影响结垢的主要因素

影响结垢的主要因素

影响结垢的因素众多，但主要有以下几个方面。

1.温度和温差

结垢过程一方面受温度影响，而另一方面更关键的是受壁温与溶液温度间的温差的影响。通常热流密度与温差成正比。在工业设备中，为达到大的热流密度需要大的温差,因而也相应有一个大的浓度差。局部的过饱和有利于晶核的生成和生长。

2.流体中溶解物质的浓度

在通过化学反应而结垢的情况中，例如反应璧面的聚合反应，液体中反应物质的浓度是起决定性作用的。对于结晶过程，如前所述，浓差(过饱和)是关键的，因为随浓差的增大，物质传递和垢生成的速率也提高。

3.饱和浓度随温度的变化关系

饱和浓度随温度的变化关系直接影响操作条件的选择和结垢的形成。这里可能出现各种情况，例如饱和浓度随温度而上升、下降或保持不变。

4.材料性质和表面状况

通常结垢情况与材料类型和表面状态很有关系，一般来讲，光滑的、不腐蚀的材料表面比粗糙的、腐蚀表面不易结垢。例如，聚合反应釜要求设备内壁光滑以免挂胶。

5.流体的流速

流体的流速可通过对热质传递的影响和机械作用力使结垢受到影响。流速大可阻碍固体颗粒在壁面的沉积，并使晶粒不易附着，从而可减轻结垢;但是，如果壁面上已经结了垢，则流速的增大会促进传质，因而在扩散决定的结晶过程时，则有利于垢的增长。

6.垢层的厚度和剪切强度

随着垢层厚度的增加使流速增加，因而相应地提高了剪切力,这样有助于使垢层脱落,倘若垢层的剪切强度不太大，则两者处于平衡状态。

7.界面应力和产生晶核的接触角

随着界面应力的减小，晶核生成的可能性就增大。由于界面上存在杂质组分也可使界面应力降低，从而有利于结垢过程。Mersmann 研究了晶核的生成功与接触角间的相互关系，并认为晶核生成功随接触角的增大而增加(接触角增大表示润湿不良),从而阻碍了结晶的生成。

8.设备的结构

设备结构对结垢行为有一定影响，例如死区、隙缝部位最易结垢。