噴霧干燥設(shè)備的安全性和環(huán)保性

現(xiàn)代噴霧干燥設(shè)備涉及很多需要解決的重大安全問題，必須根據(jù)每種設(shè)備的用途和條件來進(jìn)行專門設(shè)計(jì)——供應(yīng)商、客戶和當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門需要通力協(xié)作，確保設(shè)備符合各項(xiàng)安全要求，從而保障人員、設(shè)備和環(huán)境的安全...

首先為大家說明幾個適用于噴霧干燥設(shè)備制造商的立法領(lǐng)域：

ATEX指令94/9/EC附件1規(guī)定了設(shè)備安全分類區(qū)域，在歐盟供應(yīng)的所有用于潛在爆炸性環(huán)境的產(chǎn)品均必須遵守該指令。粉塵環(huán)境分區(qū)為20、21和22，其中20是風(fēng)險等級高的爆炸性環(huán)境。對噴霧干燥設(shè)備的每個區(qū)域進(jìn)行分類，以確定哪個區(qū)域的爆炸風(fēng)險高。

·VDI 2263(2011年12月重新發(fā)布)及相應(yīng)的EN 14.491規(guī)定了制造噴霧干燥設(shè)備時需要進(jìn)行的安全評估，以及設(shè)備各個部分的ATEX分區(qū)。新版VDI 2263進(jìn)一步明確了相關(guān)規(guī)定，并確定了噴霧干燥設(shè)備內(nèi)部的正確分區(qū)。該規(guī)定闡明了設(shè)備設(shè)計(jì)壓力和相應(yīng)的泄壓區(qū)，或根據(jù)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(jìn)行抑爆。Kst低于200 bar m/s的粉塵被列為1級，在200 ~ 300 bar m/s之間為2級，超過300 bar m/s為3級。

根據(jù)對材料、工藝和應(yīng)用的評估，對每種噴霧干燥設(shè)備進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，使其能夠耐受所需的壓力，并提供適當(dāng)?shù)囊直到y(tǒng)或泄壓至安全區(qū)域，比如在干燥室安裝防爆膜。

如果設(shè)備內(nèi)存在火源(氧氣和火花)，有機(jī)粉塵可能會發(fā)生爆炸。必須對每種有機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行測試，確定其爆炸性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能夠耐受一定的壓力，并設(shè)置適當(dāng)?shù)男箟簠^(qū)或通過注入惰性物質(zhì)進(jìn)行抑爆。抑爆系統(tǒng)能夠?yàn)榱骰病⒎酃芎托L(fēng)分離器提供有效保護(hù)。

特別是在生產(chǎn)合成香料(用作食品添加劑)的過程中，經(jīng)常會產(chǎn)生爆炸性粉塵。此類香料具有揮發(fā)性且含有植物油，因此在進(jìn)入干燥流程前必須對進(jìn)料進(jìn)行均化處理。

以下示例(見圖1)使用了高風(fēng)險粉塵，Kst值高達(dá)290 bar m/s，相當(dāng)于2級粉塵等級，系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為0.5 bar。根據(jù)VDI 2263計(jì)算結(jié)果，在干燥塔筒體設(shè)置了適當(dāng)?shù)男箟簠^(qū)。采用抑爆系統(tǒng)為流化床、粉管和旋風(fēng)分離器提供保護(hù)，該系統(tǒng)配有快速響應(yīng)的探測器和用于注入惰性粉末的抑爆瓶，可在爆炸進(jìn)一步擴(kuò)大前立即抑爆。使用有機(jī)粉塵的設(shè)備一般都配有自動滅火噴嘴，可提供額外保護(hù)。

有些產(chǎn)品需要在丙酮或乙醇等有機(jī)溶劑中進(jìn)行干燥，如果在干燥室內(nèi)存在火源和足夠的氧氣，那么釋放的蒸汽就會產(chǎn)生爆炸風(fēng)險。在這種情況下，通常采用不助燃的惰性氣體(如：氮?dú)?替代標(biāo)準(zhǔn)空氣作為干燥介質(zhì)。對氧氣含量進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，使其保持在較低水平，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行，避免發(fā)生爆炸危險。

圖2所示系統(tǒng)是一種用于干燥碳化鎢等硬質(zhì)合金的噴霧干燥設(shè)備。用于制作切削或采礦工具的粉末會懸浮在有機(jī)溶劑中，需要在干燥前進(jìn)行碾磨。設(shè)備采用封閉式設(shè)計(jì)，以保護(hù)環(huán)境不會受到溶劑和金屬粉末排放的影響。在冷凝裝置中對蒸發(fā)溶劑進(jìn)行冷凝處理，氮?dú)庠傺h(huán)到干燥設(shè)備的入口。讓設(shè)備保持在微正壓狀態(tài)，避免將環(huán)境空氣吸入系統(tǒng)。采用先進(jìn)的自動設(shè)備控制，操作安全是此類設(shè)備的關(guān)鍵問題之一。

噴霧干燥設(shè)備的安全注意事項(xiàng)是有可能會發(fā)生爆炸。不同于以往將整個設(shè)備列為特殊區(qū)域的做法，現(xiàn)在是分別對設(shè)備的不同部分和噴霧干燥設(shè)備內(nèi)的各個區(qū)域進(jìn)行風(fēng)險和安全評估。不斷更新的ATEX指令和機(jī)械指令將繼續(xù)提升相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并提高人員安全性。

噴霧干燥設(shè)備供應(yīng)商根據(jù)特定的用戶要求和Hazop程序設(shè)計(jì)了一套定制解決方案。由專業(yè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)解決安全問題，確保生產(chǎn)的每臺噴霧干燥設(shè)備的安全性。在任何應(yīng)用中，斯必克流體SPX FLOW提供的設(shè)備都能夠展現(xiàn)操作安全性，且符合各項(xiàng)安全標(biāo)準(zhǔn)。