三氯化氮(液氯生产)产生的条件、途径和紧急处理引言(1)
在液氯生产中,因三氯化氮曾引起多起爆炸事故,所以各液氯生产企业都十分重视控制三氯化氮。
特别是今年4月16日,重庆天原化工总厂液氯工段发生三氯化氮爆炸事故后,更引起各氯碱企业的高度重视,一些企业采取了对原料盐、液氯排污物等增加分析次数,严格控制指标,增加液氯排污的次数等措施,这些传统的控制办法对液氯的安全生产起到了重要的作用。
产生的条件(2)
控制三氯化氮的产生,仅靠传统的控制办法是否全面,是否有其他产生三氯化氮的途径?要弄清这个问题,就必须弄清三氯化氮产生的条件。
在氨、铵盐或有机胺(如尿素)存在的情况下,遇到氯、次氯酸或次氯酸盐时,都能产生含氮的氯化物。
但是,反应生成物是氯的铵盐还是三氯化氮,这要看反应时的条件。
在中、低压生产的条件下,反应生成物主要决定于溶液的pH值。
当pH>9时,反应生成物是一氯铵或二氯铵;
NH3+Cl2=NH2Cl+HCl
NH3+2Cl2=NHCl2+2HCl
当pH时,反应生成物是三氯化氮:
NH3+3Cl2=NCl3+3HCl
NH3+3HClO=NCl3+3H2O
NH+4+2Cl2→NCl3+HCl
因此,在氯气和液氯的生产中,控制氨、铵盐或有机胺(如尿素)从各种途径混入系统是非常重要的。
产生的途径(3)
从当前大多数氯碱企业的生产工艺看,系统中混入氨、铵盐或有机按(如尿素)的途径有两个:
一是从原料部分直接混入,这就是按传统方法严格控制入电解槽盐水的总铵量(常是控制原料盐、水等的含氨和铵量),防止在电解等环节的酸性环境下产生三氯化氮。
二是系统外含氨、铵盐或有机胺(如尿素)的物质因设备损环而进入到系统内,与氯气或液氯反应生成三氯化氮。
如含氨的冷冻盐水因氯冷凝器突然穿孔而进入到系统内,也会形成三氯化氮。
对于后一种产生三氯化氮的途径,往往被忽视。
据调查,绝大部分企业都用氯制冷的方法生产液氯。
用氨在氨蒸发器内蒸发吸热使氯化钙盐水降低温度,再用低温氯化钙溶液通过换热器(氯冷凝器)给氯气供冷,使气氯冷凝为液氯。
一些企业发生过氨蒸发器泄漏事故,使一部分氨溶解在氯化钙溶液里(氯化钙溶液里是否含氨,用pH试纸一测便知),修好氨蒸发器后,对含氨的冷冻盐水不及时更换。
如果氯冷凝器受腐蚀突然穿孔,含氨的冷冻盐水就会进入氯气一侧(通常冷冻盐水一侧的压力高于氯气一侧),则立即发生反应,并生成三氯化氮。
这是因为有水和大量氯存在的情况下pH。