高效沸騰干燥機在原料藥生產(chǎn)中的風險與措施

韓永祥

（江蘇寶眾寶達藥業(yè)有限公司，江蘇如皋226511）

安全與環(huán)保

高效沸騰干燥機在原料藥生產(chǎn)中的風險與措施

韓永祥

（江蘇寶眾寶達藥業(yè)有限公司，江蘇如皋226511）

隨著我國醫(yī)藥GMP的水平的提高，高效沸騰干燥機在原料藥干燥中得到廣泛的應用。主要對原料藥干燥過程中有機溶劑蒸發(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險因素進行分析，并結(jié)合干燥工藝流程、設備材料等方面提出處理措施。

沸騰干燥；粉塵爆炸；風險；措施

1 工作原理和流程

1.1 工作原理與特點

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)下氣固進行熱量交換，把物料中的水分或有機溶媒從頂部帶出，從而將物料干燥。干燥時由于固體顆粒懸浮于流動干燥介質(zhì)之中，氣固兩相充分接觸，接觸表面積大，在強傳熱、傳質(zhì)條件下干燥時間短、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)點符合GMP規(guī)范，廣泛應用于醫(yī)藥、食品行業(yè)。

1.2 干燥工藝流程和控制

2 安全風險分析

2.1 有機溶劑形成爆炸氣體

大多數(shù)有機原料藥在合成過程中都會使用到苯類、醇類、醚類或胺類等作為反應物或溶劑，濃縮冷卻后析出結(jié)晶，使用有機溶劑去除雜質(zhì)或使用有機溶劑進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，沸騰效果不斷強化，在沸騰過程中物料間相互摩擦碰撞形成大量的細微顆粒，干燥的細微有機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。當靜電累積后釋放會產(chǎn)生火花并有能量釋放，形成點火源，引爆爆炸性氣體或爆炸性粉塵，造成爆炸事故的發(fā)生。

3 爆炸風險解決措施

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

3.1 工藝措施

本刊訊 根據(jù)省委要求，12月6日至7日，省人大常委會黨組書記、副主任于曉明帶隊赴蘭陵縣調(diào)研脫貧攻堅工作。省人大農(nóng)業(yè)與農(nóng)村委員會主任委員蘇建華、省人大常委會副秘書長兼辦公廳主任劉治敏、省人大常委會研究室主任王樹忠，省審計廳、省扶貧開發(fā)辦有關負責同志，臨沂市人大常委會主任杜德昌以及蘭陵縣有關負責同志等參加調(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)應選用閃點高，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到爆炸濃度，提高最小點火能以減少爆炸的風險。

3.1.2 氮氣

當選擇易燃易爆液體作為溶劑時，干燥介質(zhì)應選用惰性氣體氮氣以有效避免爆炸的發(fā)生。氮氣的安全可靠性，同時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)。其缺點是密閉空間有窒息的風險，沸騰干燥消耗氮氣量大，制氮機負荷能耗大，有些企業(yè)采用氮氣回用干燥工藝。

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機直接排空，含有機溶劑的原料藥干燥先采用冷凝器回收氣體中夾帶的有機溶劑，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。其缺點為換熱設備大，設備投資成本高，能耗高。

3.2 材料措施

3.2.1 設備及除塵袋

高效干燥沸騰機材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)的不銹鋼，風管、冷凝器、風機等采用鍍鋅鋼管或不銹鋼等導電材料。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，通過在纖維編織時添加導電的抗靜電纖維，可均勻快速疏導靜電，靜電不會累積，從而消除火花的產(chǎn)生。

3.2.2 防爆電機、電氣

引風機、料斗攪拌電機選用防爆電機，現(xiàn)場操控儀表采用防爆措施，防爆等級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

在高效沸騰干燥機本體設備設置防爆板，防爆板有效疏導發(fā)生爆炸時產(chǎn)生的能量，避免設備系統(tǒng)損壞。其防爆板面積應根據(jù)所干燥物料、干燥介質(zhì)、有機溶劑特性、干燥溫度等因素計算，對于有機溶劑干燥還應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)生的靜電泄放至關重要。在管道、設備法蘭間選用專用銅質(zhì)編織法蘭跨接線，風管接地線應均勻間隔設置，設備應有可靠的等電位接地，并相互聯(lián)通。

3.3.3 自動化與聯(lián)鎖操控

隨著自動化技術的發(fā)展，高效沸騰干燥機從進料到干燥成品出料均可采用自動化程序操作，對干燥介質(zhì)溫度，干燥時間，干燥風量等指標進行記錄、報警、控制調(diào)節(jié)。自動化操控減少現(xiàn)場人員數(shù)量，有效保護操作人員的安全。通過設置溫度，壓力和在線氣體檢測濃度報警能及早發(fā)現(xiàn)存在的安全風險；設置與加熱介質(zhì)切斷、停機聯(lián)鎖能及時處理安全隱患，防止事故的擴大。

4 總結(jié)

隨著高效沸騰機在醫(yī)藥原料藥干燥的廣泛應用，含有溶劑的有機原料藥在沸騰干燥前期存在有機溶劑氣體揮發(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)生靜電的安全風險。針對存在的風險采用工藝避開采用低閃點、易燃易爆溶劑，優(yōu)先采用惰性氣體氮氣作為干燥介質(zhì)，增加冷凝回收和降膜吸收水封裝置；設備設計采用靜電導流，防爆板；操作采用自動控制等措施，阻止爆炸要素產(chǎn)生，避免人員傷害，減輕財產(chǎn)損失，將風險控制在可控范圍內(nèi)，達到安全生產(chǎn)的目的。

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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)工藝設計、工程管理與項目改造。E-mail：hyxty@sina.com。