環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)環(huán)戊烷的理化特性環(huán)戊烷不含鹵素，在大氣中壽命短，其降解半衰期為10?15h,幾天內(nèi)即可被安全分解，不會(huì)消耗并破壞大氣層中的臭氧，ODP值等于零；環(huán)戊烷的GWP值很小，僅為CFC-11的1/10000?4/10000；環(huán)戊烷與CFC-11相比，其分子質(zhì)量相對(duì)要小約50%，使用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑，用量可節(jié)省近一半。環(huán)戊烷氣相導(dǎo)熱系數(shù)較小，僅比CFC-11大0.005W/(m?K)，使用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑，對(duì)聚氨酯硬質(zhì)泡沫體的絕熱性能影響較小，可以滿足冰箱等家電對(duì)絕熱性能的技術(shù)要求。環(huán)戊烷極易燃燒，其氣體與空氣相混可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸；與氧化劑接觸會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng)，甚至引起燃燒；由于環(huán)戊烷氣體密度比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。表1環(huán)戊烷的物理性質(zhì)及與CFC-11的比較發(fā)泡劑分子式相對(duì)分密度沸點(diǎn)氣相熱導(dǎo)率蒸汽壓爆炸極限臭氧消耗潛子質(zhì)量g/cm3mW/(m?K)kPa(v/v)%值(ODP值)環(huán)戊烷C5H10700.744912.0341.4?8.00CFC-11cci3f137.41.49248.5－無(wú)1.0注：密度為20°C數(shù)據(jù)，氣相熱導(dǎo)率為25°C數(shù)據(jù)，蒸汽壓為20°C數(shù)據(jù)。環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)基本工藝配置環(huán)戊烷由于具有可燃性，在空氣中的爆炸極限范圍較寬。因此，出于安全考慮，需要對(duì)其設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的改造。在廠房方面要采取措施防止環(huán)戊烷爆炸燃燒。在設(shè)備工藝配置方面則應(yīng)采取一系列安全防爆措施。環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)的主要工藝配置是：環(huán)戊烷儲(chǔ)存輸送系統(tǒng)，環(huán)戊烷靜態(tài)預(yù)混系統(tǒng)，環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)，環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線，環(huán)戊烷監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，安全圍房、防靜電，抽排風(fēng)系統(tǒng)?；玖鞒桃?jiàn)框圖1。圖1環(huán)戊烷發(fā)泡系統(tǒng)工藝流程環(huán)戊烷儲(chǔ)罐作為儲(chǔ)存液態(tài)環(huán)戊烷的儲(chǔ)罐，容積為35m3,按照II類壓力容器標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)，罐體為雙層結(jié)構(gòu)，罐體內(nèi)層設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa，罐體夾層設(shè)計(jì)壓力為0.075MPa，考慮到防爆要求，儲(chǔ)罐安裝在地下，周圍設(shè)置防護(hù)井，并設(shè)置排水裝置，防止儲(chǔ)罐周圍積水。儲(chǔ)罐頂部設(shè)置有卸料井和輸料井，每個(gè)井口都裝有環(huán)戊烷氣體探頭，儲(chǔ)罐夾層充注乙二醇或氮?dú)膺M(jìn)行檢漏。環(huán)戊烷槽車通過(guò)卸料平臺(tái)向罐內(nèi)加料，同時(shí)，進(jìn)行液位監(jiān)測(cè)和泄漏監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生泄漏報(bào)警或溢料報(bào)警時(shí)，進(jìn)料閥和出料閥同時(shí)關(guān)閉，此時(shí)，需采取措施進(jìn)行緊急處理。多元醇環(huán)戊烷靜態(tài)預(yù)混站多元醇/環(huán)戊烷靜態(tài)預(yù)混是一種連續(xù)式預(yù)混裝置，通過(guò)二臺(tái)計(jì)量泵分別計(jì)量多元醇和環(huán)戊烷，國(guó)外和國(guó)內(nèi)現(xiàn)在都普遍采用靜態(tài)混合器進(jìn)行混合，混合比例采用流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并設(shè)置誤差報(bào)警信號(hào)，在預(yù)混站內(nèi)，除配置多元醇工作料罐外，通常還配置一個(gè)多元醇/環(huán)戊烷混合物中間料罐，在預(yù)混站內(nèi)還設(shè)置有圍房，環(huán)戊烷探頭及抽排風(fēng)裝置。