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定法(氣相色譜法)

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

3.1

有機熱載體heattransferfluids

有機熱載體是作為傳熱介質使用的有機物質的統(tǒng)稱。

注:有機熱載體包括被稱為熱傳導液(heattransferfluids)、導熱油(hotoils)、有機傳熱介質(organicheatcarriers)、熱媒(heatingmedia)等用于間接傳熱目的的所有有機介質。

3.2

熱穩(wěn)定性thermalstability

有機熱載體在高溫下抵抗化學分解的能力。

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

3.3

氣相分解產物gaseousdecompositionproducts

常壓下其沸點在室溫以下的物質,如氫氣和甲烷。

3.4

低沸物low-boilingcomponents

通過模擬蒸餾方法測得加熱后試樣的沸程在未使用有機熱載體初餾點以下的物質。

3.5

高沸物high-boilingcomponents

通過模擬蒸餾方法測得加熱后試樣的沸程在未使用有機熱載體終餾點以上的物質。

3.6

不能蒸發(fā)的產物nonvolatiledecompositionproducts

不能通過模擬蒸餾方法分離出來的物質,它是球管蒸餾器在--定條件下定量測定出的殘渣。

4方法概要

4.1將有機熱載體在規(guī)定溫度下加熱,通過測定有機熱載體的變質率,評價有機熱載體的熱穩(wěn)定性。變質率為高沸物、低沸物、氣相分解產物和不能蒸發(fā)產物的質量分數(shù)之和。氣相分解產物的質量分數(shù)通?？珊雎?見7.5.1)。

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

4.1.2加熱至規(guī)定時間后,打開玻璃安瓿或鋼制試驗器,采用SH/T0558-1993氣相色譜方法測定高沸物和低沸物的質量分數(shù)。采用球管蒸餾器測定不能蒸發(fā)產物含量。

4.1.3對有機熱載體加熱前后的試驗結果進行比較。

5意義和用途

6.1在本標準規(guī)定的實驗室條件下,本方法記錄并反映了熱作為溫度和加熱時間的函數(shù)對有機熱載體的影響。試驗結果提供了不同類型有機熱載體在-定加熱溫度和加熱時間下熱穩(wěn)定性的信息。

5.2不能通過本方法試驗結果外推獲得在工業(yè)熱傳導裝置中有機熱載體性能的信息,因為在裝置中有機熱載體的性能還會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:溫度可控制在試驗溫度土1°C范圍內,并保證溫度均勻分布。確保有機熱載體的安全存放。

6.1.2試驗器: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管,或為不銹鋼制可密封的試驗器。

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)。

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

6.2材料

6.2.1氬氣:純度(質量分數(shù))99.99%以上。

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

7試驗步驟

7.1試驗準備

室溫下,稱量清潔干燥的玻璃安瓿或鋼制試驗器質量(m),精確至0.1mg。然后將試樣裝至約玻璃安瓿或鋼制試驗器容積的一半,再稱重(m2),精確至0.1mg。向玻璃安瓿或鋼制試驗器中通人氮氣，排除所余空間的空氣。小心地將玻璃安瓿密封后再稱重(ms),必要時冷卻有機熱載體,精確至0.1mg.然后將其置于保護管中。在準備過程中,不應加熱試樣。將保護管用螺旋帽蓋緊后置于加熱器中。或將鋼制試驗器密封后再稱重(m3),精確至0.1mg,然后將其放人加熱器中。在試驗器下面放置接收板防止有機熱載體溢出。為保證試驗結果的準確性,每種有機熱載體至少應準備3個試樣。

7.2試樣加熱.

從室溫開始加熱,當溫度上升至低于試驗溫度50°C時，將加熱速率控制在2C/min以下。試驗期間保持溫度恒定，使有機熱載體任何-~點(包括試驗器加熱壁)的溫度偏差不超過試驗溫度的士1℃范圍。試驗時間為達到設置的試驗溫度至停止加熱的時間,每種試樣的試驗時間不少于720h。試驗溫度和試驗時間根據(jù)有關產品標準或規(guī)定的要求確定。然后根據(jù)7.4測定試樣的變質率。

7.3打開試驗器

7.3.1概述

待試驗器冷卻至室溫后將其移出加熱器,然后記錄試樣的外觀,完成相應的稱量。

根據(jù)試驗溫度和試驗時間,打開玻璃安瓿或鋼制試驗器時,應采取適當?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),恢復至室溫后,立即稱量玻璃安瓿的質量(ma),精確至0.1mg。稱量時應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打開鋼制試驗器

將鋼制試驗器置于杜瓦瓶中,在丙翻或異丙囂和干冰混合物(約-70C)的冷凍下,使其內部壓力降低。經(jīng)過5min~10min,小心打開鋼試驗器的密封蓋,在室溫下使氣體*揮發(fā),恢復至室溫后，去掉附著的冷凝水。稱量鋼制試驗器的質量(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器打開前后的質量差確定氣相分解產物含量。

