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1、 干燥过程安全控制 一、 物料掌握 (1)物料的性质和外形 湿物料的化学组成、物理构造、外形和大小、物料层的厚薄，以及与物料的结合方式等，都会影响枯燥速率。在枯燥第一阶段，尽管物料的性质对枯燥速率影响很小，但物料的外形、大小、物料层的厚薄等将影响物料的临界含水量。在枯燥其次阶段，物料的性质和外形对枯燥速率有打算性的影响。 (2)物料的温度 物料的温度越高，枯燥速率越大。但枯燥过程中，物料的温度与枯燥介质的温度和湿度有关。 (3)物料的含水量 物料的最初、最终和临界含水量打算枯燥各阶段所需时间的长短。 (4)枯燥介质的温度和湿度 枯燥介质温度越高、湿度越低，则枯燥第一阶段的枯燥速率越大，但应以不
2、损坏物料为原则，特殊是对热敏性物料，更应留意掌握枯燥介质的温度。有些枯燥设备采纳分段中间加热的方式，可以避开介质温度过高。 (5)枯燥介质的流速与流向 在枯燥第一阶段，提高气速可以提高枯燥速率。介质的流淌方向垂直于物料外表时的枯燥速率比平行时要大。在枯燥其次阶段，气速和流向对枯燥速率影响很小。 (6)枯燥器的构造 上述各项因素许多都与枯燥器的构造有关。很多新型枯燥器就是针对于某些因素而设计的。 由于影响枯燥速率的因素很简单，目前还没有统一而较精确的计算方法来求取枯燥速率和确定枯燥器的尺寸大小，通常是在小型试验装置中测定有关数据作为设计和生产的依据。 二、 安全运行操作条件 有了适宜的枯燥器，还
3、必需确定最正确的工艺条件，在操作中留意安全掌握和调整，才能完成枯燥任务。 工业生产中的对流枯燥，由于所采纳的枯燥介质不一，所枯燥的物料多种多样，且枯燥设备类型许多，加之枯燥机理简单，因此，至今仍主要以试验手段和阅历来确定枯燥过程的最正确条件。在此仅介绍人们通过长期生产实践总结出来的对枯燥过程进展调整和掌握的一般原则。 对于一个特定的枯燥过程，枯燥器肯定，枯燥塔介质肯定，同时湿物料的含水量、水分性质、温度以及要求的枯燥质量也肯定。这样，能调整的参数只有枯燥介质的流量，进出枯燥器的温度t1和t2，出枯燥器时废气的湿度H2。但这4个参数是相互关联和影响的，当任意规定其中的两个参数时，另外两个参数也就
4、确定了，即在对流枯燥操作中，只有两个参数可以作为自变量而加以调整。在实际操作中，主要调整的参数是进入枯燥器的枯燥介质的温度t1和流量L。 为强化枯燥过程，提高其经济性，枯燥介质预热后的温度应尽可能高一些，但要留意保持在物料允许的最高温度范围内，以避开物料发生质变。 同一物料在不同类型的枯燥器中枯燥时，允许的介质进口温度不同。例如，在厢式枯燥器中，由于物料静止，只与物料外表直接接触，简单过热，因此，应掌握介质的进口温度不能太高；而在转筒、沸腾、气流等枯燥器中，由于物料在不断翻动，外表更新快，枯燥过程匀称、速率快、时间短，因此，介质的进口温度可较高。 增加空气的流量可以增加枯燥过程的推动力，提高枯
5、燥速率。但空气流量的增加，会造成热损失增加，热量利用率下降，同时还会使动力消耗增加；气速的增加，会造成产品回收负荷增加。生产中，要综合考虑温度和流量的影响，合理选择。 当枯燥介质的出口温度增加时，废气带走的热量多，热损失大；假如介质的出口温度太低，则含有相当多水汽的废气可能在出口处或后面的设备中析出水滴(到达露点)，这将破坏正常的枯燥操作。实践证明，对于气流枯燥器，要求介质的出口温度较物料的出口温度高lo30C或较其进口时的绝热饱和温度高20、50C，否则，可能会导致枯燥产品的返潮，并造成设备的堵塞和腐蚀。 枯燥介质出口时的相对湿度增加，可使肯定量的于燥介质带走的水汽量增加，降低操作费用。但相
