硫磺在燃燒時(shí)火焰會(huì)呈現(xiàn)出一種特別、美麗的淡藍(lán)色，但它在燃燒的同時(shí)還會(huì)釋放出有毒和刺激性氣體二氧化硫，因此對這份危險(xiǎn)的美麗實(shí)在是不得不防。由于硫磺的最小引燃能量僅為15mJ，最大爆炸壓力為277Kpa，因此很容易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故——而在眾多引起硫磺起火原因中，由于硫磺粉的絕緣性，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“靜電”成為了當(dāng)仁不讓的頭號壞蛋。

硫磺燃燒時(shí)的景象堪稱美景

（圖：印尼爪哇島上含有大量硫磺礦的卡瓦伊真火山）

查閱資料后得知，可以引燃易燃粉體的靜電放電類型有：電暈放電、火花放電、刷形放電、傳播刷型放電，這些形式的靜電放電事件都有著較高的持續(xù)事件和破壞力，對于工業(yè)生產(chǎn)來說，靜電放電可以實(shí)現(xiàn)快速的現(xiàn)場點(diǎn)燃。早些年時(shí)，硫磺粉爆炸的事故幾乎每個(gè)月都會(huì)發(fā)生，造成人員受傷和設(shè)備損壞，因此必須要對防爆防燃工作加以重視。具體“靜電”是如何產(chǎn)生及搗亂，人們又該如何防范，大致可分為生產(chǎn)、運(yùn)輸、包裝等三個(gè)部分，具體請看下文。

研磨過程

目前國內(nèi)外許多工廠在生產(chǎn)制造硫磺粉的過程中，大都采用機(jī)械破碎的方法，先把塊狀硫磺破碎成粉體，然后靠風(fēng)力送進(jìn)旋風(fēng)分離設(shè)備進(jìn)行分類，以滿足不同工廠對粉體粒度的要求。由于生產(chǎn)過程中總是帶有轉(zhuǎn)動(dòng)、碰撞、擠壓、摩擦等情況，因此會(huì)使得硫磺粉帶上可觀的靜電荷，硫磺粉的高絕緣性又使得這些電荷很難逸散。在實(shí)際生產(chǎn)中，收集系統(tǒng)積累了大量帶靜電硫磺粉，在除塵器中產(chǎn)生很強(qiáng)的靜電場，極易產(chǎn)生靜電火花，引燃硫磺粉，發(fā)生粉塵爆炸事故。此外，靜電引起的硫磺粉團(tuán)聚，將造成下料設(shè)備的堵塞，進(jìn)一步增大了燃爆的危險(xiǎn)性。

對此，有不少學(xué)者及企業(yè)研發(fā)技術(shù)人員都做了相關(guān)研究。南京理工大學(xué)自主研發(fā)了用于粉碎易燃易爆材料的液固式LS型超細(xì)粉碎機(jī)，但是該粉碎機(jī)不適用硫磺粉的干法粉碎；張方強(qiáng)采用廣義磨粉碎硫磺粉，在系統(tǒng)中使用保護(hù)氣體發(fā)生器和阻燃裝置；付瑜等在分級式?jīng)_擊磨制備硫磺粉的過程中，對系統(tǒng)進(jìn)行加濕設(shè)計(jì)來防止靜電積聚，但在加濕之后硫磺粉流動(dòng)性會(huì)受到一定影響。

輸送過程

硫磺的輸送過程也是靜電高發(fā)段——當(dāng)粉體在管道中摩擦?xí)r，會(huì)就由于硫磺粉體氣流輸送過程中粉體與管道以及收塵器之間發(fā)生了接觸-起電。這個(gè)過程中影響硫磺粉體產(chǎn)生靜電的因素有很多，具體如下：

①管道材質(zhì)：粉體帶電，實(shí)質(zhì)是接觸分離帶電，根據(jù)靜電分布，如果當(dāng)管道和硫磺粉體材料相同時(shí)，不易產(chǎn)生靜電。目前管道大多采用鐵質(zhì)管道運(yùn)輸，勢必會(huì)影響到硫磺粉體的靜電量。

②管道長度：當(dāng)粉體在輸送時(shí)，距離越長，粉體與管壁之間的摩擦和碰撞就越多，粉體所帶的靜電量也就越大。當(dāng)達(dá)到一定距離后，粉體所帶的靜電量與泄露的靜電量相當(dāng)，就會(huì)達(dá)到飽和靜電量。

