噴霧幹燥機的安全性和環保性
現代噴霧幹燥設備涉及很多需要解決(jue) 的重大安全問題,必須根據每種設備的用途和條件來進行專(zhuan) 門設計——供應商、客戶和當地監管部門需要通力協作,確保設備符合各項安全要求,從(cong) 而保障人員、設備和環境的安全...
首先為(wei) 大家說明幾個(ge) 適用於(yu) 噴霧幹燥設備製造商的立法領域:
ATEX指令94/9/EC附件1規定了設備安全分類區域,在歐盟供應的所有用於(yu) 潛在爆炸性環境的產(chan) 品均必須遵守該指令。粉塵環境分區為(wei) 20、21和22,其中20是風險等級高的爆炸性環境。對噴霧幹燥設備的每個(ge) 區域進行分類,以確定哪個(ge) 區域的爆炸風險高。
·VDI 2263(2011年12月重新發布)及相應的EN 14.491規定了製造噴霧幹燥設備時需要進行的安全評估,以及設備各個(ge) 部分的ATEX分區。新版VDI 2263進一步明確了相關(guan) 規定,並確定了噴霧幹燥設備內(nei) 部的正確分區。該規定闡明了設備設計壓力和相應的泄壓區,或根據粉塵的爆炸等級(由壓力上升速率或Kst值反映)以及壓力(Pmax)注入惰性材料進行抑爆。Kst低於(yu) 200 bar m/s的粉塵被列為(wei) 1級,在200 ~ 300 bar m/s之間為(wei) 2級,超過300 bar m/s為(wei) 3級。
根據對材料、工藝和應用的評估,對每種噴霧幹燥設備進行專(zhuan) 門設計,使其能夠耐受所需的壓力,並提供適當的抑爆係統或泄壓至安全區域,比如在幹燥室安裝防爆膜。
如果設備內(nei) 存在火源(氧氣和火花),有機粉塵可能會(hui) 發生爆炸。必須對每種有機產(chan) 品進行測試,確定其爆炸性。係統設計應能夠耐受一定的壓力,並設置適當的泄壓區或通過注入惰性物質進行抑爆。抑爆係統能夠為(wei) 流化床、粉管和旋風分離器提供有效保護。
特別是在生產(chan) 合成香料(用作食品添加劑)的過程中,經常會(hui) 產(chan) 生爆炸性粉塵。此類香料具有揮發性且含有植物油,因此在進入幹燥流程前必須對進料進行均化處理。
以下示例(見圖1)使用了高風險粉塵,Kst值高達290 bar m/s,相當於(yu) 2級粉塵等級,係統設計壓力為(wei) 0.5 bar。根據VDI 2263計算結果,在幹燥塔筒體(ti) 設置了適當的泄壓區。采用抑爆係統為(wei) 流化床、粉管和旋風分離器提供保護,該係統配有快速響應的探測器和用於(yu) 注入惰性粉末的抑爆瓶,可在爆炸進一步擴大前立即抑爆。使用有機粉塵的設備一般都配有自動滅火噴嘴,可提供額外保護。
有些產(chan) 品需要在丙酮或乙醇等有機溶劑中進行幹燥,如果在幹燥室內(nei) 存在火源和足夠的氧氣,那麽(me) 釋放的蒸汽就會(hui) 產(chan) 生爆炸風險。在這種情況下,通常采用不助燃的惰性氣體(ti) (如:氮氣)替代標準空氣作為(wei) 幹燥介質。對氧氣含量進行持續監控,使其保持在較低水平,以確保設備的安全運行,避免發生爆炸危險。
圖2所示係統是一種用於(yu) 幹燥碳化鎢等硬質合金的噴霧幹燥設備。用於(yu) 製作切削或采礦工具的粉末會(hui) 懸浮在有機溶劑中,需要在幹燥前進行碾磨。設備采用封閉式設計,以保護環境不會(hui) 受到溶劑和金屬粉末排放的影響。在冷凝裝置中對蒸發溶劑進行冷凝處理,氮氣再循環到幹燥設備的入口。讓設備保持在微正壓狀態,避免將環境空氣吸入係統。采用先進的自動設備控製,操作安全是此類設備的關(guan) 鍵問題之一。
噴霧幹燥設備的安全注意事項是有可能會(hui) 發生爆炸。不同於(yu) 以往將整個(ge) 設備列為(wei) 特殊區域的做法,現在是分別對設備的不同部分和噴霧幹燥設備內(nei) 的各個(ge) 區域進行風險和安全評估。不斷更新的ATEX指令和機械指令將繼續提升相關(guan) 標準,並提高人員安全性。
噴霧幹燥設備供應商根據特定的用戶要求和Hazop程序設計了一套定製解決(jue) 方案。由專(zhuan) 業(ye) 團隊負責解決(jue) 安全問題,確保生產(chan) 的每台噴霧幹燥設備的安全性。在任何應用中,斯必克流體(ti) SPX FLOW提供的設備都能夠展現操作安全性,且符合各項安全標準。