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范圍。使用毛細管色譜柱。測定前，應先測定參考油的沸點范圍。測定的參考油的沸點應滿足SH/T0558-1993方法重復性要求。以SH/T0558-1993方法測定試樣時,只報告終餾點為538C以前的餾分沸程分布結果,對于試樣中高于538C的餾分,應按照7.5.2計算不能蒸發(fā)產物含量。

7.4.3稱量球管蒸餾器中空尾球的質量(ms),精確至0.1mg。然后向尾球中滴加加熱后的試樣約4g,準確稱量尾球加試樣質量(mo),精確至0.1mg。旋轉球管蒸餾器中的球管,用真空泵抽真空,在蒸餾結束時壓力應達到10Pa士0.2Pa以下。球管燕餾器的溫度饅慢加熱至250℃,以使有機熱載體在蒸餾過程中不要進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溫度的士1℃范圍。繼續(xù)蒸餾直到殘余物質量恒定。稱量試驗后尾球(含殘余物)的質量(m),精確至0.1mg?？捎脷庀嗌V評定燕餾過程是否進行*。殘余物中仍能揮發(fā)的部分應小于有機熱載體總質量的0.1%。

7.5評價

7.5.1試樣氣相分解產物含量的計算

按式(1)計算試樣的氣相分解產物質量分數(shù)G,%:

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

式中:

m1------空玻璃安瓿或鋼制試驗器質量,單位為克(g);

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

m3-------密封后玻璃安瓿或鋼制試驗器質量,單位為克(g);

m4------打開后玻璃安瓿或鋼制試驗器質量,單位為克(g)。

注:試樣氣相分解產物質量分數(shù)在0.5%以下可忽略不計。

7.5.2試樣不能蒸發(fā)產物含量計算

按式(2)計算試樣不能蒸發(fā)產物質量分數(shù)U,%:

U=(m7-m5)/(m6一m5)X100--------（2）

式中:

m5------空尾球質量,單位為克(g);

m6------尾球加加熱后試樣質量,單位為克(g);

m7------試驗后尾球(含殘余物)質量,單位為克(g)。

注:試樣不能蒸發(fā)產物質量分數(shù)在0.5%以下可忽略不計。

7.5.3試樣低沸物含量(質量分數(shù))N(%)和高沸物含量(質量分數(shù))H(%)計算

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)是試樣加熱后只產生低沸物的模擬蒸餾曲線?，F(xiàn)以圖1a)為例,計算加熱后試樣未校正的低沸物含量(質量分數(shù))N'(%)和未校正的高沸物含量(質量分數(shù))H'(%)。

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

B點;過B點作垂線與收率軸交于E點,則試樣未校正的低沸物含量(質量分數(shù))N"(%)為E點所對應的百分數(shù)。

c點為加熱前試樣的終餾點,過C點作水平線與加熱后試樣的模擬蒸餾曲線交于D點;過D點作.垂線與收率軸交于F點,則試樣未校正的高沸物含量(質量分數(shù))H'(%)為100%堿去F點對應的百分數(shù)。

7.5.3.2考慮到采用氣相色譜法無法測定氣相分解產物的含量和不能蒸發(fā)產物的含量,所以必須通過式(3)和式(4)對未校正的低沸物含量(質量分數(shù))N"(%)和高沸物含量(質量分數(shù))H'(%)進行校正:

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

式中:

N------校正后試樣的低沸物含量(質量分數(shù)),%;

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

G-----試樣的氣相分解產物含量(質量分數(shù)),%;

U------試樣不能蒸發(fā)產物含量(質量分數(shù)),%。

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

式中:

H------校正后試樣的高沸物含量(質量分數(shù)),%;

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

G------試樣的氣相分解產物含量(質量分數(shù)),%;

U------試樣不能蒸發(fā)產物含量(質量分數(shù)),%。

7.5.4試樣變質率計算

試樣變質率(質量分數(shù))Z(%)按式(5)計算:

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

式中:

G-----試樣的氣相分解產物含量(質量分數(shù)),%;

N----校正后試樣的低沸物含量(質量分數(shù)),%;

H-----校正后試樣的高沸物含量(質量分數(shù)),%;

U------試樣不能蒸發(fā)產物含量(質量分數(shù)),%。

8報告

8.1有機熱載體類型;

8.2試驗時間,h;

8.3試驗溫度,C;

8.4加熱后試樣外觀;

8.5氣相分解產物和低沸物含量(質量分效),%,并精確至小數(shù)點后一位;

8.6高沸物和不能蒸發(fā)產物含量(質量分數(shù)),%,并精確至小數(shù)點后一位;

8.7變質率(質量分數(shù)),取3個試驗結果的平均值,%,并精確至小數(shù)點后一位;

8.8加熱前和加熱后試樣的初餾點和終餾點,℃;

8.9與本標準不一致的試驗條件;

8.10試驗日期。