氯堿化工企業(yè)中【NCl3】的防爆炸措施

提要：安全是化工企業(yè)的生命線。化工企業(yè)中的爆炸則是最不安全的隱患，每一次爆炸幾乎都會(huì)造成人員傷亡，設(shè)備的毀滅性破壞，給企業(yè)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失和極壞的社會(huì)影響。【NCl3】來(lái)源于原料--鹵水；或因管道、設(shè)備的泄漏使制冷劑液氨進(jìn)如液氯中。【NCl3】極易爆炸，破壞性極大。在氯堿生產(chǎn)中應(yīng)從生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)加以控制，優(yōu)化工藝，減少或除去【NCl3】，使化工生產(chǎn)成為造福人民的和諧企業(yè)。

關(guān)鍵詞：安全 【NCl3】 爆炸 措施 和諧

高溫、高壓、有毒、易爆是化工企業(yè)的“四大殺手”。我們的企業(yè)每時(shí)每刻都在與這“四大殺手”博奕，厄止安全事故的發(fā)生，真是“魔高一尺道高一丈”。在人的共同努力下，安全事故呈逐年下降的趨勢(shì)。即便是這樣，還是出了一些大的、重大的安全事故。1991年3月，原萬(wàn)縣市化學(xué)工業(yè)公司氯堿車間發(fā)生爆炸，操作平臺(tái)8mm厚的剛板被炸穿孔、50—100m遠(yuǎn)的玻璃窗被炸碎，萬(wàn)幸沒有人員傷亡，只是全公司停產(chǎn)5天；2004年4月16日發(fā)生的重慶天原化工總廠爆炸事故，造成了9人死亡，3人受傷，15萬(wàn)群眾被緊急疏散，給國(guó)家和群眾造成了重大損失。

事故發(fā)生以后，經(jīng)專家認(rèn)真調(diào)查分析【NCl3】，得出結(jié)論：前者為【NCl3】在汽化器的濃度聚集過高而發(fā)生爆炸；后者是因氯冷卻器腐蝕穿孔，導(dǎo)致大量含有銨的鹽水直接進(jìn)入液氯系統(tǒng)，造成【NCl3】濃度升高而發(fā)生爆炸。【NCl3】爆炸威力很大，它的破壞力是由【NCl3】】在系統(tǒng)中的含量的多少?zèng)Q定的。爆炸部位可以發(fā)生在任何三氯化氮聚積的部位，如管道、排污罐、氣化器、鋼瓶等處。炸事前沒有任何跡象，都是突然間發(fā)生。爆炸時(shí)發(fā)出巨響，有時(shí)伴有閃光，破壞性很大。

三氯化氮【NCl3】如此討厭，它是怎樣的性質(zhì)、怎么來(lái)的？我們?cè)趺崔k？

一、三氯化氮的物理、化學(xué)性質(zhì)：

三氯化氮，分子式為【NCl3】，分子構(gòu)型是三角形，屬極性分子；它黃色粘稠狀液體或斜方形晶體狀，極易爆炸。有類似氯氣的刺激性臭味。密度：1.65kg/dm3;比液氯1.62 kg/dm3重;熔點(diǎn)：<-40℃，沸點(diǎn)：<71℃。自燃爆炸點(diǎn)95℃。在熱水中易分解，不溶于冷水，在空氣中易揮發(fā)，不穩(wěn)定，在氣相中濃度達(dá)5%—6%（V/V）時(shí)，有潛在的爆炸危險(xiǎn)。60℃時(shí)受震動(dòng)或在超聲波條件下，易發(fā)生分解性爆炸；與油脂或有機(jī)物等接觸也可發(fā)生爆炸。三氯化氮【NCl3】的分離系數(shù)為6--10，即氣氯中【NCl3】含量為1，液氯中【【NCl3】含量可達(dá)6--10。在工業(yè)中，可以將三氯化氮萃取到四氯化碳中儲(chǔ)存，可用作引爆劑和化學(xué)試劑，在容積不變的情況下，爆炸時(shí)溫度可達(dá)2128℃，壓力高達(dá)531.6Mpa。在空氣中爆炸溫度可達(dá)1698℃。