6、对湿度增加，会导致过程推动力减小，完成一样枯燥任务所需的枯燥时间增加或枯燥器尺寸增大，可能使总的费用增加。因此，必需全面考虑，并依据详细状况，分别对待。对气流枯燥器，由于物料在设备内的停留时间短，为完成枯燥任务，要求有较大的推动力以提高枯燥速率，因此，一般掌握出口介质中的水汽分压低于出口物料外表水汽分压的50；对转筒枯燥器，则出口介质中的水汽分压可高些，可达与之接触的物料外表水汽分压的50一80。 对于一台枯燥设备，枯燥介质的最正确出口温度和湿度应通过操作实践来确定，并依据生产调整的饱和准时进展调整。生产上掌握、调整介质的出口温度和湿度主要是通过掌握、调整介质的预热温度和流量来实现。例如，对同
7、样的枯燥任务，加大介质的流量或提高其预热温度，可使介质的相对湿度降低，出口温度上升。 在有废气循环使用的枯燥装置中，通常将循环的废气与新奇空气混合后进入预热器加热，再送人枯燥器，以提高传热和传质系数，削减热损失，提高热能的利用率。但空气量大时，使进入枯燥器的湿度增加，将使过程的传质推动力下降。因此，采纳循环废气操作时，应依据实际状况，在保证产品质量和产量的前提下，调整相宜的循环比。 枯燥操作的目的是将物料中的含水量降至规定的指标以下，且不消失龟裂、焦化、变色、氧化和分解等物理和化学性质上的变化；枯燥过程的经济性主要取决于热能消耗及热能的利用率。因此，生产中应从实际动身，综合考虑，选择相宜的操作
8、条件，以到达优质、高产、低耗的目标。 三、 烘干过程安全措施 一般涂料的枯燥是用烘干温度与烘干时间来表示。但有些涂料的树脂聚合要求在肯定温度下进展，在低于这温度下烘干时，涂膜的性能就不能充分发挥。涂有溶剂型涂料的被涂物进入烘干室时，涂层外表急速固化，就易产生针孔，但为了不产生色相变化，又盼望在较短的时间(一般为5一lOmin)到达所需的温度。当烘干水性涂料时，在低温保温后，又盼望在短时间内(一般5min)移至高温。烘干室的这个区域称为“升温区，随后在被涂物涂膜所需温度下保持肯定时间，这区域称为“保温区”。在升温区和保温区供应热量差异。在大型烘干室的烘炉上，热源装置和热风循环系统分开设置较好。另
9、外安排给各区的热量与运转时的所需热量有关系。一般在保温区供应被涂物的热量用温度下降5IOC换算。为缩短升温时间，在一般升温区采纳较高的炉内温度设计，对溶剂型涂料则与后述的远红外辐射元件并用的烘干室是有效的。 在涂装溶剂型涂料时，在各工序上都有溶剂的挥发，其比例见表121。 为了防止在烘干室内引起火灾和爆炸的危急，必需进展排气，在循环系统内溶剂的浓度必需掌握在爆炸下限值(LEL)以下。一般排气浓度应在爆炸下限值的14110。从溶剂的相对分子质量来推断保持溶剂浓度在安全限值以下所必需的排气量为 W(224/相对分子质量)Xm(100LEL)X安全率 式中 W烘干室内的排气量，标准m3h； m炉内蒸
