沸腾干燥机的静电和粉尘防爆安全性阐述

沸腾干燥机的静电和粉尘防爆安全性阐述 　　摘  要：对粉体沸腾所伴有静电和粉尘爆炸的二个问题作理论探讨，从而阐明了沸腾干燥机防爆安全的重要性，同时插入此方面在此类设备的运用。 　　对沸腾干燥机、沸腾制粒设备等沸腾干燥机来说，基本都是以流化床干燥设备工作原理为基础的，其物料干燥过程的基础就是粉体的沸腾。同时，在排风作用下，容器内细微粉体经捕集袋过滤后排向室外，其捕集的过程就有大量的超细粉的产生，不管是在流态沸腾还是在捕集运行中，沸腾干燥的整个过程均伴有超细的粉体运动。然而，粉体运动存在的过程常伴有静电和粉尘爆炸的二个问题，在某些因素引导下会引起爆炸现象。目前国内在处理此类问题时，认为只要安置防爆电机就可行了，实属考虑欠妥。本文从粉体沸腾的静电和粉尘爆炸问题作理论的探讨，针对沸腾干燥机的防爆安全性提出自己的观点，目的是为了此类设备制造和应用得更完整、更可靠和更安全。 　　1.沸腾干燥机中粉体的不安全因素浅析 　　1.1沸腾干燥机粉体沸腾中静电产生的因素探讨物料在沸腾干燥机沸腾干过程中，由于干燥气体与物料颗粒表面产生剧烈的摩擦，干燥固体粒子之间也会产生剧烈的碰撞与摩擦，同时固体粒子还与筒体壁面、捕集袋及管路壁面发生剧烈的碰撞与摩擦，使得固体粒子表面带有大量的静电；另一方面，随着固体粒子的不断细化，产生了大量的新生表面，原粒子的表面电荷平衡状态被破坏，使新生粒子表面带上大量电荷。由于聚集、粘附管壁等原因，一旦当整机接地状态不良时，可使积累的静电电荷形成相当高的电压，其在一定条件下会导致静电释放产生的电火花。如果被干燥物料是易燃易爆物，这种静电火花极易引起干燥物料的突然燃烧或爆炸。 　　文献研究认为“静电最高处在于捕集袋内”，这是由于风机运行抽去大量容器内细小粉尘，这样在捕集袋内大量积累带电粉尘。而产生火花放电的最危险点可认为在捕集袋、分离小管道内。 　　1.2沸腾干燥机中粉体不安全因素的探讨由于不管是在流态沸腾还是在捕集运行中，物料在沸腾干燥机沸腾极易产生大量粉尘，粉尘沸腾极易造成上述的静电火花，即可能造成点火源要素。对于“粉尘云”而言，正如文献所述的“可燃物粉体颗粒大于400μm时，所形成的粉尘云不再具有可爆性。”而当“粉体颗粒度在10μm以下时，则具有较大的危险性”，对沸腾干燥机的捕集袋与排出管道之间的粉体粒度极细的情况下，极有可能上述的“粉尘云”。故对一般物料就极有可能存在着粉尘爆炸的因素，倘如物料中含有可燃细粉组分的话，就意味着具备粉尘爆炸的三个要素，粉尘爆炸的可能性极大。 　　文献认为，任何粉尘爆炸要具备三个要素，即①点火源；②可燃细粉尘；③粉尘浮悬于空气中，形成在爆炸浓度范围内的粉尘云。其中，三个要素同时存在才会发出爆炸，因此只要消除其中一个要素，就可有效防止粉尘爆炸。 　　1.3沸腾干燥机中粉尘爆炸产生的因素探讨粉尘爆炸的定义为悬浮于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触，在特定条件下瞬时完成氧化反应，反应中放出大量热，从而产生高温、高压的现象。一般来说，可燃固体在空气中燃烧时会释放出能量，并产生大量的气体，而释放出能量的快慢既燃烧速度的大小在固体（粉尘）暴露在空气中的面积有关。因此，对于同一种固体物质的粉体，其粒度越小，比面积越大，燃烧扩散就越快。若固体的粒度很细，以至可悬浮起来，一旦有点火源使之引燃，则可在极短的时间内释放出大量的能量，这些能量来不及散逸到周围的环境中去，致使该空间内气体受到加热并绝对膨胀，而另一方面粉体燃烧时产生大量的气体，会使体系形成局部高压，以至产生爆炸及传播。 　　如果只在沸腾干燥机中设有防爆电机的话，只是基础上防止“点火源”，其也是此类设备所必须配置的。上述可知，静电和粉尘爆炸是此类设备防爆安全的关键所在，其常被人们所忘却，而药品生产的实际是确保生产设备的安全、可靠和符合相应工艺要求。人们不能只凭“过去没有发生此类事故，对此不必太认真”的概念去生产制造此类设备，应科学性和安全性去考虑。 　　2.沸腾干燥机中粉体安全的预防措施对沸腾干燥机中粉体沸腾的所引起安全隐患，有文献对粉体易产生此二类隐患的预防作了一定阐述，作为沸腾干燥机可作如下的借鉴。 　　2.1沸腾干燥机防静电的措施对沸腾干燥机中粉体沸腾防止静电可借鉴的措施如下： 　　1)捕集袋采用防静电纤维材料制成，及时消除进入袋中的粉体上的静电，避免粉体聚集成块脱落时产生的剥离起电。 　　2)采用导体材料作送风管道及各连接部件的连接件，并将整个系统仔细接电，使粉体上的静电能及时地导走。 　　