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。
实验室小型喷雾干燥机主要适用于高校、研究所和食品医药化工企业实验室生产微量颗粒粉末,对所有溶液如乳浊液、悬浮液具有广谱适用性, 适用于对热敏感性物的干燥如生物制品、生物农药、酶制剂等,因所喷出的物料只是在喷成雾状大小颗粒时才受到高温,故只是瞬间受热,能保持这些活性材料在干燥后仍维持其活性成份不受破坏。
蒸发量太低原因可能是:
整个系统的空气量减少;
热风的进口温度偏低;
设备有漏风现象,有冷风进入干燥室。补救措施为:
检查离心机的转速是否正常;
检查离心机调节阀位置是否正确;
检查空气过滤器及空气加热器管道是否堵塞;
检查电网电压是否正常;
检查电加热器是否正常工作;
检查设备各组件连接是否密封。
影响喷雾干燥机干燥效果的因素有哪些?
对于不同的物料,选择相应的雾化器,这样才能干燥出效果好的成品。常群喷雾干燥机雾化, 其实喷雾干燥机雾化与产品水分、粒度、粘壁都是有关系的,根据产品的不同雾化方式也是不一样的的,很多用户在使用喷雾干燥机时都碰到产品水分不均匀、粒度不均匀、设备塔体或者锥体还出现结块粘壁等问题, 是跟产品的水分、粒度、粘壁都有关。
干燥机是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定湿含量的固体物料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。其实干燥是一个相对简单的过程,但是,在有些情况下,颗粒就是无法被完全地干燥。造成这种原因的是因为一些外在因素影响了干燥的效果,具体有以下几个方面:
1、干燥温度:指进入干燥桶的空气温度,每一种原料因其物性,例如分子结构、比重、比热、含水率等因素,干燥时温度均有一定的限制,温度太高时会使原料中的局部添加物挥发变质或结块,太低又会使某些结晶性原料不能达到所需干燥条件,例如:PC/120℃,ABS/80到95℃。另外在干桶选择上需要绝缘保温,以避免干燥温度漏失,造成干燥温度缺乏或能源的浪费。
2、露点:在干燥机中,先除去湿空气,使之含有很低的残留水分(露点)。然后,通过加热空气来降低它的相对湿度。这时,干空气的蒸汽压力较低。通过加热,颗粒内部的水分子摆脱了键合力束缚,向颗粒周围的空气扩散。
3、时间:在颗粒周围的空气中,热量的吸收和水分子向颗粒表面扩散需要一定的时间。因此,树脂供应商应详细说明一种物料在适当的温度和露点下得到有效干燥所必须花费的时间。
4、气流:干燥的热空气将热量传递给干燥料仓中的颗粒,除去颗粒表面的湿气,然后把湿气送回干燥器里。因此,必须有足够的气流将树脂加热到干燥温度,并且将这个温度维持一定的时间。
5、风量:风量带走原料中水分的wei一媒介,风量大小会影响除湿效果的好坏。风量太大会造成回风温度过高,造成过热现象而影响其稳定性,风量太小则无法将原料中的水分完全带走,风量也是代表除湿干燥机的除湿能力。
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