在氯堿生產(chǎn)過(guò)程中，三氯化氮爆炸事故曾多次發(fā)生，爆炸不僅會(huì)造成氯氣泄漏事故，而且爆炸本身可能造成人身傷害，因此做好三氯化氮爆炸的預(yù)防工作顯得尤為重要。

　　1? 三氯化氮的性質(zhì)及危險(xiǎn)性

　　三氯化氮(NCl₃)分子為三角錐形，由于分子內(nèi)3個(gè)氯原子聚集在同一側(cè)，相互間有較大的排斥力和阻礙，同時(shí)氮氯元素電負(fù)性接近(氮稍大于氯)，在外界較小能力的激發(fā)下，就可能引起氮氯鍵(N-Cl)斷裂而造成三氯化氮發(fā)生分解。自燃爆炸點(diǎn)95℃。

　　三氯化氮是一種危險(xiǎn)且不穩(wěn)定的物質(zhì)，在60℃以下逐漸分解產(chǎn)生氮和氯，在一定條件下與生成反應(yīng)達(dá)成可逆平衡。

　　純的三氯化氮和臭氧、磷化物、氧化氮、橡膠、油類等有機(jī)物相遇，可發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。

　　液體加熱到60-95℃時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，空氣中爆炸溫度約為1700℃，密閉容器中爆炸最高溫度為2128℃，最大壓力為543.2MPa。

　　氣體在氣相中體積分?jǐn)?shù)為5.0%-6.0%時(shí)存在潛在爆炸危險(xiǎn)。在密閉容器中60℃時(shí)受震動(dòng)或在超聲波條件下可分解爆炸，在非密閉容器中93-95℃時(shí)能自燃爆炸。在日光、鎂光照射或碰撞“能”的影響下，更易爆炸，有實(shí)驗(yàn)表明三氯化氮體積分?jǐn)?shù)大于1%時(shí)有電火花即可引爆。

　　三氯化氮爆炸前沒有任何跡象，都是突然間發(fā)生。爆炸產(chǎn)生的能量與NCl3積聚的濃度和數(shù)量有關(guān)，少量NCl3瞬間分解引起無(wú)損害爆鳴。大量NCl3瞬間分解可引起劇烈爆炸，并發(fā)出巨響，有時(shí)伴有閃光，破壞性很大。爆炸方程式為：

　　2NCl₃=N2+3Cl₂+459.8kJ

　　三氯化氮液體在空氣中易揮發(fā)，在熱水中易分解，在冷水中不溶，溶于二硫化碳、三氯化磷、氯、苯、乙醚、氯仿等。在(NH4)2SO₄溶液中及暗處可以存放數(shù)天，在酸堿介質(zhì)中易分解。NCl₃在濕氣中易水解生成一種常見的漂白劑，顯示酸性，NCl₃與水反應(yīng)的產(chǎn)物為HClO和NH3。水解的化學(xué)方程式：NCl₃+3H₂O=NH₃+3HClO；NCl₃遇堿迅速分解，反應(yīng)式為NCl+6NaOH=N₂+3NaClO+3NaCl+3H₂O

　　NCl₃+3NaOH=NH₃+3NaClO

　　2? 三氯化氮的來(lái)源

　　在氯氣生產(chǎn)和使用過(guò)程中，所有和氯氣接觸的物質(zhì)，當(dāng)其中含有銨鹽、氨及含銨化合物等雜質(zhì)時(shí)，就可能產(chǎn)生三氯化氮。

　　(1)鹽水中含有銨鹽、氨及含銨化合物等雜質(zhì)，其中無(wú)機(jī)銨，例如NH4Cl、(NH4)2CO₃，有機(jī)銨，例如胺(RNH₂)、酰胺(RCONH₂)、氨基酸[RCH(NH₂)COOH)。鹽水在電解中與電解槽陽(yáng)極室的氯氣或次氯酸鈉在pH<5的條件下反應(yīng)，產(chǎn)生NCl₃，其反應(yīng)式如下：

　　NH₄Cl+3Cl₂=NCl₃+4HCl

　　2(NH₄)2CO₃+3Cl₂=NCl₃+3NH₄Cl+2COa+2H2O

　　NH₃+3HClO=3H₂O+NCl₃

　　鹽水中銨鹽、氨及含銨化合物的來(lái)源有以下幾個(gè)方面。

　　a.由原鹽帶來(lái)，一是原鹽本身含有，二是在運(yùn)輸和貯存的過(guò)程中混入；

　　b.由化鹽用水夾帶；

　　c.由鹽水精制劑、助沉劑夾帶。

　　(2)氯氣冷卻洗滌水、干燥氯氣用硫酸等含有氨和某些氨基(氮基)的化合物(污水即是典型例子)，與含氯的水會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)。

　　NH₃+HClO=H₂O+NHaCl(pH>8.5)

　　NH₃+2HClO=2H₂O+NHCl₂(4.2<pH<8.5)

　　NH₃+3HClO=3H₂O+NCl₃(pH<4.2)

　　這些反應(yīng)基本上是瞬間完成并同水的pH值有關(guān)。pH值在4.2-8.5時(shí)，3種形態(tài)的氯胺均會(huì)存在。

　　氯氣液化時(shí)因冷卻器破裂，冷凍劑混入時(shí)也會(huì)帶入含銨化合物，從而產(chǎn)生三氯化氮。

　　3? 三氯化氮富集的原因

　　如果把好原料關(guān)，在電解、干燥過(guò)程中由于三氯化氮含量少而且在水溶液的環(huán)境下，不會(huì)發(fā)生富集以致產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。其爆炸危險(xiǎn)主要存在于氯氣壓縮液化產(chǎn)生液氯以后的環(huán)節(jié)。

　　(1)在氯氣液化生產(chǎn)中，正常情況下氣相中NCl₃的體積分?jǐn)?shù)小于5%，不會(huì)發(fā)生爆炸。但是采用冷凍鹽水作為冷卻劑時(shí)，如果冷凍鹽水中的銨鹽、氨及含銨化合物含量高尤其是制冷劑氨混入冷凍鹽水時(shí)，當(dāng)液化器破裂造成冷凍鹽水與液氯直接接觸，將生成大量的三氯化氮。

　　(2)液體三氯化氮在液氯中的分布較為均勻，因二者密度稍有不同，造成下部的三氯化氮含量稍高。而氣化時(shí)情況有所不同，因二者沸點(diǎn)差別很大，且液氯的蒸氣壓比三氯化氮高得多，當(dāng)液氯大部分被氣化時(shí)，三氯化氮僅有少量蒸發(fā)，從而容易造成富集.有文獻(xiàn)介紹，當(dāng)氣化器中液氯蒸發(fā)時(shí)，三氯化氮的分離系數(shù)為6^-10，即氣相氯中NCl₃含量為1，而液相氯中三氯化氮含量為6^-10。因此，在液氯氣化器操作中，隨著每次倒料—?dú)饣艢狻沽系难h(huán)討程，氣化器底部殘液中的三氯化氮濃度不斷升高，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)5%時(shí)就有爆炸的危險(xiǎn)。

　　因此，如果不注意氣化溫度(采用蒸汽或明火加熱)和蒸發(fā)量，且不及時(shí)對(duì)積累的三氯化氮進(jìn)行處理，就存在安全隱患。

　　(3)液氯儲(chǔ)存容器中的液氯用盡，積累的三氯化氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。