3)其它方法，如增大管道直径、减少弯头、定期清灰和出料、操作工人穿戴防静电服操作等，对抑制、减少和消除粉体沸腾过程中的静电也是有效的。 　　2.2沸腾干燥机防粉尘爆炸的措施对沸腾干燥机中粉体沸腾防止防粉尘爆炸可借鉴的措施如下： 　　1)清除点火源，对于可能产生火源的设备和装置应安装有抑爆系统，在除尘或滤尘设备和管道中设置防爆膜或泄压阀。 　　2)经常清除管道和捕集袋内的粉尘，不得有粉尘堆积。 　　3)电器设备要采用防爆装置，如防爆电机、加装地线等。 　　4)厂房设计要符合预防粉尘爆炸的要求，按抗爆设计，并要有足够的防爆泄压面积 　　3、小结对粉体沸腾所伴有静电和粉尘爆炸的二个问题作理论探讨，从而重申了沸腾干燥机的防爆安全重要性。同时，对新型防爆制粒包衣机结构的阐述，也是对此类设备制造的一个准绳，围绕着这些结构要素才能制造出既节能、可靠，又安全实用的产品。本文所阐述的新型防爆沸腾制粒包衣机的结构的探索，只是起抛砖引玉的目的，设备有待进一步的提高，有待于我国的沸腾制粒包衣干燥机踏上一个新的台阶。 · 行业聚焦： 喷雾干燥是液体工艺成形和干燥工业中最广泛应用的工艺。最适用于从溶液、乳液、悬浮液和可塑性糊状液体原料中生成粉状、颗粒状或块状固体产品。因此，当成品的颗粒大小分布、残留水份含量、堆积密度和颗粒形状必须符合精确的标准时。喷雾干燥是一道十分理想的工艺。 　　空气经过滤和加热，进入喷雾干燥机顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器，（旋转）喷雾成极细微的雾状液珠，与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由风机排空。 　　喷雾干燥机主要工作原理：将原料从进料口连续定量加入机内，由中空桨叶输送至出料口并排出机外。物料在输送过程中，在中空桨叶搅拌、混合与分散的同时受到来自中空桨叶和夹套双重加热作用，从而实现对物料的干燥、蒸发。热载体可采用导热油、蒸汽、水等，热载体直接进入外壳夹套内和旋转的中空桨叶轴内，单位体积的传热面积较大，热效率高。该机可连续操作，也可间歇操作；可常压操作，也可对热敏性物料进行真空干燥，并回收溶剂；可加热蒸发，也可冷却结晶；可作为二级干燥中的预干燥，也可用作蒸发、浓缩过程的结晶、干燥操作。 　　应用范围：适用于化工、石油化工、制药、酿酒、食品等行业的有机、无机、高分子材料；粘性、非粘性物料，粒状和粉状物中药材仓库储存的实践证明，如果在一定条件下，将中药材的含水量控制在一定限度内，质量就不会发生异变。如北方在气温30℃时，把红枣的含水量控制在12％～17％、党参11％～16％、苦杏仁6％～8％、北沙参12％～15％、黄芪11％～14％等时，在储存的过程中就不会发生质量变化。这就是所谓的中药材“安全水分”，它是指在一定条件下，能使其安全储存，质量不发生异变的临界含水量。 　　因此，秋季采收加工后的中药材，必须及时干燥至安全水分限度，才能保证中药材的质量。 　　目前，中药材的常用干燥技术有以下几种： 　　一、日硒法 　　这是大多数药材常用的一种干燥方法。晾晒时，应选择晴朗、   安全性要求 　　安全防护装置（强制性要求）——要求外露转动部件必须有防护罩。 　　安全标志警示（强制性要求）——要求危险处、机壳、防护罩及操作手柄应涂醒目的区别于机器本色的漆或其他形式的标志；在机器外壳明显处应有标牌，标明如手柄、杠杆、开关各工况的位置及安全技术要求；操作开关处须有注明用途的文字或符号。 　　电控装置及过载保护装置（强制性要求）——要求电控装置应有防热、防潮、防损坏的保护措施，应装有过载保护装置。不配备电控装置的粉碎机应在使用说明书中强调指出使用中应装过载保护装置。 　　磁性保护装置（强制性要求）——要求粉碎机应装有磁性保护装置。同时，当物料在微波电磁场作用下，物料整体温度上升。此时，由于物料表面水份蒸发，致使表面温度降低；从而造成一个内高外低的温度梯度，这个梯度的方向正好与水份蒸发的方向一致。所以效率极高。     微波在化工粉体的干燥应用中，一般有两种方式。一是常规的遂道式干燥设备，主要应用于干燥温度要求不高、过程没有挥发性物质产生的物料干燥（可以在几到十几分钟时间内干燥到含水量百分之零点几，温度可以控制在100度以内；另一种是微波真空干燥方式（包括静态的吊篮式微波真空干燥设备和动态的搅拌式微波真空干燥设备），主要应用于热敏性物料的干燥以及有挥发性物料的干燥。

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