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热风循环干燥设备安全节能改进技术

[导读]针对热风循环干燥设备安全性能差、节能效率低的问题,应用模拟分析和本质安全设计方法,提出安全节能改进思路,确定了充氮控氧、抽真空排气和密闭全循环的干燥工艺,并设置氮气双进气、双排气回路以维持干燥罐内微正压(不大于 0. 1MPa)。

热风循环干燥工艺被广泛应用于化工、制药及涂装等行业。当干燥物料含有易燃有机成分时,干燥过程中可燃气体不断积聚,如果其浓度达到爆炸浓度下限,遇点火源(如设备内高温及设备接地不良引起静电火花等) 时就可能产生爆 。为预防热风循环干燥事故发生,GB 14443-2007 等标准要求烘干室工作时应不断排出废气并补充新鲜空气,以满足室内可燃气体不发生积聚的要求。这种方法虽能有效降低干燥过程中设备火灾爆炸风险,但存在干燥效率低及能耗高等问题


热风循环干燥设备具有干燥速率快、产量高及加热均匀等优点,但这种设备目前仍存在节能减排能力低的问题。目前干燥设备节能改造主要是通过优化干燥工艺参数 、改进工艺流程或设备结构等传统手段,然而从本质安全化设计角度出发的节能改造研究尚不多见。笔者以某公司发生爆炸的热风循环干燥设备为研究对象,通过应用强化、替代、缓和及简化等本质安全化设计技术,从源头上消除或减弱爆炸事故风险,同时实现节能改造,对提升干燥设备安全性和节能水平具有重要的理论和工程应用价值。

针对热风循环干燥设备安全性低和能耗高的缺陷,提出充氮控氧、抽真空排气、密闭全循环式的本质安全和节能改进思路,采用双充氮进气回路,维持干燥罐内始终处于惰化环境,同时设置自动泄压排气双回路,以保持干燥过程中系统处于微正压状态(不大于 0. 1MPa)。


运用国内外通用的 ISI 法对改进效果进行评价,改进后在降低爆炸危险性(化学类指标从14 降到 7)、提升设备安全性(过程类指标从 12降到 10)等方面有明显提高。同时改进后设备试运行能耗降低 82. 5%,干燥效率提高 66.7%。该节能改进技术对实现干燥过程安全、高效运行具有重要意义。







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