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范强干燥分析喷雾干燥系统发生火灾或爆炸的原因

信息来源:本站 | 发布日期: 2022-06-10 10:33:58 | 浏览量:24374

摘要:

在喷雾干燥操作中,下列状况,存在燃烧或爆炸的潜在危险。1、处理的干粉产品与空气(或干燥介质)能形成可燃混合物;2、料液中含有可燃溶剂;3、设备发生故障引起的火种(产生电火花)。因此,在喷雾干燥装置设计时,所有燃烧或爆炸的可能性都必须加以考虑,依靠干燥器结…

  在喷雾干燥操作中,下列状况,存在燃烧或爆炸的潜在危险。
  1、处理的干粉产品与空气(或干燥介质)能形成可燃混合物;
  2、料液中含有可燃溶剂;
  3、设备发生故障引起的火种(产生电火花)。
  因此,在喷雾干燥装置设计时,所有燃烧或爆炸的可能性都必须加以考虑,依靠干燥器结构设计的余量和爆炸检测设备,来发现火灾或爆炸的危险信号;当然,还要考虑灭火设备。
  火灾的发生是可燃物着火燃烧的结果,火灾的危险就不复存在了。对于任何喷雾干燥器的操作,操作人员必须充分认清其着火条件。操作者的责任就是要发现并消除这些潜在的着火源。
  引起喷雾干燥系统着火的原因包括:1)某些沉积物干粉的自然、2)炽热粉体颗粒进入有热空气存在的干燥器内、3)金属表面间或硬沉积物摩擦产生的摩擦火花、4)电气设备故障和放电产生的电火花、5)静电放电产生的静电火花

  为防止喷雾干燥系统火灾或爆炸事故的发生,应该消除或控制所有这些可能的着火源。


喷雾干燥


  一、自燃
  自燃是由有机物的氧化放热引起的,随着氧化过程的进行,本身产生的热又加速了反应过程。沉积物发生自燃而导致着火的过程通常是比较缓慢的,这是由于自燃过程开始阶段产生的热量散失到周围的物料、干燥介质或金属中去,只有当产生的热量强度使其周围环境温度达到某一临界温度值,即产生的热量超过了干粉能够散失的热量时,才会自燃。临界温度与干粉层的厚度有关,有油质存在时还会降低;因此,当雾化器的油漏到喷雾干燥室时,必须立即清除。临界温度降低,发生自燃的可能性就会增加。干粉的成分、临界温度及其所处的位置在由自燃而引起着火的过程中起主导作用。可燃干粉只要产生了沉积,并与热空气保持接触,就有发生自燃的可能。所以在喷雾干燥系统的设计时,应考虑操作的每一阶段,特别是开车或停车阶段,不要使物料温度达到自燃温度,尽可能避免喷雾干燥器的棱、角、缝等位置有粉尘层的形成,并要定期清扫沉积物。
  逆流式喷雾干燥操作的干粉与温度最高的热空气接触,比并流式的更容易引起自燃或爆炸。可燃性物料不应采用逆流式喷雾干燥操作流程。干粉沉积部位的温度愈高,发生自燃的危险就愈大。容易产生沉积物的部位通常是喷雾干燥室的壁面和排气管(特别是水平管)。这种自燃过程在任何时候都可能由触及到一种辅助热源(例如干燥室的照明灯)而加速。
  正常操作条件下,干粉在喷雾干燥室壁面沉积的厚度远低于引起自燃的水平。然而,个别位置的物料沉积层厚度可能在不进行生产的条件下增大。这些位置包括;1)如果喷雾干燥室和管道的表面清洗不够干净,就会在其表面上残留下湿料块;这些湿料块将在喷雾干燥操作的加热过程被烘干,成了进一步产生沉积物的“好底子”;2)如果错误的启动或操作使料液喷射到喷雾干燥室壁面上产生湿粉沉积,这些沉积湿粉干燥后就成了进一步产生沉积干粉的“好底子”。
  二、炽热颗粒
  过滤不净的热空气将炽热粉粒带进干燥室会造成很大的危险。外来粉粒通过加热器后变成炽热,这种危险对直接加热器和间接加热器都存在。如果这种炽热粉粒大到能够穿过雾化器周围的湿区,进入干燥室中较干的区域后仍相当热,有这种粉粒的存在,就有会燃烧引起爆炸。喷雾干燥器在高的热空气进口温度下操作的危险性很大,尽管热空气进口温度高干燥热效率高,但对易燃性粉料或热空气中含有一定的可燃的混合物时,很少采用高的热空气进口温度。有时,为了团聚得到大颗粒而使细干粉重新进入干燥室;在这种情况下,如果细颗粒有机会进入或停留在热空气分布器附近,也有可能形成炽热颗粒;为避免这种情况的出入喷雾干燥室。因此,当采用部分废气循环喷雾干燥操作流程时,如果要选用直接加热系统,就必须保证没有可燃性粉尘颗粒被带入燃烧室内;要定期清扫加热炉,使其在适宜的空气-燃烧比下操作,确保燃烧完全;风机应处于无粉尘吸入的位置,否则,就应在风机入口处安装粉尘过滤器,并要定期检查和清扫。
  三、表面摩擦
  金属表面间或硬沉积物间的摩擦会产生高温,可能达到着火温度。风机或旋转阀上有可能产生摩擦火花。如果采用旋转式雾化器,装配不当或清洗不好的雾化轮与料液分布器能形成这种危险的摩擦面。喷雾干燥过程形成的高含固量黏稠沉积物最终干燥后与雾化轮也会形成这种摩擦表面。
  四、电气火花
  电气设备故障、接触式开关、熔断器、电路开关等电气元件都有可能产生电火花。在具有可燃性粉料-空气混合物中,电火花容易引起爆炸。因此,必须保证这样一些电气设备不与粉尘或可燃性蒸气接触,还要经常对这些电气设备进行防护维修,以免发生火灾或爆炸。
  五、静电火花
  所有金属或良好导电体都能贮存足够的电能,当放出全部电荷时,常发展为火花放电,进而可能引起喷雾干燥系统发生火灾或爆炸。在某些情况下,例如粉料的输送,由静电引起的电火花可能产生爆炸。为防止电荷积累,最常用的方法是将所有导电体接地,并要定期检查。通常喷雾干燥器全部是金属结构,其静电接地很少成问题,接地后形成的静电被限制在不会产生静电火花的水平。
  对于高电阻的绝缘体,直接接地移走电荷时比较困难的,常用的方法是在其中加入某些导体来减小电阻,例如,滤袋器的滤袋一般为电阻相当高的合成纤维材料,可以加入某种钢材或碳素纤维材料等使其电阻值降低。
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