4? 三氯化氮的預(yù)防及處理
從以上的分析可以看出,三氯化氮的產(chǎn)生是無(wú)法絕對(duì)避免的,應(yīng)采取合理的措施把三氯化氮的危險(xiǎn)控制在允許的范圍內(nèi)。
4.1? 阻止銨離子進(jìn)入電解槽是防止三氯化氮產(chǎn)生的治本之法
(1)原鹽的管理。首先要避免運(yùn)輸、堆垛、倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程含銨物質(zhì)污染原鹽。定期對(duì)原鹽總銨和無(wú)機(jī)銨含量進(jìn)行分析(一般總銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10×10-6,無(wú)機(jī)銨指標(biāo)控制在3×10-6,每批分析一次),必要時(shí)調(diào)整鹽種。
(2)水源的分析。選用合適的水源并加強(qiáng)監(jiān)控[有的企業(yè)要求ρ(無(wú)機(jī)銨)≤0.2mg/L,ρ(總銨)≤1.0mg/L,每周分析一次]。特別是采用河水化鹽時(shí),在使用化肥的季節(jié),應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視化肥對(duì)水體的污染,避免化鹽水含銨量超標(biāo)。
(3)精制劑、助沉劑的控制。在鹽水精制過(guò)程,應(yīng)選用不含銨或含銨低的精制劑、助沉劑。
(4)入槽鹽水的分析。ρ(無(wú)機(jī)銨)≤1 mg/L,戶(總銨)≤4mg/L,一般每日分析1次,隨情況不同分析頻次可調(diào)整有的企業(yè)因各方面的情況比較穩(wěn)定,規(guī)定每月分析1次。
4.2? 采用合理氯氣液化工藝
國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用制冷劑-冷凍鹽水-氯氣液化間接熱交換工藝,避免制冷劑(氨)與氯氣接觸。通常采用氨作為冷媒,一般是將氨蒸發(fā)器和氯冷凝器分別與冷凍鹽水熱交換,一旦設(shè)備腐蝕泄漏,也不至于氯和氨直接接觸,由此發(fā)生事故的幾率是很小的。但是應(yīng)加強(qiáng)換熱器內(nèi)漏的定期檢查。
個(gè)別企業(yè)采用氟昂代替氨作為制冷劑,從根本上杜絕了氯和氨接觸生成三氯化氮。
4.3? 液氯的氣化及氣化器的排污
各種液氯生產(chǎn)、貯存容器的使用溫度應(yīng)低于45℃,盛裝的液氯嚴(yán)禁完全氣化,必須留有足夠的液氯剩余量,并定期排污。例如有的企業(yè)液氯氣化器每周排污1次,液氯氣液分離器每半月排污1次。
液氯氣化器定期做三氯化氮含量分析(有的企業(yè)每周2次),氣體主氯化氮體積分?jǐn)?shù)嚴(yán)格控制在50×10-5。如高于此指標(biāo),則增加排污次數(shù),加大液氯攜帶量,確保三氯化氮含量低于指標(biāo)。
氣化器的加熱只能使用低于45℃的熱水作熱源,嚴(yán)禁用明火、電或蒸汽等直接加熱。
氣化器必須經(jīng)排污處理、清洗置換徹底后方可檢修,避免殘余液氯氣化后NCl3濃縮,在拆卸檢修過(guò)程中引起爆炸。
4.4? 及時(shí)分析原氯中的三氯化氮含量
原氯中三氯化氮的含量將直接影響液氯中三氯化氮含量的高低,因此應(yīng)定期分析,保證原氯中三氯化氮的體積分?jǐn)?shù)≤50×10-6。
4.5? 杜絕三氯化氮的富集
使用液氯液下泵或屏蔽泵包裝液氯,使液氯直接從貯罐底部送出,并對(duì)液氯貯罐每年徹底清洗一次,從而徹底杜絕三氯化氮在槽底部的富集。
4.6? 排污物的處理和三氯化氮含量控制
在排污時(shí)必須帶液氯排放(包括排污罐排放),即禁止“干排”。有文獻(xiàn)表明,在液氯殘液中三氯化氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)<18%不會(huì)發(fā)生爆炸,但要防止液氯氣化。排污時(shí)嚴(yán)禁敲擊排污閥門(mén)或管線,嚴(yán)禁排污物同油脂、橡皮等引爆物質(zhì)接觸。
排污物中的NCl3質(zhì)量濃度不得超過(guò)60g/L(質(zhì)、量分?jǐn)?shù)為4.13%),如發(fā)現(xiàn)排污物中的NCl3質(zhì)量濃度大于80g/L,應(yīng)增加排污量和排污次數(shù),并加強(qiáng)檢測(cè);如排污物中的NCl3質(zhì)量濃度大于100g/L時(shí),應(yīng)采取停產(chǎn)等措施查找原因并妥善處理,例如加入適量的四氯化碳或氯仿等稀釋NCl3后方可排污,防止NCl3在排污管線或排污閥內(nèi)富集達(dá)到一定濃度而發(fā)生爆炸。
對(duì)排污物中三氯化氮的處理有排污法和分解法,例如有的企業(yè)采取排污后用堿液處理,有的企業(yè)采用觸媒分解法除去。
4.7? 使用液氯鋼瓶的注意事項(xiàng)
(1)不許使用加熱鋼瓶的方法抽提鋼瓶?jī)?nèi)液氯或氯氣,只能靠瓶?jī)?nèi)液氯在常溫下氣化產(chǎn)生的壓力把瓶?jī)?nèi)氣氯或液氯壓出。通常,當(dāng)三氯化氮含量低時(shí),可放出氣氯;當(dāng)三氯化氮含量高時(shí),應(yīng)放出液氯;當(dāng)停止使用液氯時(shí),應(yīng)將鋼瓶到用氯設(shè)備之間的管道用氮?dú)饣驂嚎s空氣吹凈殘留于管道中的液氯和三氯化氮。
(2)用戶在使用中嚴(yán)禁將液氯氣化用完。鋼瓶?jī)?nèi)禁止產(chǎn)生負(fù)壓或物料倒灌混入有機(jī)物等物質(zhì),可配置緩沖罐,但要進(jìn)行定期排污和分析三氯化氮含量。
(3)液氯充裝單位應(yīng)采用定期清洗鋼瓶,或每次充裝前檢查確認(rèn)并抽空鋼瓶中的剩余物。充裝單位應(yīng)經(jīng)常走訪液氯使用單位的鋼瓶使用情況,例如是否采用有效措施防止出現(xiàn)瓶?jī)?nèi)三氯化氮富集、或到其他廠家充裝含三氯化氮高的液氯等。當(dāng)確知三氯化氮含量高時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎處理,以免在清洗或抽真空時(shí)發(fā)生爆炸。
4.8? 謹(jǐn)慎處理三氯化氮超標(biāo)狀態(tài)
三氯化氮含量超標(biāo)時(shí)或嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)非常危險(xiǎn),稍有不慎就會(huì)引起爆炸。應(yīng)避免下列操作:?jiǎn)?、閉閥門(mén),敲擊,撞擊,液體沖擊(泵抽),用水蒸氣氣化,明火,高溫等。因此,應(yīng)組織確定科學(xué)的處理方式,不可貿(mào)然處理。
5? 小結(jié)
通過(guò)以上分析可以看出,三氯化氮引起的爆炸決不是偶然的,如果在原料和操作等方面對(duì)三氯化氮進(jìn)行控制,并加強(qiáng)過(guò)程管理,就可以避免事故的發(fā)生。