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氯氣生產(chǎn)儲(chǔ)存過程中的爆炸危險(xiǎn)性分析及其預(yù)防

作者:黃鄭華 何純 李建華  
評(píng)論: 更新日期:2011年05月03日
  如果發(fā)現(xiàn)單槽中氯內(nèi)含氫量升高到1%以上,可采取加高鹽水液面或拆開氫氣斷電器,使氫氣從斷電器處排空等措施。
  為防止氯、氫氣在電解槽中混合,應(yīng)安裝氯、氫總管的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,當(dāng)壓力升高時(shí),可自動(dòng)關(guān)閉氫氣回流閥門,加氯氣和氫氣的抽力;安裝氯、氫壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)與整流室的連鎖裝置,以便在電解槽直流電突然斷電時(shí),能自動(dòng)切斷壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī),并在電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)能自動(dòng)切斷電解槽的直流電源,同時(shí)向電解廠房、壓縮機(jī)房、電解生產(chǎn)的中央控制臺(tái)以及整流室發(fā)出信號(hào);安裝與氯、氫總管相連的水封系統(tǒng),將氯氣由水封排入事故處理裝置,而將氫氣放空;在氫氣冷卻和壓送工段安裝水封,以便當(dāng)氫氣壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而電解槽仍繼續(xù)工作時(shí)將氫氣放空;氫氣放空管道應(yīng)裝有阻火器,并通入蒸汽或氮?dú)?。水銀泵的電動(dòng)機(jī)應(yīng)有備用電源,如果只有一條供電線路,應(yīng)自備發(fā)電機(jī)組,其啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)超過7s。
  4、管道輸送系統(tǒng)的防爆要求
  電解初期,氫氣系統(tǒng)的氫氣應(yīng)排空,當(dāng)氫氣系統(tǒng)的氫氣濃度達(dá)98%以上時(shí),才能輸入后續(xù)系統(tǒng)。氫氣輸送管道要防止出現(xiàn)負(fù)壓,進(jìn)入空氣,形成爆炸性混合物。定期分析氯氣中含氫量和氫氣中含氧量。要求氯氣總管中氫含量在0.5%以下,若含量過高,應(yīng)及時(shí)采取措施,如用惰性氣體沖淡、停車檢修等。
  5、氯氣液化和灌裝的防爆要求
  氯氣液化應(yīng)按氯氣中含氫量來決定,防止殘存的氯氣中的氫含量增加而發(fā)生危險(xiǎn)。液氯廢氣在正常情況下應(yīng)控制在3.5%以下,若含氫量過高,應(yīng)用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w沖淡,或用干燥的壓縮空氣稀釋,降低到安全允許范圍。
  灌裝液氯前,應(yīng)對(duì)氣瓶認(rèn)真檢查,瓶?jī)?nèi)不得混有有機(jī)物,不得有鐵銹等金屬粉末。瓶?jī)?nèi)必須留有0.05MPa的余壓。
  液氯鋼瓶充裝時(shí),瓶?jī)?nèi)要留出一定的氣相空間,液氯充裝系數(shù)為1.25kg/L,不得超量充裝。為了防止充裝過量,充裝后應(yīng)認(rèn)真填寫充裝記錄。充裝后嚴(yán)格執(zhí)行復(fù)驗(yàn)制度,發(fā)現(xiàn)超量充裝要立即處理。
  6、氯氣儲(chǔ)存的防爆要求
  液氯鋼瓶入庫(kù)前要檢查是否漏氣,安全附件是否齊全,確認(rèn)無泄漏和附件完整后才可入庫(kù)。
  液氯鋼瓶不得接觸高溫、明火,防止陽(yáng)光直射。液氯應(yīng)與可燃物、有機(jī)物或其他易氧化物質(zhì)隔離,與乙炔、氨、氫氣、烴類、乙醚、松節(jié)油、金屬粉末等隔離。搬運(yùn)時(shí)要帶好鋼瓶的安全帽及防震橡膠圈,避免滾動(dòng)和撞擊,防止容器受損。
  儲(chǔ)存容器中液氯的含水量應(yīng)該控制在500ppm內(nèi),防止生成酸,造成危害。
