粉体の空気輸送プロセスにおける静電界強度のオンライン計測と制御

摘要

粉体プロセスにおいて粉体に研磨，粉砕，造粒，空気輸送などの何らかの操作を加えると静電気が発生する。 特に粉砕や空気輸送などのプロセスの場合は，粉体に多量の静電気が発生し，このような粉体がサイロやホッパなどに多量に充填されると，それらの内部には強い静電界が形成される。 この形成された静電界によって，雷状放電やコーン放電のような着火性の高い放電が発生し，粉じh爆発などの静電気災害の原因となる可能性がある。さらに，最近では高分子粉体だけではなく，金属粉体を取り扱うケースも増加している。 一般的に金属粉体は高分子粉体よりも最少着火エネルギーが小さく，粉じh爆発時の温度および爆発圧力が極めて大きい事が特長としてあげられ，粉体の微粒子化と相まって粉体プロセスでの粉じh爆発の危険性が高くなっている。 このような粉じh爆発は，酸素濃度，爆発下限濃度以上の粉じh濃度，最少着火エネルギー以上の静電気放電の3条件が揃ったときに発生する。 一般的な粉じh爆発の対策としては，酸素濃度の抑制（窒素パージ）や粉じh濃度を爆発下限濃度以下にコントロールするなどの対策がとられている。 しかし，酸素濃度の抑制に関しては，危険場所に作業者が居る場合や容器を密閉できない場合では対策がとれない問題がある。 また，静電気の発生量や爆発下限濃度以下に粉じhの濃度をコントロールする事に関しても，効率的な粉体製造が行えないといった問題がある。 また，このような静電気災害が発生しなくても，帯電した粉体にはクーロン力と呼ばれる静電気力が働き，輸送配管内やサイロ·ホッパ側壁への粉体付着が発生する。