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(shè)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(yīng)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(yīng)生成的,反應(yīng)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(dāng)空氣中三氯化氮的體積分?jǐn)?shù)達(dá)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(yīng)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(dá)到500MPa以上的壓力;在空氣中爆炸,溫度可達(dá)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(dāng)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。