  7、預(yù)防三氯化氮爆炸
 ?。?span>1)控制原材料純度
  對(duì)于進(jìn)廠的原料如原鹽、鹵水、化鹽水、石棉絨等應(yīng)增加“銨含量”檢查指標(biāo),超過標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)禁使用。避免運(yùn)輸、堆垛、倉(cāng)儲(chǔ)過程含銨物質(zhì)污染原鹽。對(duì)進(jìn)廠鹵水、化鹽用的工藝水要進(jìn)行除銨處理。在精制鹽水過程,控制添加精制劑帶入含銨物質(zhì)。
  (2)控制工藝流程
  在鹽水中加入次氯酸鈉,使鹽水中的銨(胺)生成易揮發(fā)的一氧化銨及二氧化銨,然后用空氣吹除,減少電解槽中NCl3的生成量。
  采用冷凍劑-冷凍鹽水-氯氣液化(間壁式)熱交換工藝,代替通常用的氨作為冷凍劑,氨蒸發(fā)器和氯冷凝器分別與冷凍鹽水熱交換的工藝,而從避免氨與氯氣接觸,降低NCl3的發(fā)生率。
  安裝液氯液下泵,利用液下泵直接充裝液氯,不再使用蒸發(fā)器,以杜絕NCl3在此的富集。
 ?。?span>3)控制操作規(guī)程
  建立符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的安全控制指標(biāo),無機(jī)銨(1mg/L,每天分析1次);總銨(胺)(4mg/L,每周分析1次,特殊情況跟蹤分析),作為安全指標(biāo),每天報(bào)安全部門備案。
  應(yīng)控制帶液氯排污物中NCl3含量,排污物中的NCl3含量不得超過60g/L,如發(fā)現(xiàn)排污物中的NCl3含量大于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含量大于100g/L時(shí),應(yīng)查找原因,采取緊急措施。
  定期清洗液氯儲(chǔ)存設(shè)備及管道、閥門上附著的NCl3,清洗中要有足量的溶劑,防止清洗過程中發(fā)生爆炸。液氯蒸發(fā)器中液氯蒸發(fā)后應(yīng)系統(tǒng)地、定期地用堿水沖洗,并長(zhǎng)時(shí)間用壓縮空氣吹出。容器、設(shè)備在完全除去被三氯化氮污染的剩余液氯后,才允許加熱、移動(dòng)和修理。
 ?。?span>4)合理處理三氯化氮
  對(duì)于已形成的NCl3應(yīng)及時(shí)處理,處理的方法很多,如物理分離法、化學(xué)催化分解法、氧化還原法等。
  物理分離法即帶液氯排污法,是對(duì)蒸發(fā)器、液化器、分離器、洗滌塔、液氯儲(chǔ)槽等設(shè)備底部進(jìn)行排污,以除去NCl3。該法工藝簡(jiǎn)單,費(fèi)用低廉,為多數(shù)氯堿廠所用。
  化學(xué)催化分解法是將含有NCl3的氯氣通過裝有蒙耐爾合金或AC型催化劑的催化分解塔,在催化劑活性組分的作用下,使NCl3迅速分解。蒙乃爾合金是一種以銅、鎳為主的多種金屬組成的混合物,該法具有工藝流程和設(shè)備簡(jiǎn)單、催化劑易再生等特點(diǎn)。AC型催化分解處理法具有分解效率高(最高達(dá)95%)、分解效果好,催化劑機(jī)械強(qiáng)度大、對(duì)NCl3分解活性高、選擇性好、穩(wěn)定性好、不污染氯氣等特點(diǎn),尤其適合于金屬陽(yáng)極電解槽。
  氧化還原法是將含有NCl3的液氯殘液溶于有機(jī)溶劑,待蒸出氯氣,加入氯化氫或金屬亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等還原劑,使NCl3轉(zhuǎn)化為氯化銨而除去,該法適用于處理液氯殘液。
  8、控制和消除引爆源
  生產(chǎn)中不可進(jìn)行可能產(chǎn)生火花的一切操作。電解槽食鹽水入口處和堿液出槽處應(yīng)采取電氣絕緣措施,氫氣系統(tǒng)與電解槽的陰極箱之間也應(yīng)有良好絕緣,整個(gè)氫氣系統(tǒng)應(yīng)有良好接地。廠房應(yīng)有防雷設(shè)施,氫氣放空管的避雷針保護(hù)應(yīng)高出管頂3m以上。
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