包含铁粉油过滤机的词条

摘要：HRG接枝粉是生产ABS树脂的两种主原料之一铁粉油过滤机，根据接枝粉中丁二烯含量的不同铁粉油过滤机，可分为低橡胶接枝粉和高橡胶接枝粉，HRG粉橡胶含量在60%左右，通常也称为高橡胶接枝粉。高橡胶接枝粉是一种易燃并且易粘着的粉末，且MIE值极低，只有3～10mJ，很容易引起粉尘爆炸。我们在干燥器进口和输送管线上安装了温感和压力传感器与火灾抑制控制系统来避免和抑制粉尘爆炸。

关键词： BS&B抑制系统 HRG高橡胶接枝粉 煤矿粉尘爆炸 爆炸力学

1、HRG接枝粉的简介

1.1HRG接枝粉

HRG接枝粉是生产ABS树脂的两种主原料之一，HRG接枝粉指的是在聚丁二烯胶乳上接枝苯乙烯、丙烯腈单体，经絮凝、干燥处理后得到的HRG接枝粉，也可叫ABS接枝粉，可用来和SAN树脂共混制备通用型ABS树脂或特种料，可用PC、PA生产合金级ABS产品。主要用途是增加树脂的抗冲击性能。根据接枝粉中丁二烯含量的不同，可分为低橡胶接枝粉和高橡胶接枝粉，我公司HRG粉橡胶含量在60%左右，通常也称为高橡胶接枝粉[1]。

1.2HRG接枝粉的生产工艺

HRG反应工艺为半连续工艺。在批次加入PBD和助剂后再连续加入苯乙烯、丙烯腈、TDDM和CHP到反应釜，直到达到预设量。在进料阶段，温度升高。之后，CHP、KOH和MMA被加入以进一步的提高转化率和稳定性。进行将近2h的接枝反应，反应完成并被冷却。反应釜出料泵将产品输送到胶乳储罐。在对HRG胶乳储罐进行质检测试，确认其合适的pH值和热稳定性后，胶乳被输送到絮凝线中。在此，胶乳溶液破乳并且调节树脂颗粒尺寸。经过过滤机和离心机可以脱除浆料中大部分的水。

在除尘器引风机使空气通过干燥器的过程中。空气被干燥器内部位于干燥器进口的低压蒸汽和高压蒸汽盘管加热。在干燥器旋转同时热空气和HRG一同通过。转速从0.5～3.5rpm。专利的内部抄板设计使粉末飘散并与空气接触充足的时间使HRG固体得以干燥。空气和HRG干燥粉末从干燥器进入到集尘器。空气被分离和过滤，得到最终HRG高橡胶接枝粉。

HRG树脂是一种易燃并且易粘着的粉末，如果暴露在较高温度下，有空气时HRG会氧化，没有空气时会放热分解。HRG接枝粉MIE值极低，只有3～10mJ，很容易因设备静电蓄积或粉料输送产生的静电，引起粉尘爆炸。

2、粉尘爆炸

2.1粉尘爆炸概念

粉尘爆炸，指可燃粉尘在受限空间内与空气混合形成的粉尘云，在点火源作用下，形成的粉尘空气混合物快速燃烧，并引起温度压力急骤升高的化学反应[2]。

2.2粉尘爆炸产生的条件

粉尘爆炸条件一般有三个：

1）可燃性粉尘以适当的浓度在空气中悬浮，形成人们常说的粉尘云铁粉油过滤机；具有爆炸性粉尘有：金属（如镁粉、铝粉）铁粉油过滤机；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；合成材料（如塑料、染料）。

2）有充足的空气和氧化剂。

3）有火源或者强烈的振动与摩擦。

2.3粉尘爆炸的爆炸原理

一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、镁粉、铁粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、煤尘、植物纤维尘等。这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂，当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时，便发生分解，由氧化反应产生大量的气体，或者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。一般认为燃烧热越大的物质越容易爆炸。

2.4粉尘爆炸的防范措施

常用的防护措施或方案主要有四种：遏制、泄放、抑制、隔离。

1）遏制

在粉体处理设备的设计和制造初期，通过增加设备壁厚的措施来增大粉体处理设备的耐压强度，该措施的缺点就是成本太高，且增加设备运输、安装的困难程度。

2）泄放

泄放是通过利用防爆板、防爆门、无焰泄放系统对所保护的设备在压力高或者发生爆炸的时候采取的主动爆破，泄放爆炸压力的办法进行泄压，通过泄放压力来保证设备的安全。

3）抑制

抑制系统是在初始爆炸阶段由压力传感器或其红外探测器及时检测到，启动喷射装备在系统设备中喷射抑制爆炸爆的药剂，从而避免设备的二次爆炸。抑爆系统通俗来说相当于一个自动灭火器。

