韓永祥

（江蘇寶眾寶達(dá)藥業(yè)有限公司，江蘇如皋226511）

安全與環(huán)保

高效沸騰干燥機(jī)在原料藥生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)與措施

韓永祥

（江蘇寶眾寶達(dá)藥業(yè)有限公司，江蘇如皋226511）

隨著我國(guó)醫(yī)藥GMP的水平的提高，高效沸騰干燥機(jī)在原料藥干燥中得到廣泛的應(yīng)用。主要對(duì)原料藥干燥過程中有機(jī)溶劑蒸發(fā)與空氣形成爆炸氣體和藥品在沸騰干燥狀態(tài)下形成帶電爆炸性粉塵等爆炸風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，并結(jié)合干燥工藝流程、設(shè)備材料等方面提出處理措施。

沸騰干燥；粉塵爆炸；風(fēng)險(xiǎn)；措施

1 工作原理和流程

1.1 工作原理與特點(diǎn)

利用熱空氣介質(zhì)從底部向上使固體顆粒懸浮，在流化狀態(tài)下氣固進(jìn)行熱量交換，把物料中的水分或有機(jī)溶媒從頂部帶出，從而將物料干燥。干燥時(shí)由于固體顆粒懸浮于流動(dòng)干燥介質(zhì)之中，氣固兩相充分接觸，接觸表面積大，在強(qiáng)傳熱、傳質(zhì)條件下干燥時(shí)間短、生產(chǎn)效率高。又因其料斗和內(nèi)腔易于拆卸清潔、無死角等優(yōu)點(diǎn)符合GMP規(guī)范，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品行業(yè)。

1.2 干燥工藝流程和控制

2 安全風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 有機(jī)溶劑形成爆炸氣體

大多數(shù)有機(jī)原料藥在合成過程中都會(huì)使用到苯類、醇類、醚類或胺類等作為反應(yīng)物或溶劑，濃縮冷卻后析出結(jié)晶，使用有機(jī)溶劑去除雜質(zhì)或使用有機(jī)溶劑進(jìn)行置換除水易于物料干燥。離心或過濾后濕品中溶劑含量在15%~20%左右，當(dāng)含有溶劑的濕料與熱空氣接觸后溶劑揮發(fā)，在干燥初期階段形成較高有機(jī)氣體濃度，極易形成爆炸性氣體。

2.2 爆炸粉塵

熱空氣與濕物料將溶劑或水分帶出后，物料比重逐漸下降，沸騰效果不斷強(qiáng)化，在沸騰過程中物料間相互摩擦碰撞形成大量的細(xì)微顆粒，干燥的細(xì)微有機(jī)顆粒充滿了沸騰床空間，形成爆炸性粉塵。

2.3 高溫與靜電

干燥高速的熱空氣在與物料相互接觸與分離過程中以及干燥物料在沸騰狀態(tài)下的相互碰撞摩擦中發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移而成為帶電體，通過與壁體接觸后釋放局部靜電，沸騰內(nèi)部空間是絕緣的，形成不易泄放靜電。當(dāng)靜電累積后釋放會(huì)產(chǎn)生火花并有能量釋放，形成點(diǎn)火源，引爆爆炸性氣體或爆炸性粉塵，造成爆炸事故的發(fā)生。

3 爆炸風(fēng)險(xiǎn)解決措施

解決或降低高效沸騰干燥機(jī)在干燥過程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，從爆炸要素分析，選用惰性氣體、高閃點(diǎn)溶劑避免形成爆炸氣體，裝置、材料選用金屬導(dǎo)電材料消除靜電；采取防爆板、自動(dòng)控制等措施減輕爆炸對(duì)人的危害。

3.1 工藝措施

本刊訊 根據(jù)省委要求，12月6日至7日，省人大常委會(huì)黨組書記、副主任于曉明帶隊(duì)赴蘭陵縣調(diào)研脫貧攻堅(jiān)工作。省人大農(nóng)業(yè)與農(nóng)村委員會(huì)主任委員蘇建華、省人大常委會(huì)副秘書長(zhǎng)兼辦公廳主任劉治敏、省人大常委會(huì)研究室主任王樹忠，省審計(jì)廳、省扶貧開發(fā)辦有關(guān)負(fù)責(zé)同志，臨沂市人大常委會(huì)主任杜德昌以及蘭陵縣有關(guān)負(fù)責(zé)同志等參加調(diào)研。

3.1.1 溶劑

原料藥結(jié)晶、淋洗優(yōu)先選擇水為介質(zhì)，若原料藥不能使用水為介質(zhì)應(yīng)選用閃點(diǎn)高，氣體爆炸下限高，爆炸極限窄的溶劑，避免干燥過程中混合氣體容易達(dá)到爆炸濃度，提高最小點(diǎn)火能以減少爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.2 氮?dú)?/p>

當(dāng)選擇易燃易爆液體作為溶劑時(shí)，干燥介質(zhì)應(yīng)選用惰性氣體氮?dú)庖杂行П苊獗ǖ陌l(fā)生。氮?dú)獾陌踩煽啃?，同時(shí)避免易氧化的原料藥在干燥過程中的氧化變質(zhì)，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。其缺點(diǎn)是密閉空間有窒息的風(fēng)險(xiǎn)，沸騰干燥消耗氮?dú)饬看?，制氮機(jī)負(fù)荷能耗大，有些企業(yè)采用氮?dú)饣赜酶稍锕に嚒?/p>

