用泵输送氯化钙盐水中带有大量的溶解氨,而氯化钙盐水用泵强制循环后其压力要大于氯气压力,如果氯冷凝器发生泄漏,含氨盐水会进入氯系统,而且不易发现。同时盐水还会与氯气反应生产盐酸和次氯酸,对设备和管道造成腐蚀,容易引发氯气泄漏事故。所以这种工艺从安全角度来说,存在较大安全隐患,但目前行业内许多氯碱厂仍采用这种工艺,建议逐步淘汰或尽可能不采用。
(2)氟里昂致冷:液氯生产中采用氟里昂致冷工艺,提高了传热效率。氟里昂致冷剂直接与氯气经换热器换热不需要冷媒,而且氟里昂不与铜发生反应,因此可以选用铜材作为换热器材质,这样可以大大提高传热效果。由于没有冷媒,整个工艺在一个成套设备中完成,可大大减少占地面积,降低投资。但是,如果一旦换热器泄漏,氟里昂与氯反应不会生成三氯化氮,生成的多氯化烃,为粘稠状物质,有可能影响换热器的传热效果。由于蒙特尔协议规定,氟里昂22最终也将被禁止使用。在替代氟里昂的新一代环保致冷剂未投入使用前,该工艺仍是可行的安全生产工艺。
(3)溴化锂吸收致冷:该工艺流程为将槽中的纯水,用冷水泵抽送到G型蒸汽溴化锂吸收式致冷机组进行冷却,温度降到+5℃-+7℃,进入氯气液化器吸收氯气热量,温度升高到+10℃-+15℃回到冷水槽中。干氯气经双级压缩至0.5 Mpa,在液化器内被液化成液氯,尾气送高纯酸岗位或次氯酸钠岗位.
该工艺的优点是用纯水作冷媒,运行过程中不具备产生三氯化氮的前提条件, 蒙特尔协议规定,2010工业致冷剂禁止使用氟里昂22,因此溴化锂吸收制冷是一绿色致冷工艺,自动化程度高,电能消耗低,运行平稳,维修量少,噪音低。
(二)生产中应注意的安全问题 1、液氯尾气含氢
食盐溶液电解产物为烧碱、氯气和氢气,因此氯气本身就会含有微量的氢。
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一般控制氯气总管氯中含氢≤0.4%,但在液化过程中,随着氯气不断被液化,氢气不断被浓缩,当液化尾气氯中含氢超过4%,达到氯、氢混合气体爆炸极限时,应有可能引发爆炸。因此在氯气液化过程中一定要严格控制液化效率,不能过高,以确保尾氯中含氢量在安全范围内,同时企业可配套有相当规模的合成盐酸,漂白液等装置吸收低纯度的氯气以平衡生产。
2、液氯中的三氯化氮
三氯化氮是由氯气与氨在电解槽及阳极液PH<5的条件下产生的一种极不稳定的化合物.由于在氯碱生产中各种原辅材料都有可能含有微量的氨(铵盐可有机胺),因此氯气中不可避免的会有向量的三氯化氮伴生,而且由于三氯化氮在气相和液相氯中的溶解度不同,在氯气液化时,三氯化氮往往会富集于液氯中.三氯化氮的沸点为71℃,自然爆炸温度为95℃,在气相中体积占5-6%时就有爆炸可能;60℃时在震动或超声波条件下,会发生分解爆炸;在阳光等强光直接照射下,瞬间爆炸;与臭氧、氧气氮、油脂或有机物接触,易诱发爆炸。由于液氯和三氯化氮的沸点不一,液氯蒸发时,三氯化氮和液氯的分离系数为6-10,即气相氯中三氯化氮含量为1,液氯中三氯化氮含量为6-10,从而使大部分三氯化氮留在未蒸发的液氯残液里,随着蒸发过程的进行,液氯总量越来越少,而积累在其中的三氯化氮含量越来越多,当液氯残液中三氯化氮的浓度超过5%时,即有爆炸危险。这一点虽然得到同行业的认可,但部分企业却往往因液氯中三氯化氮超标未予以重视而发生爆炸事故。如何减少三氯化氮的产生,如何防止三氯化氮的富集,如何从系统中清除三氯化氮,氯碱企业应把这作为一个重大的安全隐患,予以进一步探讨和研究,同时按照规范进行设计、建设、生产、管理、运行。
(三)设备安全管理
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1、液化、冷冻、包装等主要设备均系压力容器,应取得压力容器使用证并应定期进行安全检查(焊缝、测厚及水压、气压试验),合格后应再通气氯试压试漏,无泄漏方可投入生产运行。
2、检修压力容器应按《压力容器安全技术监察规程》等规定执行。 3、氯系统、冷冻系统等管道或容器上必须装压力表,每半年必须校验一次。 4、氯系统、冷冻系统、包装系统连接管道上的阀门应开闭良好,防止渗漏。氯系统管道、阀门必须按相应的压力使用相应的型号,并遵守压力管道、阀门强制更换的规定。