當(dāng)液氯開始蒸發(fā)時(shí)大部分【NCl3】存留于未蒸發(fā)的液氯中。因?yàn)椤綨Cl3】的密度（1.65kg/dm3）比液氯（1.62 kg/dm3）大，沸點(diǎn)(71℃)比液氯(-34.5℃)高，所以隨著液氯的不斷氣化，液氯的量不斷減少，殘余的【NCl3】會(huì)被不斷的濃縮而積累在容器的下部，當(dāng)【【NCl3】在液氯中的濃度超過5%時(shí)即有爆炸的危險(xiǎn)。所以在液氯蒸發(fā)時(shí)一定要注意液氯中【NCl3】的含量，如超標(biāo)需立即采取措施，如增大蒸發(fā)器的液氯進(jìn)料量，以降低【NCl3】的含量；或?qū)⑵渑诺簦越档汀綨Cl3】在液氯中的比例；減少震動(dòng)或避免超聲波，以減小爆炸的可能性。

二、我們應(yīng)做的準(zhǔn)備工作

三氯化氮【NCl3】在氯堿工業(yè)中的危險(xiǎn)性如此之大，我們應(yīng)高度重視，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，防止三氯化氮【NCl3】發(fā)生爆炸造成嚴(yán)重的危害，具體應(yīng)做好以下幾方面工作：

1、嚴(yán)格控制鹽水（鹵水）中的銨離子（NH4+）的量應(yīng)低于1mg/L渝東北地區(qū)的鹵水含銨離子（NH4+）較高，在作鹵水處理時(shí)應(yīng)控制鹵水的ph值＞8。由NH4++OH-=NH3↑+H2O，當(dāng)鹵水呈堿性時(shí)，平衡向右移動(dòng)，以減少NH4+的量，從而控制總銨量。一般在鹵水中加入燒堿（NaOH）。

2、控制稀釋水中的銨離子（NH4+）以及原鹽中銨離子（NH4+）的含量；

3、液氯冷凍鹽水中含銨根離子也是較大的事故隱患。在液氯生產(chǎn)過程中，因氯冷卻器腐蝕穿孔，導(dǎo)致大量含有銨的鹽水直接進(jìn)入液氯系統(tǒng)，生成極具危害性的三氯化氮爆炸物，當(dāng)積聚到爆炸濃度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生爆炸；

通過控制氣氯和液氯中三氯化氮含量應(yīng)低于50ppm，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)更換設(shè)備；或?qū)⒁郝壤鋬鼋橘|(zhì)更換為溴化鋰或氟利昂，杜絕了此種原因的產(chǎn)生。

4、在液氯蒸發(fā)器的底部加排污口；

應(yīng)堅(jiān)持在每次汽化前，將三氯化氮【NCl3】帶適量的液氯排入堿池中，以除去三氯化氮【NCl3】。吸收【NCl3】及液氯后的堿處理桶應(yīng)及時(shí)清理，建議將其運(yùn)至安全處做焚燒處理。嚴(yán)禁不帶液氯只排【NCl3】的干排情況；盡量減少管線中殘余【NCl3】的積累，同時(shí)盡量避免【NCl3】聚集的管線及設(shè)備被陽(yáng)光直射，造成溫度升高。另外需注意的是，排放【NCl3】的管線不應(yīng)有U形彎，避免引起爆炸。同時(shí)，應(yīng)將三氯化氮【NCl3】的排放及排放次數(shù)寫入操作規(guī)程，定期檢查。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)三氯化氮【NCl3】爆炸機(jī)理、爆炸的條件缺乏相關(guān)技術(shù)資料，對(duì)如何避免三氯化氮【NCl3】爆炸的相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不夠完善，因此，應(yīng)從技術(shù)上進(jìn)行探索，盡快形成一套安全、成熟、可靠的預(yù)防和處理三氯化氮【NCl3】的應(yīng)急預(yù)案。作為企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度部門，應(yīng)與氯堿生產(chǎn)單位積極配合，從源頭上控制三氯化氮【NCl3】的產(chǎn)生，要時(shí)刻關(guān)注鹽水的總含銨量，以及全公司用水中是否存在銨的污染，以杜絕三氯化氮【NCl3】爆炸事故的發(fā)生，以適應(yīng)企業(yè)安全、和諧生產(chǎn)，為社會(huì)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和更好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

1、《氯堿化工》雜志，1991年第6期

2、《無(wú)機(jī)化學(xué)》，大連工學(xué)院編，高等教育出版社，1986年