氯堿生產(chǎn)副產(chǎn)三氯化氮的危害及預

防措施

一、 三氯化氮的生成

氯堿生產(chǎn)原理是電解食鹽水生成燒堿，同時得到氯氣和氫氣，食鹽水是用水或鹵水溶化原鹽精制而成。氯堿生產(chǎn)方法主要有水銀電解法、隔膜電解法和離子膜電解法，其核心設備是電解槽，電解槽由陰極和陽極組成。精制后的鹽水進入電解槽，通入直流電電解即可生成燒堿、氯氣和氫氣，反應方程式如下：

三氯化氮主要是氨或銨進入生產(chǎn)系統(tǒng)，在鹽水電解過程的酸性條件下與氯氣或次氯酸反應生成的，反應方程如下。

二、三氯化氮的性質(zhì)

三氯化氮是一種黃色黏稠液體或斜方形晶體的含氮化合物，密度為1.653g/L，略大于液氯，有類似氯的刺激性氣味，可在酸、堿性介質(zhì)中分解（在50℃時開始分解，100℃時完全分解）。三氯化氮可溶于四氯化碳、堿液等物質(zhì)。對人體的皮膚、眼睛黏

膜、呼吸道等均具有刺激作用，有較大的毒性。在空氣中易揮發(fā)，當空氣中三氯化氮的體積分數(shù)達到5%~6%時，就有爆炸的可能，是一種威脅氯堿生產(chǎn)安全的重要物質(zhì)之一。特別是三氯化氮在氯氣系統(tǒng)中的不斷富集積累，給氯堿生產(chǎn)構(gòu)成重大事故隱患。 三、三氯化氮的危害

三氯化氮受熱、見光或震動都會分解發(fā)生爆炸，其反應式為：

據(jù)資料介紹，在容積不變條件下，三氯化氮爆炸時，溫度可超過2000℃，達到500MPa以上的壓力；在空氣中爆炸，溫度可達1700℃。國內(nèi)氯堿生產(chǎn)企業(yè)多次發(fā)生三氯化氮爆炸事故，造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失，給國家和人民生命帶來極大危害。 案例一：1994年3月，山東某氯堿企業(yè)，為降低生產(chǎn)成本，摻用鹵水生產(chǎn)燒堿，因?qū)u水中含有的銨未做處理，生產(chǎn)中副產(chǎn)三氯化氮進入液氯系統(tǒng)。該廠使用汽化器加壓法包裝液氯，隨著液氯在汽化器內(nèi)的汽化，三氯化氮積存在汽化器底部，堵塞排污管道。當操作人員拆卸管道疏通時，由于三氯化氮受到撞擊發(fā)生爆炸，將1m多長的厚壁鋼管炸成多塊，造成在場操作人員1死、2重傷、1輕傷的慘重后果。

案例二：山東華陽農(nóng)藥公司氯堿廠已有20多年燒堿生產(chǎn)歷史。自1993年開始摻用鹵水生產(chǎn)燒堿，由于鹵水價格低，運輸

方便，大大降低了生產(chǎn)成本?？甥u水是用地表水溶化地下鹵鹽得來的，造成鹵水含銨較高，鹵水進廠要進行除銨處理，合格后再用于化鹽精制生產(chǎn)鹽水，供燒堿生產(chǎn)使用。

隨著摻鹵量的不斷增加，而除銨技術(shù)落后、效果差，銨隨鹽水進入電解系統(tǒng)，導致生成的三氯化氮量增加，進至氯氣處理系統(tǒng)，給安全生產(chǎn)帶來事故隱患。

氯氣處理設有2臺三氯化氮分解器（1臺工作，1臺再生），內(nèi)裝活性炭用于分解三氯化氮。

1999年9月，由于分解器再生周期過長，活性炭失效，三氯化氮聚集，當對分解器加熱再生時，三氯化氮受熱發(fā)生爆炸，將分解器封頭炸飛出200多米，造成生產(chǎn)裝置緊急停車，所幸未造成人員傷亡。

案例三：2004年4月，重慶某化工廠，在處理泄漏的液氯儲罐時，由于儲罐內(nèi)液氯減少，三氯化氮濃度升高，三氯化氮受到震動發(fā)生爆炸，大量氯氣外溢，共造成9人死亡，3人受傷，附近15萬人被緊急疏散，外溢氯氣還對周邊環(huán)境造成嚴重破壞。此次事故在國內(nèi)外引起廣泛關(guān)注。 四、事故預防措施

三氯化氮給氯堿生產(chǎn)帶來的各種不良影響，必須引起高度重視，對三氯化氮進行嚴格控制和處理。

1． 抓好源頭控制

嚴格控制原料中無機銨的帶入量，從源頭上杜絕或減少三氯化氮的生成。

燒堿生產(chǎn)所用原鹽和鹵水含有無機銨（特別是鹵水含量較高時），要對其進行除銨處理，利用燒堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯水或次氯酸鈉進行反應生成一氯胺和二氯胺，通入空氣進行吹除，減少銨隨鹽水進入電解系統(tǒng)，從源頭消除事故隱患。 2．用氯水洗滌氯氣可有效去除三氯化氮

由電解生成的濕氯氣進入氯氣處理系統(tǒng)，用氯水進行噴淋洗滌，不僅可除去氯氣中的鹽霧，而且還會降低三氯化氮的含量。 3．使用透平機輸送氯氣

透平機在壓縮、輸送氯氣時可產(chǎn)生高溫，低濃度的三氯化氮在高溫下進行分解，可降低三氯化氮的含量。 4．液化工序定期排污

液氯儲罐、汽化器內(nèi)液氯減少，會造成三氯化氮積聚，因此，液氯儲罐、汽化器要定期帶液氯排放三氯化氮至堿液中，用堿液吸收處理。

5．使用液下泵或屏蔽泵包裝液氯

用汽化器加壓包裝液氯是最原始的方法，會造成三氯化氮在汽化器底部積聚?，F(xiàn)在液氯液下泵和屏蔽泵在液氯包裝上的應用，避免了三氯化氮的積聚，使液氯中的三氯化氮化整為零，消除了事故隱患。