氯气生产储存过程中的爆炸危险性分析及其预防

Kneelingtofinishthepathyouchoose.勤学乐施天天向上（页眉可删）氯气生产储存过程中的爆炸危险性分析及其预防食盐电解生产氯气、氢气和烧碱的方法分隔膜法、水银法和离子交换膜法。1、隔膜法电解隔膜式电解槽由阴极组、阳极组、槽盖和槽底组成。食盐水溶液电解过程中，阳极上的反应2Cl-+2e-→Cl2↑;阴极上的反应2H2O+2e-→H2↑+2OH-；总反应：2H2O+2Cl2↑+H2↑+2OH-。由阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧根，氢氧根则与钠离子结合生成氢氧化钠。化钠。电解室中阳极上的反应与隔膜法电解相同，汞阴极上的反应Na++nHg+e-→NaHg。生成的钠汞齐流入解汞室，与水反应生成氢氧化钠和氢气，汞则送电解室循环使用。解汞室的化学反应：NaHgn+H2O→NaOH+1/2H2+nHg。由起了非常重要的作用。3、离子交换膜法电解生的反应与一般隔膜法电解相同。4、工艺流程过程如图1所示。图1氯气生产的工艺流程二、氯气生产过程中爆炸危险性分析1、泄漏爆炸事故电解产物氢气是易燃气体，粘度小、渗透性和扩散性强，极易泄漏，爆炸极限为4％～75％。氢气系统不严密而逸出氢气，与空气形成爆炸性混合物，遇火源便会发生爆炸。爆炸，氯气中含氢浓度达4％～96％（体积），则随时有发生光化学瓜或受热发生危险。氯气还能与乙炔、松节油、乙醚、氨、烃类、金属粉末等许多化学物质剧烈反应发生爆炸。2、电解槽的爆炸危险含杂质SO42-在电解时能参加反应放出氧气。SO42-还能与石墨反应使石墨阳极逐渐消蚀，导致电解不正常。有些杂质，特别是铁质，还会形成第二阴极，电解时逸出氢气，使氯气中含氢量增高。比氢、氯难放电的杂质，如Ca2+、Mg2+等，能与OH-生成Ca（OH）2和Mg(OH)2沉淀，堵塞隔膜或离子交换膜，引起阴极室压力升高，造成氯气中含氢量增高。水银电解槽和盐水中含有的铁、钙、镁等杂质时能分解钠汞齐，产生氢气，也会引起爆炸。隔膜质量不好，隔膜不均匀、脱落或破裂；槽内阴阳极放电而烧毁隔膜，都有可氢气扩散到阳极室的机会增加。副反应，生成次氯酸钠、氯酸盐、氧等副产物，影响安全生产。水银电解时，解中含氢量升高而发生危险。电，氢气与氯气是混合形成爆炸性混合物。如果水银停止运转超过7s，就会发生爆炸。碱液吸收，而进入阳极室的氢气则不能。氯气总管含氢量大于0.5％，氯气液化后尾气含氢量大于4％，都有发生爆炸事故的可能。氢气管道出现负压，空气漏入，形成爆炸性混合气体。物。而引起爆炸。如果超量灌装，遇到高温等情况，液氯膨胀超压爆炸，例如超量灌装5％，温度为70℃，钢瓶就会爆炸；超量灌装10％，温度达50℃，即会爆炸；超量20％，16℃时即有爆炸的危险。5、氯气储存的爆炸危险氯气储存设备在氯气干燥的条件下不会发生腐蚀，但是在含水量超过50ppm后，漏爆炸事故；同时产生氢气，使氯气的浓度进入爆炸极限范围；酸性条件下，三氯化氮极为活泼，易发生爆炸。储罐、计量槽、汽化器中液氯充装量超过总容积的80％；温度超过40℃，或者出现明火、蒸汽或超过45℃的热水直接对其加热，均易发生超压爆炸。6、三氯化氮爆炸危险由于化盐用水中常常含有少量反应，生成NCl3,并随氯气带入后面的生产工序。NCl3是一种比氯有更强氧化性的氧化剂，在空气中易挥发，不稳定，在气体中体积浓度达到5％～6％时，有潜在爆炸危险。60℃时受震动或在超声波条件下亦可分解爆炸；在阳光或镁光直接照射下，则瞬间爆炸，同时放出大量热。与臭氧、氧化氮、油脂或有机物接触，易促使爆炸发生。液中的NCl3易在汽化器或排污罐的底部沉积并富集起来。启、闭阀门、敲击、NCl3。2004年4月15人死亡和失踪，3万人紧急疏散，引起国内外的广泛关注。据专家分析，爆炸发生的原因是由于从泄漏的氯罐向外抽氯气，引发了NCl3的爆炸。7、工艺中存在的引爆源电解使用大电流，如果电路接触不好，绝缘不良，极易产生电火花成为引火源。生放电火花。此外，存在雷击放空管引起氢气燃烧等其他一般引火源等。