喷雾干燥机的安全性和环保性

现代喷雾干燥设备涉及很多需要解决的重大安全问题，必须根据每种设备的用途和条件来进行专门设计——供应商、客户和当地监管部门需要通力协作，确保设备符合各项安全要求，从而保障人员、设备和环境的安全...

首先为大家说明几个适用于喷雾干燥设备制造商的立法领域：

ATEX指令94/9/EC附件1规定了设备安全分类区域，在欧盟供应的所有用于潜在爆炸性环境的产品均必须遵守该指令。粉尘环境分区为20、21和22，其中20是风险等级高的爆炸性环境。对喷雾干燥设备的每个区域进行分类，以确定哪个区域的爆炸风险高。

·VDI 2263(2011年12月重新发布)及相应的EN 14.491规定了制造喷雾干燥设备时需要进行的安全评估，以及设备各个部分的ATEX分区。新版VDI 2263进一步明确了相关规定，并确定了喷雾干燥设备内部的正确分区。该规定阐明了设备设计压力和相应的泄压区，或根据粉尘的爆炸等级(由压力上升速率或Kst值反映)以及压力(Pmax)注入惰性材料进行抑爆。Kst低于200 bar m/s的粉尘被列为1级，在200 ~ 300 bar m/s之间为2级，超过300 bar m/s为3级。

根据对材料、工艺和应用的评估，对每种喷雾干燥设备进行专门设计，使其能够耐受所需的压力，并提供适当的抑爆系统或泄压至安全区域，比如在干燥室安装防爆膜。

如果设备内存在火源(氧气和火花)，有机粉尘可能会发生爆炸。必须对每种有机产品进行测试，确定其爆炸性。系统设计应能够耐受一定的压力，并设置适当的泄压区或通过注入惰性物质进行抑爆。抑爆系统能够为流化床、粉管和旋风分离器提供有效保护。

特别是在生产合成香料(用作食品添加剂)的过程中，经常会产生爆炸性粉尘。此类香料具有挥发性且含有植物油，因此在进入干燥流程前必须对进料进行均化处理。

以下示例(见图1)使用了高风险粉尘，Kst值高达290 bar m/s，相当于2级粉尘等级，系统设计压力为0.5 bar。根据VDI 2263计算结果，在干燥塔筒体设置了适当的泄压区。采用抑爆系统为流化床、粉管和旋风分离器提供保护，该系统配有快速响应的探测器和用于注入惰性粉末的抑爆瓶，可在爆炸进一步扩大前立即抑爆。使用有机粉尘的设备一般都配有自动灭火喷嘴，可提供额外保护。

有些产品需要在丙酮或乙醇等有机溶剂中进行干燥，如果在干燥室内存在火源和足够的氧气，那么释放的蒸汽就会产生爆炸风险。在这种情况下，通常采用不助燃的惰性气体(如：氮气)替代标准空气作为干燥介质。对氧气含量进行持续监控，使其保持在较低水平，以确保设备的安全运行，避免发生爆炸危险。

图2所示系统是一种用于干燥碳化钨等硬质合金的喷雾干燥设备。用于制作切削或采矿工具的粉末会悬浮在有机溶剂中，需要在干燥前进行碾磨。设备采用封闭式设计，以保护环境不会受到溶剂和金属粉末排放的影响。在冷凝装置中对蒸发溶剂进行冷凝处理，氮气再循环到干燥设备的入口。让设备保持在微正压状态，避免将环境空气吸入系统。采用先进的自动设备控制，操作安全是此类设备的关键问题之一。

喷雾干燥设备的安全注意事项是有可能会发生爆炸。不同于以往将整个设备列为特殊区域的做法，现在是分别对设备的不同部分和喷雾干燥设备内的各个区域进行风险和安全评估。不断更新的ATEX指令和机械指令将继续提升相关标准，并提高人员安全性。

喷雾干燥设备供应商根据特定的用户要求和Hazop程序设计了一套定制解决方案。由专业团队负责解决安全问题，确保生产的每台喷雾干燥设备的安全性。在任何应用中，斯必克流体SPX FLOW提供的设备都能够展现操作安全性，且符合各项安全标准。