超細粉碎過程非常復雜,特別是超細粉碎易燃易爆物料,將其粉碎至微米級,比表面積增大,其粉碎過程的安全問題顯得非常重要。
一般來說,超細粉碎的安全問題包括3個方面:
(1)生產(chǎn)安全,即生產(chǎn)工藝過程相關(guān)的安全。這一點在粉碎可燃物、易燃易爆物、有毒物時尤為突出。
(2)產(chǎn)品質(zhì)量安全,即與產(chǎn)品的純度、保鮮、防氧化、防污染等相關(guān)的安全。這一點在粉碎藥品、生物制品、保健食品和高新產(chǎn)業(yè)中高純材料時尤為突出。
(3)貯存運輸過程中的安全,為了解決上述安全問題,一是要從設(shè)備、工藝和環(huán)境上作好防火、防爆措施;另一方面要研究開發(fā)超細粉碎技術(shù)的安全技術(shù)。
通常,發(fā)生燃燒或粉塵爆炸事故時,必須具備3個條件:(1)可燃物(或可燃粉塵);(2)可燃物(或可燃粉塵)與空氣接觸,并達到某種狀態(tài);(3)點火源。絕大多數(shù)超細粉體的制備都是在空氣中進行,當然少數(shù)情況在惰性氣體保護下進行。預(yù)防的基本原理是至少拆掉爆炸三角形——適當濃度的可燃粉塵、點火燃、足量的氧濃度之中的任意一邊,使爆炸的3個必要條件不能同時同地存在。因此,爆炸的預(yù)防應(yīng)從這三方面進行。
對于機械法超細粉碎(氣流法、撞擊法),難免會發(fā)生撞擊、摩擦、碾磨和擠壓等,會造成機體和物料發(fā)熱屈局部積熱,也可能產(chǎn)生靜電積累。當發(fā)熱和靜電積累到一定程度時就會產(chǎn)生火花,難免引發(fā)燃燒或爆炸事故。因此,從設(shè)備和工藝上來講,如何消除火花,積熱和靜電的產(chǎn)生,將是解決問題的關(guān)鍵。也就是說稍除危險點火源。
在丁藝上應(yīng)控制可爆濃度,經(jīng)常吸傘,避免粉塵在設(shè)備內(nèi)、外等沉積,受氣流擾動會形成在爆炸極限內(nèi)的可爆粉塵??刂品蹓m濃度使其處于爆炸極限之外,即非爆炸濃度。
日前歐美的除塵器普遍采用泄爆、隔爆甚至抑爆措施。濾袋采用防靜電捌料并將系統(tǒng)接地。近年來研制的高濃度布袋收塵器、提高了布裝入u含塵量,制粉生產(chǎn)中可以免去旋風收塵器,減少丁爆炸環(huán)節(jié)。
通常引起粉塵爆炸的火源有:明顯的火源和隱性的火源。明顯的火源如切割、電焊、煙火、爐內(nèi)火焰等可用安全規(guī)則避免。隱蔽的火源是不易察覺的,可以使停留在設(shè)備內(nèi)的粉塵自燃。
機械粉胖應(yīng)重點防止產(chǎn)生機械火花與熱面和靜電點火源??梢圆捎们樾詺怏w防爆。向其粉碎系統(tǒng)輸入情性氣體,把氧濃度降低到粉塵的I瓜以下,消除和抑制粉塵爆炸的火源的技術(shù)。機械火花、熱表面和靜電點火源在含(X12%的氮氣里就失去了點燃能力。
情性氣體可以是CO2、水蒸氣、燃燒爐的廢氣氮氣。
在超細粉碎鉛粉、鎂粉、錳料、硫磺等粉體時,其安全問題非常重要,當其粒度愈細危險程度愈大。因此粉塵爆炸重在預(yù)防。
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