三、防爆技术措施1、建筑防爆要求过0.2m2/m3；厂房必须有良好的通风；不得采取折板式屋盖和槽形屋盖，以免积聚氢气。氢气处理间、压缩间、氯气处理间与电解间宜用防火墙分隔，墙上开洞应采取封堵措施。有些工艺设备如氢气冷却、盐水精制、氯气液化、液氯贮槽等，可采取半露天布置，以减小火灾爆炸的危险性。设备和管道应保持严密。由于氯气有腐蚀性，管道、设备要经常维修，发现故障及时修理或调换。出现泄漏情况时，要有堵漏和切断气源的措施。定期分析车间的空气中氢浓度，其值应低于0.5％，室内应通风良好。任何情况下不得向室内排放氢气。氢气放空应伸出屋顶，并在氢气管上安装阻火器。严格开闭阀门的程序，严防误开、误关造成泄漏。3、防止电解槽爆炸水纯度自动分析装置，观察盐水成分变化。液位应高出隔膜顶端。液位的观察和控制可用转子流量计或液位计。电解槽和解汞室的温度需加以控制。电解槽的温度宜控制在85～95℃，减少氯气在阳极液的溶解度，减少副反应。解汞室的水温应保持接近95℃，解汞后汞的含量钠量宜低于0.01％，一般每班应对含钠量作一次分析。如果发现单槽中氯内含氢量升高到电器，使氢气从断电器处排空等措施。为防止氯、氢气在电解槽中混合，应安装氯、氢总管的压力自动调节装置，当压力升高时，可自动关闭氢气回流阀门，加氯气和氢气的抽力；安装氯、氢压缩机房、压缩机房、电解生产的中央控制台以及整流室发出信号；安装与氯、氢总管过7s。电解初期，氢气系统的氢气应排空，当氢气系统的氢气浓度达98％以上时，才定期分析氯气中含氢量和氢气中含氧量。要求氯气总管中氢含量在0.5％以下，若含量过高，应及时采取措施，如用惰性气体冲淡、停车检修等。氯气液化应按氯气中含氢量来决定，防止残存的氯气中的氢含量增加而发生危险。液氯废气在正常情况下应控制在3.5％以下，若含氢量过高，应用氮气或其他惰性气体冲淡，或用干燥的压缩空气稀释，降低到安全允许范围。瓶内必须留有0.05MPa的余压。液氯钢瓶充装时，瓶内要留出一定的气相空间，液氯充装系数为1.25kg/L，不复验制度，发现超量充装要立即处理。6、氯气储存的防爆要求才可入库。液氯钢瓶不得接触高温、明火，防止阳光直射。液氯应与可燃物、有机物或其他易氧化物质隔离，与乙炔、氨、氢气、烃类、乙醚、松节油、金属粉末等隔离。搬运时要带好钢瓶的安全帽及防震橡胶圈，避免滚动和撞击，防止容器受损。储存容器中液氯的含水量应该控制在500ppm内，防止生成酸，造成危害。7、预防三氯化氮爆炸（1）控制原材料纯度对于进厂的原料如原盐、卤水、化盐水、石棉绒等应增加“铵含量”检查指标，超过标准的严禁使用。避免运输、堆垛、仓储过程含铵物质污染原盐。对进厂卤铵物质。（2）控制工艺流程然后用空气吹除，减少电解槽中NCl3的生成量。采用冷冻剂－冷冻盐水-氯气液化（间壁式）热交换工艺，代替通常用的氨作为接触，降低NCl3的发生率。安装液氯液下泵，利用液下泵直接充装液氯，不再使用蒸发器，以杜绝NCl3在此的富集。（3）控制操作规程1（4mg/L，每周分析1次，特殊情况跟踪分析），作为安全指标，每天报安全部门备案。应控制带液氯排污物中NCl3含量，排污物中的NCl3含量不得超过60g/L，如发现排污物中的NCl3含量大于80g/L，应增加排污量和排污次数，并加强检测；如排污物中的NCl3含量大于100g/L时，应查找原因，采取紧急措施。定期清洗液氯储存设备及管道、阀门上附着的NCl3，清洗中要有足量的溶剂，氯后，才允许加热、移动和修理。（4）合理处理三氯化氮对于已形成的NCl3应及时处理，处理的方法很多，如物理分离法、化学催化分解法、氧化还原法等。物理分离法即带液氯排污法，是对蒸发器、液化器、分离器、洗涤塔、液氯储槽等设备底部进行排污，以除去NCl3。该法工艺简单，费用低廉，为多数氯碱厂所用。化学催化分解法是将含有NCl3的氯气通过装有蒙耐尔合金或AC型催化剂的催化分解塔，在催化剂活性组分的作用下，使NCl3迅速分解。蒙乃尔合金是一种以再生等特点。AC型催化分解处理法具有分解效率高（最高达95％）、分解效果好，催化剂机械强度