10、发溶剂的质量，kgL。 烘干室内的溶剂，大局部将在烘干的初期蒸发出来，这时间大约是5一lOmin，故排气装置应设置在溶剂蒸气浓度高的部位。 烘烤是生产过程中的一项重要工艺。由于机件上涂有大量的有机溶剂和高分 子材料，在枯燥温度条件下很简单聚积或高温而引起燃烧爆炸。因此，烘烤的火 灾爆炸危急性比拟大。 烘烤的热源有蒸汽、电热、燃气和油加热等。不同的热源和烘烤形式有不同 的防火要求。 燃气燃烧时发热量大，温度高，与空气?昆合有较大的爆炸极限。 (1)燃气管道的敷设应保证安全牢靠，总管上要有总开关，支管亦须采纳金 属管，不得采纳橡皮管；全部燃气管道应有明显的色标。 (2)燃气管接头和开关必需定期用嗅
11、敏仪或肥皂水探漏，严禁用明火探漏。 接头要密封，防止燃气泄漏发生燃烧爆炸。 (3)点燃气时应严格根据点火程序操作，以防止发生爆炸。 烘房应单独设置或以防火墙与其他房间隔离；耐火等级不应低于三级；对室 内的可燃构件要用石棉板或钢丝网抹灰做成防火爱护层。 (1)每座烘房(箱)应装温度掌握装置，严格掌握烘房温度。 (2)烘房(箱)上应装自动报警装置，以防超温。 (3)烘房的电气设备必需符合防火要求。应当充分考虑到高温柔潮湿条件对烘房电气设备的不利影响。 烘烤温度和时间掌握的好坏对涂膜的硬度、耐腐蚀性能、耐冲击性能均有很大的影响。高温长时间烘烤可能导致涂膜泛黄、变脆等；烘烤温度太低，树脂没有充分交联，
12、耐腐蚀性变差。一般烘烤温度为165180C，烘烤时间2030min。 刚漆好的物件，油漆中溶剂较多，油漆还会下滴，假如滴在加热装置上，有引起燃烧的危急。同时溶剂遇热挥发快速，当其蒸气到达肯定浓度后，遇火就会发生爆炸。因此，漆好的工件应在通风处放置一段时间，使溶剂大局部挥发掉，然后再加热枯燥。 加热枯燥宜采纳非明炽热源，如蒸汽、热水、热风等，如用红外线枯燥，应把红外线灯装在枯燥箱(房)外面，红外线通过隔离玻璃照耀进去。枯燥箱的排风出口应远离红外线灯而通至安全地带。不宜采纳电热丝烘箱，如生产上肯定要用，应先在非明炽热源的烘箱内烘到根本枯燥后，再移人电热烘箱。烘箱必需保持良好的通风，排风应一次排出，
13、不予循环。烘烤时必需掌握温度和时间，该工程烘烤温度为165180C。以防温度过高，增加油漆分解燃烧的危急。升温应慢，以防蒸气挥发太快。烘烤时间应依据温度和油漆颜色的不同而定。依据阅历：一般温度提高14C，时间相应缩短30min，在同样的温度下，深色的漆件吸热量大，时间可以适当缩短。 烘箱应设自动控温，报警、超温自动切断电源装置。烘箱门应装弹子门，不得用插销，便于弹开，以利泄爆。烘烤设备应有良好的接地，以防静电积聚。并应常常去除设备内的油漆沉积物，以防长烘烤分解致自燃。被烘物件，应在随箱冷却后才能出箱。生产批量大，连续性强采纳烘道枯燥(隧道式烘箱)。烘道大多与喷涂装置在同一建筑内，因此，防火要求同喷涂车间。此外，烘烤时，漆件必需先沥干，然后再进入烘道，烘道内通风必需良好；传动装置应与加热元件联动，一旦传动发生故障，能自动切断热源，避开物件长期烘烤致燃。 烘烤设备上的温度计和报警装置宜设两套，设备应常常维护保养，保证安全牢靠。 自然枯燥虽然比加热烘烤安全，但溶剂同样大量挥发，因此，自然枯燥应在通风较好的环境下进展，防火要求与喷涂一样。 除了空气喷涂和静电喷涂外，还有传统的刷、揩、擦、浸等方法，虽然操作比喷涂简洁安全，但容器敞口，仍需留意安全生产。有很多机件需要特别处理才能进展喷涂，这些处理的过程中同样存在燃烧、爆炸或中毒的危急，因此也应实行相应的安全措施。