4）隔离

隔离分为机械隔离和化学隔离两种，往往和抑爆系统一起应用。

隔离就是把有爆炸危险的设备与相连的设备隔离开，从而避免爆炸的传播和产生二次爆炸[3]。

因为该工艺的技术要求在干燥器上不能安装任何的保护设备，我们结合HRG高橡胶接枝粉的自身物化特性，同时采用了抑制和隔离两种防范措施来防止干燥器在运行过程中发生粉尘爆炸。

3、BS&B系统对HRG接枝粉干燥器的保护

3.1BS&B系统的工作原理和工作过程

3.1.1BS&B系统的工作原理

探测爆炸早期阶段压力波，并且快速注入抑制剂来阻止火球发展，从而抑制了燃烧、爆燃、爆炸的发生。BS&BIPD爆炸抑制系统使用高精度压力传感器来探测爆炸前期火球的前端传递的压力波(传感器的启动设计排除了因振动或其他非爆炸压力波所引起的误报可能)。

3.1.2BS&B系统工作过程

传感器直接传递信号给安装在设备表面的灭火炮，灭火炮高压急速喷射抑制剂来灭火，抑制剂通过完整的喷嘴有效的分散并喷灭火球，从而防止了火球发展为爆燃程度所带来的对设备有损坏级别压力的产生。

IPD系统非常典型的可以控制设备内的压力发展在0.2barg以内把火球灭掉。对比情况，没有抑制系统的农业粉尘的爆燃过程中压力在0.25s内就可以达到8bar（每种易燃粉尘的评估不同）。

3.2保护区域划分

我们把BS&B系统对HRG接枝粉干燥器的保护分成3部分来表示(见图1):

区域1#:火花探测系统。

区域2#:包括旋转干燥器的入口和出口。

图1BS&B系统对干燥器的保护区域划分

区域3#：除尘器入口处的隔离。

在蒸汽盘管处存在粉尘回吹风险（除尘器吸风不充分时），我们在蒸汽盘管后使用火花探测系统，火花探测和灭火系统是通过前端安置的探测器探测火星或灰烬的近红外能量，发动安装在干燥器上端的蒸汽灭火阀门，整个过程都是自动完成的。

探测器安装位置选择在系统管道壁、产生火星或灰烬的下游，探测器实现连续不断的监测近红外热能的出现。快速反应探测器具有120°视角，可以深入探测容器内部或高浓度气相传输管道中的近红外能量。根据一个或多个系统中传感器传回的信号，火星探测和灭火系统（SD&E）就会快速启动蒸汽灭火系统。

传感器和喷嘴等控制元件取得了安全认证，火星探测和灭火系统可以在完全的粉尘环境中使用。火星探测和灭火系统可以按照需要增加并且可以串联使用以节省中央控制器接线数和安全使用性。

由于在干燥器上不能安装任何的保护设备，所以从干燥器入口和出口处喷射抑制剂，同时起到抑制干燥器内部爆炸和隔离干燥器上下游的作用。干燥器入口处的直径较大，我们使用一个40#(I1)和一个20#(I2)的抑制炮来有效的分散抑制剂到干燥器内部。干燥器出口处的直径相对较小，使用2个20#(I3,I4)抑制隔离炮分别在不同的位置（见图1），这将有效的分散抑制剂到干燥器内部，同时I4在干燥器出口处可以包裹任何火焰和压力波的传递，因此有效的隔离的干燥器，避免火焰和压力等传递到下游的除尘器等设备。

4、总结

在HRG高橡胶接枝粉的生产过程中为了避免和遏制粉尘爆炸我们采用了泄放、抑制和隔离相结合的防范措施。

目前在化工工业生产中，关于涉及粉体设备的防爆措施，不能只单独考虑某一种措施，要从设备整体出发，要作为一个整体防爆系统来考虑，一般采取多种防范措施组合应用。如泄放和机械隔离方案、泄放和化学隔离方案、无焰泄放和化学隔离方案、抑制和机械隔离方案等等，也可能需要所有方案的集合体。