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    可燃性爆炸性粉尘废气处理方案


     

    行业背景

            2014年8月2日昆山中荣金属制品有限公司抛光二车间发生特别重大铝粉尘爆炸事故,造成97人死亡、163人受伤,直接经济损失3.51亿元。该起特别重大事故就是源于企业对生产过程产生的可燃性粉尘的管理。回顾历史,其实在全世界范围由可燃性粉尘爆炸引发的重大安全事故不在少数。
            粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。可燃粉尘,是指与空气混合后可能燃烧或闷燃的粉尘,可燃性粉尘又分为导电性粉尘和非导电性粉尘。悬浮在空气中的可燃性粉尘,当达到爆炸下限以上,遇点火源瞬间发生燃烧,会产生爆炸现象。

            生产过程产生可燃性爆炸性粉尘的行业主要分布在矿山开采、粉末冶金、粮食加工、食品生产、高分子塑料工业、合成染料和涂料,新型洗涤剂、漂白粉、农药和药品制造业以及植物纤维纺织工艺等普遍存在着粉尘爆炸的危险。
            随着生产技术向均质化、流态化发展,出现可燃性粉尘的行业越来越多。如:金属:镁粉、铝粉、锌粉;碳素:活性炭、电炭、煤;粮食:面粉、淀粉、玉米面;饲料:鱼粉; 农产品:棉花、亚麻、烟草、糖;林产品:木粉、纸粉;合成材料:塑料、染料;火药、炸药:黑火药、TNT。

    图1:集装箱堆放区一角   

    行业产污环节分析

    图2:铝合金工件抛光打磨工序产废分析图 

    粉尘爆炸形成的必备条件

        

      粉尘爆炸本身是一类特殊的燃烧现象,其形成条件必须具备以下三个方面:需要可燃物、助燃物和点火源三个条件。

      1)可燃物,粉尘本身是可燃粉末。可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。有机粉尘如面粉、木粉、化学纤维粉尘等,基本是可燃的。而无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘(如煤、硫等),也都是可燃粉尘。黄沙和尘土的粉尘也很微小,但由于它们本身不能够燃烧,因此不具危险性。

      2) 助燃剂,粉尘必须悬浮在助燃气体(如空气中),并与助燃气体混合达到粉尘的浓度爆炸极限。粉尘在助燃气体中悬浮是由于粉碎、研磨、输送、通风等机械作用造成的。大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘,只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮。同时,爆炸粉尘的危险性也用浓度爆炸极限下限来表示,一般是20-60g/m3,低于这个浓度,难以形成持续燃烧,更谈不上爆炸。

      3)点火源,即必须要有足以引起粉尘爆炸的点火源。粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量,只要外界的能量超过最小点火能量(多数在10mJ-100mJ)或温度超过其自燃点(多数在400℃-500℃),就会爆炸。

      当上述三个条件同时满足时,就可能发生粉尘火灾爆炸事故。

    可燃性粉尘的收集和处理方法

         可燃性粉尘除尘系统的设计通常根据企业不同行业工况进行相应设计。
         可燃粉尘具有扬尘飘散特性,收集处理时需要根据上述粉尘爆炸的三大条件的进行,通常采用活动摇臂吸罩和固定工位上吸罩进行收集,同时针对可燃性粉尘的特点设计相应的风速、管道、泄爆抑爆装置和多点安全监测装置等。

         广州同胜环保科技有限公司作为《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》AQ4273-2016的起草单位以及在可燃性粉尘除尘系统设计方面有着丰富的工程实践经验和多项工程案例。

    参考标准

          可燃性粉尘除尘系统的设计须满足以下设计规范:
          1、《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》AQ4273-2016
          2、《木材加工系统粉尘防爆安全规范》AQ4228-2012

          3、《粉尘防爆安全规程》GB15577-2007
          4、《粉尘爆炸泄压指南》GB/T15605-2008

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