③彎道變化：管道的彎度曲率越小，粉體產(chǎn)生的靜電量越大，彎管比直管更容易產(chǎn)生靜電，彎管彎頭越多，靜電量就越大。

④硫磺粉體在輸送中的濃度：粉體在一定濃度下輸送產(chǎn)生的靜電量是一定的，濃度變化會(huì)增加粉體間的摩擦和碰撞次數(shù)。

⑤含濕量：含濕量適當(dāng)?shù)脑黾佑欣诜垠w產(chǎn)生靜電的中和和泄露，同時(shí)適當(dāng)?shù)睾瑵窳恳部梢栽龃蠓垠w的最小點(diǎn)火能。

⑥漸變孔徑：當(dāng)粉體的輸送管徑由小變大，風(fēng)速減小，粉體與管壁之間的摩擦和碰撞隨之減小，粉體上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的靜電量也將減少，反之則增大。

因此若想減小粉體運(yùn)輸過程中的靜電危害，就該針對以上幾點(diǎn)變量參數(shù)做出相應(yīng)的調(diào)整，如選擇管道長度時(shí)應(yīng)合理考慮長度；盡量在粉體輸送管道中減少彎頭個(gè)數(shù)和增大輸送管道管徑；適當(dāng)增加硫磺粉體的含濕量，但也不能過高以免影響硫磺粉體的收集和處理。

包裝過程

在收集硫磺的過程中，硫磺所產(chǎn)生的負(fù)電荷會(huì)隨物料攜帶進(jìn)入了儲存料倉，并在料倉內(nèi)聚積高壓靜電。隨后在下一步包裝中，硫磺物料在自動(dòng)放料、稱重、袋裝時(shí)，會(huì)與金屬計(jì)量秤以及編制袋之間不斷地發(fā)生接觸、摩擦和分離（符合雙電層理論），因此硫磺物料會(huì)再次產(chǎn)生和聚積較高的靜電電荷，最終大量靜電電荷積聚到了乘裝硫磺的料袋表面上。雖然料袋表面的電荷與空間大氣之間有一定的衰減，但由于編織袋和硫磺有著良好的絕緣性，因此，在硫磺物料包裝袋的表面長時(shí)間內(nèi)聚積著較高的靜電電壓，存在著靜電火花放電的危害。

硫磺包裝袋表面的靜電

消除包裝袋上靜電帶來的危害，可以分成兩方面，一是提前在生產(chǎn)過程中就控制靜電量；二是在包裝過程中盡量消除靜電。前者可通過設(shè)備接地導(dǎo)出靜電、增加環(huán)境濕度、利用離子流靜電消除器中和絕緣介質(zhì)上的靜電電荷等方式來控制靜電。后者的話可利用靜電消除器來解決問題——如嚴(yán)海波等人在法蘭式靜電消除器和柱式靜電消除器的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)了適用于硫磺回收工藝的防爆型柱式離子流靜電消除器的設(shè)備設(shè)施。它由高壓電場電源、消電端子和電暈針組成。通過電暈針的場強(qiáng)把空氣電離出正負(fù)離子，用風(fēng)把大量正負(fù)離子吹到帶電物體的表面以中和異性電荷，具體原理如下圖：

離子流消電器消電原理示意圖

總結(jié)

硫磺粉體作為一種化工的工業(yè)原料，在炸藥、鋼鐵酸洗、醫(yī)藥食品工業(yè)、農(nóng)藥、顏料、造紙、催化劑等領(lǐng)域都有大量的應(yīng)用，因此它的生產(chǎn)規(guī)模也十分可觀，對其生產(chǎn)安全的把關(guān)變得尤為重要。由于小編才疏學(xué)淺，本文中關(guān)于靜電對硫磺的生產(chǎn)過程造成的安全隱患這次便整理到這里，若有錯(cuò)誤或漏寫，歡迎大家在下方留言。

資料來源：

硫磺粉體包裝過程中靜電災(zāi)害治理措施的技術(shù)研究，于海波，何明俊，吳秀敏，戴麗平，朱海鷹，陳思學(xué)。

硫磺研磨起電特性的研究，蔡廣貝，張明星，林龍沅，許秦坤，陳海焱。

球磨儀研磨硫磺粉的靜電作用，付瑜，呂強(qiáng)強(qiáng)，呂娟，楊燕霞，陳海焱，張明星。

硫磺粉體在輸送過程中靜電規(guī)律研究，蔣方揚(yáng)。

粉體圈 作者：小榆