圆盘式污泥干化安全性技术说明.doc

超圆盘污泥干化安全说明 一.爆炸极限理论与分析 专业解释——爆炸性混合气体与火源接触，便有原子或自由基生成而成为连锁反应的作用中心。热以及活化中心引起临近层爆炸混合气体起化学反应，这种作用逐渐传播。同时，火焰也逐层传播，如果爆炸性气体浓度处于爆炸极限范围，则反应放出的热量足以维持化学反应和火焰的持续传播，最终导致爆炸的发生。 简单的说——可燃性气体的动力燃烧成为爆炸，是可燃性气体在燃烧前按一定比例均匀混合，形成混合气体，在明火或点燃能量时，发生瞬时的燃烧，即燃爆现象。 可燃气体的爆炸极限受诸多因素影响，主要有下列几种因素： （1）初始温度。混合气体的原始温度越高，则爆炸下限越低，上限提高，爆炸极限范围扩大，爆炸危险性增加。这是因为混合物温度升高，其分子内能增加，引起燃烧速度加快，从而改变爆炸极限的范围。 （2）含氧量。混合气体中含氧量的增加，爆炸极限范围扩大，尤其爆炸上限提高得更多。 （3）压力。爆炸性混合物初始压力对爆炸极限影响很大。一般爆炸性混合物初始压力在增压的情况下，爆炸极限范围扩大。这是因为压力增加，分子间更为接近，碰撞几率增加，燃烧反应更容易进行，爆炸极限范围扩大。 （4）惰性介质 爆炸性混合物中惰性气体含量增加，其爆炸极限范围缩小。当惰性气体含量增加到某一值时，混合物不再发生爆炸。惰性气体的种类不同对爆炸极限的影响亦不相同。在一般情况下，爆炸性混合物中惰性气体含量增加，对其爆炸上限的影响比对爆炸下限的影响更为显著。这是因为在爆炸性混合物中，随着惰性气体含量的增加氧的含量相对减少，而在爆炸上限浓度下氧的含量本来已经很小，故惰性气体含量稍微增加一点，即产生很大影响，使爆炸上限剧烈下降。 （5）容器 容器大小对爆炸极限的影响与器壁效应相似。燃烧是自由基进行一系列连锁反应的结果。只有自由基的产生数大于消失数时，燃烧才能继续进行。随着管道直径的减小，自由基与器壁碰撞的几率增加，有碍于新自由基的产生。当管道直径小到一定程度时，自由基消失数大于产生数，燃烧便不能继续进行。 容器材质对爆炸极限也有很大影响。如氢和氟在玻璃器皿中混合，即使在液态空气温度下，置于黑暗中也会产生爆炸。而在银制器皿中，在一般温度下才会发生反应。 （6）点燃能源 火花能量、热表面面积、火源与混合物的接触时间等，对爆炸极限均有影响。 综上，爆炸是可燃性气体一系列连锁反应的结果，在特定空间内的燃爆需要具备一定的条件要素。以上六点主要要素之间也是相互影响，相互联系。温度、含氧量、压力能提高爆炸极限范围，而惰性介质的含量稍微增加一点，也大大降低燃烧的可能性。 二.超圆盘污泥干化工艺安全性说明 如果对爆炸的分析还是过于宏观的话，那么我们可以对照上述要素说明工艺安全特点，在正常工况和最不利工况下分别讨论分析圆盘干化工艺的安全特点，特别是针对石油化工污泥干化时， 载气 尾气 湿污泥 干污泥 SDK超圆盘干化机污泥干化物料平衡见上图： ——正常工况下 从污泥热干化过程中可以看出，干燥的是为了去除水分，不同于污泥热解（高温高压），水分的去除要经历两个主要过程： （1）蒸发过程：物料表面的水分汽化，由于干燥机内污泥表面的水蒸气压高于干燥介质（气体）中的水蒸气分压，水分从物料表面移入干燥介质。 （2）扩散过程：是与汽化密切相关的的传质过程。当物料表面水蒸气被蒸发后，形成物料表面湿度低于物料内部湿度。 污泥与热源的间壁接触过程中，水分不断释放到干燥机腔体内，逐渐趋于水蒸汽的饱和状态，随着环境空气的载入，饱和状态不断被环境空气扰动，水蒸气不断从污泥中得到补充，周而复始，污泥中的水分逐渐被风机带走。 以SDK型污泥干燥机为例，经过机械脱水后污泥（含固率%）输送至干燥机内，不需要通过“返混”工艺直接干化成型，每小时蒸发水量t/hr，干燥系统的尾气回路是为微负压，干化回路内的工艺气体温度低于100°C，通常在95°C左右，工艺气体温度越低，环境空气（载气量）增多。常温常压下气