干燥过程安全控制

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、物理结构、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。在枯燥第二阶段，物

料的性质和外形对枯燥速率有确定性的影响。

（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、最终和临界含水量确定枯燥各阶

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，但应以不损坏物料为原则，特别是对热敏

性物料，更应留意掌握枯燥介质的温度。有些枯燥装备采纳分段中间加

热的方式，可以防止介质温度过高。

（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。在枯燥第二阶段，气速和流向对枯燥速率影响很小。

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（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冗杂，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，且枯燥装备类型许多，加之枯燥机理冗杂，因此，至今仍

主要以试验手段和经验来确定枯燥过程的最正确条件。在此仅介绍人

们通过K期生产实践总结出来的对枯燥过程进行调整和掌握的般原

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tl和t2,出枯燥

器时废气的湿度H2。但这4个参数是互相关联和影响的，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tl和流量Lo

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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答应的最高温度范围内，以防止物料发生

质变。

同一物料在不同类型的枯燥器中枯燥时，答应的介质进口温度不

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

面的装备中析出水滴(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小〜

3()(或较其进口时的绝热饱和温度高2()、5()℃,否则，可能会导致枯

燥产品的返潮，并造成装备的堵塞和腐蚀。

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。但相对湿度增加，会导致过程推动力减小,

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完成相同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，并依据详细情况，分别对待。对气

流枯燥器，由于物料在装备内的停留时间短，为完成枯燥任务，要求有

较大的推动力以提高枯燥速率，因止匕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%—80%。

对于一台枯燥装备，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按时进行调整。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

量来完成。例如，对同样的枯燥任务，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。

在有废气循环运用的枯燥装置中，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

情况，在保证产品质量和产量的前提下，调整适合的循环比。

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

显现龟裂、焦化、变色、氧化和分解等物理和化学性质上的改变；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

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实际动身，综合考虑，选择适合的操作条件，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忖间来表示。但有些涂料的

树脂聚合要求在肯定温度下进行，在低于这温度下烘干时，涂膜的性能

就不能充足发挥。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，但为了不产生色相改变，又希望在较短的时间

（一般为5—lOmin）到达所需的温度。当烘干水性涂料时，在低温保

温后，又希望在短时间内（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。另外分配给各区的热量与运

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

5〜KTC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，对溶剂型涂料见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

12—lo

为了防止在烘干室内引起火灾和爆炸的危险，必需进行排气，在循

环系统内溶剂的浓度必需掌握在爆炸下限值（L.E.L）以下。一般排

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气浓度应在爆炸下限值的1/4—1/1()。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=(22.4/相对分子质量)Xm(XXX/L.E.L)X安全率

式中W——烘干室内的排气量，标准m3/h；

m——炉内蒸发溶剂的质量，kg/Lo

烘干室内的溶剂，大部分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，烘烤的火灾爆炸危险性比拟大。

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。

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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）烘房的电气装备必需符合防火要求。应当充足考虑到高温和

潮湿条件对烘房电气装备的不利影响。

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，树脂没有充足交联，耐腐蚀性变差。一般烘烤温度为165〜

180℃,烘烤时间20—30min。

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，有引起燃烧的危险。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，使溶剂大部分挥发掉，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，再移入电热烘箱。烘箱必需保持良好的通风，排风应一次排出，

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不予循环。烘烤时必需掌握温度和时间，该工程烘烤温度为165〜18()。以

以防温度过高，增加油漆分解燃烧的危险。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。依据经验：一般温度

提高14。。时间相应缩短30min,在同样的温度下，深色的漆件吸热

量大，时间可以恰当缩短。

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。烘烤装备应有良好的接地，

以防静电积聚。并应常常去除装备内的油漆沉积物，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，防止物件长期烘烤致燃。

烘烤装备上的温度计和报警装置宜设两套，装备应常常维护保养，

保证安全牢靠。

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