噴霧干燥設備的安全性和環保性

現代噴霧干燥設備涉及很多需要解決的重大安全問題，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，從而保障人員、設備和環境的安全...

首先為大家說明幾個適用于噴霧干燥設備制造商的立法領域：

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于潛在爆炸性環境的產品均必須遵守該指令。粉塵環境分區為20、21和22，其中20是風險等級高的爆炸性環境。對噴霧干燥設備的每個區域進行分類，以確定哪個區域的爆炸風險高。

·VDI 2263(2011年12月重新發布)及相應的EN 14.491規定了制造噴霧干燥設備時需要進行的安全評估，以及設備各個部分的ATEX分區。新版VDI 2263進一步明確了相關規定，并確定了噴霧干燥設備內部的正確分區。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。

根據對材料、工藝和應用的評估，對每種噴霧干燥設備進行專門設計，使其能夠耐受所需的壓力，并提供適當的抑爆系統或泄壓至安全區域，比如在干燥室安裝防爆膜。

如果設備內存在火源(氧氣和火花)，有機粉塵可能會發生爆炸。必須對每種有機產品進行測試，確定其爆炸性。系統設計應能夠耐受一定的壓力，并設置適當的泄壓區或通過注入惰性物質進行抑爆。抑爆系統能夠為流化床、粉管和旋風分離器提供有效保護。

特別是在生產合成香料(用作食品添加劑)的過程中，經常會產生爆炸性粉塵。此類香料具有揮發性且含有植物油，因此在進入干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，相當于2級粉塵等級，系統設計壓力為0.5 bar。根據VDI 2263計算結果，在干燥塔筒體設置了適當的泄壓區。采用抑爆系統為流化床、粉管和旋風分離器提供保護，該系統配有快速響應的探測器和用于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。

有些產品需要在丙酮或乙醇等有機溶劑中進行干燥，如果在干燥室內存在火源和足夠的氧氣，那么釋放的蒸汽就會產生爆炸風險。在這種情況下，通常采用不助燃的惰性氣體(如：氮氣)替代標準空氣作為干燥介質。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所示系統是一種用于干燥碳化鎢等硬質合金的噴霧干燥設備。用于制作切削或采礦工具的粉末會懸浮在有機溶劑中，需要在干燥前進行碾磨。設備采用封閉式設計，以保護環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溶劑進行冷凝處理，氮氣再循環到干燥設備的入口。讓設備保持在微正壓狀態，避免將環境空氣吸入系統。采用先進的自動設備控制，操作安全是此類設備的關鍵問題之一。

噴霧干燥設備的安全注意事項是有可能會發生爆炸。不同于以往將整個設備列為特殊區域的做法，現在是分別對設備的不同部分和噴霧干燥設備內的各個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標準，并提高人員安全性。

噴霧干燥設備供應商根據特定的用戶要求和Hazop程序設計了一套定制解決方案。由專業團隊負責解決安全問題，確保生產的每臺噴霧干燥設備的安全性。在任何應用中，斯必克流體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。