為了保證環(huán)戊烷無(wú)泄漏，計(jì)量泵和電機(jī)聯(lián)接，以及料罐攪拌全部采用磁性聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)，提高設(shè)備工作的安全性。多元醇和環(huán)戊烷的混合效果，同時(shí)也與原料料溫、粘度和流量有關(guān)系，為了保證良好的混合效果一般還要通過(guò)平衡計(jì)算。根據(jù)環(huán)戊烷的特性，新開(kāi)發(fā)的環(huán)戊烷/多元醇預(yù)混系統(tǒng)的環(huán)戊烷貯料罐，須防止外力的撞擊，周圍應(yīng)無(wú)火花，如果地面條件不能滿足安全要求，或外界氣溫可能低于o°c,則貯料罐宜置于地下。環(huán)戊烷/多元醇預(yù)混系統(tǒng)見(jiàn)圖2。圖2環(huán)戊烷預(yù)混系統(tǒng)工藝流程圖環(huán)戊烷和多元醇分別采用二套高精度、中低壓的計(jì)量泵計(jì)量，以保證混合配比的精度。采用混合能力高、低熱量產(chǎn)生、防靜電的靜態(tài)混合器，對(duì)環(huán)戊烷與多元醇進(jìn)行混合，使環(huán)戊烷均勻地溶入多元醇，提高泡沫質(zhì)量。形成的混合料貯存于由氮?dú)獗旱亩嘣?環(huán)戊烷料罐，以供發(fā)泡機(jī)使用。環(huán)戊烷/多元醇預(yù)混系統(tǒng)的安全配置為：環(huán)戊烷的計(jì)量泵防爆；所有可能接觸環(huán)戊烷及其氣體的裝置防靜電火花；電機(jī)、電器元件均選用防爆等級(jí)；且相應(yīng)管道、接頭及閥雙層密封，管道上配置電控截止閥；裝有環(huán)戊烷及其混合料的容器均輸入氮?dú)獗?，料罐攪拌電機(jī)與攪拌軸的連接采用磁性連軸節(jié)；在環(huán)戊烷貯料罐、計(jì)量、混合及混合料罐等區(qū)域均配置隔板或護(hù)罩，并設(shè)有檢測(cè)探頭、抽風(fēng)系統(tǒng)及防爆控制系統(tǒng)。該防爆控制系統(tǒng)的電源與設(shè)備電源分開(kāi)，并分三級(jí)進(jìn)行防爆控制：第一級(jí)為正常工作時(shí)控制風(fēng)機(jī)低速抽風(fēng)，換氣量約為每小時(shí)換氣10次；第二級(jí)為當(dāng)檢測(cè)傳感器檢測(cè)到環(huán)戊烷濃度達(dá)到爆炸下限的20%時(shí)，控制風(fēng)機(jī)高速抽風(fēng)；第三級(jí)為當(dāng)檢測(cè)傳感器檢測(cè)到環(huán)戊烷濃度達(dá)到爆炸下限的40%時(shí)，則切斷設(shè)備電源，關(guān)閉環(huán)戊烷進(jìn)料閥，并使風(fēng)機(jī)高速抽風(fēng)，使環(huán)戊烷的釋放濃度被控制在安全值以下。5聚氨酯無(wú)氟（環(huán)戊烷）高壓發(fā)泡機(jī)環(huán)戊烷/多元醇混合料的料罐由氮?dú)獗?，其攪拌軸與攪拌電機(jī)的連接采用磁性連軸節(jié)，電機(jī)為防爆電機(jī)，且料罐用隔離罩分隔，并配有檢測(cè)探頭、抽風(fēng)系統(tǒng)及防爆三級(jí)控制系統(tǒng)；混合料計(jì)量泵電機(jī)為防爆電機(jī)，計(jì)量泵及電機(jī)也用隔離罩分隔，并配有檢測(cè)探頭、抽風(fēng)系統(tǒng)及防爆三級(jí)控制系統(tǒng)；異氰酸酯料罐和計(jì)量泵不必防爆；所有接觸混合料的裝置須防靜電火花并接地。聚氨酯無(wú)氟(環(huán)戊烷)高壓發(fā)泡機(jī)示意圖見(jiàn)圖3。圖3聚氨酯環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)簡(jiǎn)圖6環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線環(huán)戊烷發(fā)泡生產(chǎn)線與普通CFC-11或HCFC-141b發(fā)泡生產(chǎn)線的主要區(qū)別是在混合頭澆注區(qū)附近與固化烘箱內(nèi)電氣全部采用防爆設(shè)計(jì)，并設(shè)置環(huán)戊烷氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全圍房、抽排風(fēng)裝置，由于環(huán)戊烷密度大于空氣，在混合頭澆注區(qū)附近最低處設(shè)有氣體探頭，用于探測(cè)環(huán)戊烷濃度。7環(huán)戊烷儲(chǔ)存、發(fā)泡生產(chǎn)設(shè)施和場(chǎng)所的安全要求(1)儲(chǔ)罐區(qū)應(yīng)與周圍環(huán)境隔離(或建立防火防爆墻)，與周圍的建筑物及有人活動(dòng)的場(chǎng)所要有足夠的安全間距和安全通道，并取得消防、安全部門的認(rèn)可。環(huán)戊烷儲(chǔ)罐屬II類壓力容器，其制作、安裝、修理必須嚴(yán)格按國(guó)家壓力容器安全監(jiān)察條例進(jìn)行。環(huán)戊烷儲(chǔ)存、發(fā)泡生產(chǎn)場(chǎng)地必須有可靠的避雷裝置，其避雷接地電阻mOQ，每年至少檢測(cè)一次，并記錄存檔。對(duì)可能產(chǎn)生靜電的地方，設(shè)備的通風(fēng)系統(tǒng)、管道都必須永久保持良好的接地，以防止靜電積累和放電，接地電阻W4Q，每年至少檢測(cè)一次，并記錄存檔。長(zhǎng)度＞5m的儲(chǔ)罐必須有兩個(gè)接地點(diǎn)，管路每間隔3?5m必須有一個(gè)接地點(diǎn)，且管道、法蘭之間應(yīng)用導(dǎo)電良好的金屬連接