3.1.3 尾氣冷凝與降膜吸收

高效沸騰干燥的尾氣大都采用引風(fēng)機(jī)直接排空，含有機(jī)溶劑的原料藥干燥先采用冷凝器回收氣體中夾帶的有機(jī)溶劑，用于回收利用，減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本。再采用降膜吸收未冷凝的氣體和捕集粉塵，進(jìn)一步降低尾氣中溶劑和粉塵的濃度，使得排放濃度低于爆炸極限下限25%以下，通過水膜吸收液封將干燥系統(tǒng)與外界有效隔離。其缺點(diǎn)為換熱設(shè)備大，設(shè)備投資成本高，能耗高。

3.2 材料措施

3.2.1 設(shè)備及除塵袋

高效干燥沸騰機(jī)材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)的不銹鋼，風(fēng)管、冷凝器、風(fēng)機(jī)等采用鍍鋅鋼管或不銹鋼等導(dǎo)電材料。干燥沸騰床的除塵布袋本體材質(zhì)大都采用纖維，易產(chǎn)生靜電，通過在纖維編織時(shí)添加導(dǎo)電的抗靜電纖維，可均勻快速疏導(dǎo)靜電，靜電不會(huì)累積，從而消除火花的產(chǎn)生。

3.2.2 防爆電機(jī)、電氣

引風(fēng)機(jī)、料斗攪拌電機(jī)選用防爆電機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)操控儀表采用防爆措施，防爆等級(jí)滿足爆炸氣體與爆炸粉塵的防爆要求。電氣控制柜與裝置采取隔離措施，并符合與防爆區(qū)有關(guān)距離的規(guī)定。

3.3 其他措施

3.3.1 防爆片

在高效沸騰干燥機(jī)本體設(shè)備設(shè)置防爆板，防爆板有效疏導(dǎo)發(fā)生爆炸時(shí)產(chǎn)生的能量，避免設(shè)備系統(tǒng)損壞。其防爆板面積應(yīng)根據(jù)所干燥物料、干燥介質(zhì)、有機(jī)溶劑特性、干燥溫度等因素計(jì)算，對(duì)于有機(jī)溶劑干燥還應(yīng)考慮氣體爆炸與粉塵爆炸疊加情形的發(fā)生。

3.3.2 防靜電接地

在高效沸騰干燥機(jī)干燥過程中，存在靜電現(xiàn)象，迅速均勻地將產(chǎn)生的靜電泄放至關(guān)重要。在管道、設(shè)備法蘭間選用專用銅質(zhì)編織法蘭跨接線，風(fēng)管接地線應(yīng)均勻間隔設(shè)置，設(shè)備應(yīng)有可靠的等電位接地，并相互聯(lián)通。

3.3.3 自動(dòng)化與聯(lián)鎖操控

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，高效沸騰干燥機(jī)從進(jìn)料到干燥成品出料均可采用自動(dòng)化程序操作，對(duì)干燥介質(zhì)溫度，干燥時(shí)間，干燥風(fēng)量等指標(biāo)進(jìn)行記錄、報(bào)警、控制調(diào)節(jié)。自動(dòng)化操控減少現(xiàn)場(chǎng)人員數(shù)量，有效保護(hù)操作人員的安全。通過設(shè)置溫度，壓力和在線氣體檢測(cè)濃度報(bào)警能及早發(fā)現(xiàn)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)；設(shè)置與加熱介質(zhì)切斷、停機(jī)聯(lián)鎖能及時(shí)處理安全隱患，防止事故的擴(kuò)大。

4 總結(jié)

隨著高效沸騰機(jī)在醫(yī)藥原料藥干燥的廣泛應(yīng)用，含有溶劑的有機(jī)原料藥在沸騰干燥前期存在有機(jī)溶劑氣體揮發(fā)與空氣形成爆炸性混合氣體，在干燥后期存在易燃爆炸粉塵以高溫氣體與干燥物料產(chǎn)生靜電的安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)采用工藝避開采用低閃點(diǎn)、易燃易爆溶劑，優(yōu)先采用惰性氣體氮?dú)庾鳛楦稍锝橘|(zhì)，增加冷凝回收和降膜吸收水封裝置；設(shè)備設(shè)計(jì)采用靜電導(dǎo)流，防爆板；操作采用自動(dòng)控制等措施，阻止爆炸要素產(chǎn)生，避免人員傷害，減輕財(cái)產(chǎn)損失，將風(fēng)險(xiǎn)控制在可控范圍內(nèi)，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]卜海龍，秦家峰，張錫兵.沸騰干燥技術(shù)與臥式沸騰干燥機(jī)在制藥行業(yè)的應(yīng)用[J].制藥裝備，2015，5（5）:8-11.

[2]劉潔，劉輝，王立文.新版GMP下沸騰干燥機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制藥裝備，2015，5（5）:16-18.

[3]劉潔，劉輝，霍震.沸騰干燥機(jī)的自動(dòng)進(jìn)料工藝設(shè)計(jì)[J].機(jī)電信息，2016，23:35-38.

[4]秦學(xué).沸騰干燥機(jī)在制藥行業(yè)應(yīng)用的改進(jìn)建議[J].機(jī)電信息，2010，14:29-31.

[5]林福.基于PLC的沸騰干燥機(jī)的組態(tài)模擬設(shè)計(jì)[J].閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，2:117-120.

Risks and Measures of Efficient Boiling Drier in API

HAN Yong-xiang
（Jiangsu Baozong&Baoda Pharmachem Co.，Ltd.，Rugao，Jiangsu 226511，China）

With the improvement of medicine GMP，efficient boiling drying machine widely is used in the API.This paper analyzed the risk of API drying organic solvent evaporation were formed explosive gas and explosive dust.The measures are putforward with drying process，equipment，materials，etc.

boiling drying；dustexplosion；risk；measure

1006-4184（2017）7-0036-03

2017-04-12

韓永祥（1975-），男，工程師，主要從事醫(yī)藥化工生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、工程管理與項(xiàng)目改造。E-mail：hyxty@sina.com。