5、定期对电气设备按《电气运行规程》进行检查和维修,发现电器设备着火,迅速切断电源,用干粉或二氧化碳灭火器进行灭火,严禁用水及其它液体灭火泼浇。如发生人身触电,应立即切断电源,然后用人工呼吸作紧急救治。
6、建立健全各类设备管理档案资料,制定压力容器操作规程。
7、湿氯气系统装置、管道、阀门除了选用衬胶、塑料等防腐材质外,还可选用钛材。但在干燥系统则不能选用钛材。
(四)液氯包装 1、包装工艺概述
液氯包装一般有三种不同的包装工艺,即气化包装、压缩空气包装及液下泵或屏蔽泵包装。
(1)气化包装:该工艺是使少量的液氯在气化器内气化,产生高压氯气来压送液氯进行包装。一般采用的设备是夹套式气化器,用热水加热。该方法工艺简单没有废气产生,但是,液氨的气化是三氯化氮富集的根源,如果控制不好,三氯化氮达到一定的浓度即有爆炸的危险。另外在没有合理热源的情况下,一些企业采用汽水混合的方式进行加热,这样就很难保证回执热源<45℃,不符
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合《氯气安全规程》的有关规定,也容易造成事故,因此应该尽可能不要采用气化包装工艺,并逐步淘汰。
(2)压缩空气包装:该工艺利用压缩空气压送液氯进行包装。相对于气化包装来讲,该工艺需增加空气压缩设备、空气干燥设备等,包装后会产生大量废气,需要配套吸收低纯度、高含氧的废氯产品。但是该工艺最大的优点是避免了气化器中三氯化氮的富集,提高了包装过程的安全性。
(3)液下泵或屏蔽泵均可用于液氯包装。液下泵是国外90年代开发目前已国产化的一种安全可靠的先进设备,此泵安装有防止液氯泄漏的限流器装置,解决了空气包装设备承压时间过长的问题,同时包装速度快,提高了劳动效率。目前,液下泵及屏蔽泵 的使用工艺已成熟。
2、包装安全技术规定
(1)液氯包装时必须严格执行充装系数为1.25kg/l的规定,严禁超装。 (2)定期对压力表、磅秤进行校验。
(3)液氯满瓶与空瓶分开放置,并设明显标志,禁止混放。
(4)夏天高温天气,应将液氯钢瓶放置室内或用覆盖物遮盖,严禁在阳光下曝晒。
(5)严禁充装过期钢瓶、报废钢瓶,检测日期有疑问的钢瓶不得充装。 (6)定期对液氯贮槽、包装槽、钢瓶等容器进行清洗,以防三氯化氮积累引起爆炸。
(7)控制好氯冷凝器上部的氯气尾气阀门及气液分离器氯气尾气阀门的开启度,以免聚氢。
(8)充满液氯的管道必须是处于流动状态的,杜绝处于静止密闭状态。防止管道、管件、阀门,法兰等处发生超压胀破泄漏。不充装时充满液氯的管道
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必须设法排尽,使之不存在液氯。
第三章 液氯钢瓶的安全管理
一、法律法规依据
《危险化学品安全管理条例》(国务院令第344号,2002年3月15日起施行)
《特种设备安全监察条例》(国务院令第373号,2003年3月1日起施行) 《气瓶安全监察规定》(国家质监总局令第46号,2003年3月1日起施行) 《氯气安全规程》(GB11984-89)等。
液氯钢瓶的设计、制造、定期检验及液氯的生产、充装、运输、储存、销售、使用等各项活动,应当遵守上述条例和规定,并制定本企业的液氯钢瓶充装安全管理规程和操作规程。
二、液氯钢瓶充装
1、液氯充装单位应向省质监部门申请领取《气瓶(液氯)充装许可证》,未取得《气瓶(液氯)充装许可证》的,不得从事充装工作。
2、《气瓶(液氯)充装许可证》有效期为四年,有效期满前,充装单位应向发证机关申请更换。
3、充装单位应当符合下列条件: (1)有营业执照。
(2)有适应充装和安全管理的技术人员和特种设备作业人员,具有与充装液氯相适应的完好的充装设备、工器具、检测手段、场地厂房,有符合要求的安全设施。
(3)具有一定的液氯储存能力和足够数量的自有产权氯气钢瓶。 (4)符合液氯钢瓶充装站安全技术规范及国家标准的要求,建立健全液氯
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