2.液氯中三氯化氮的處理.還可用蒙乃爾合金催化分解。當(dāng)液氯通過填充有蒙乃爾合金的設(shè)備時(shí),可以凈化液氯。增加接觸時(shí)間則可以除去較高含量的三氯化氮,接觸時(shí)間越長,去除率越高。
蒙乃爾合金是一種以銅、鎳為主的合金,成分大致為。Ni65%、Cu31%、Fel.5%、SiO20.3%、Mn0.8%、C0.2%、Co0.4%。蒙乃爾合金方法的優(yōu)點(diǎn)是流程簡單.設(shè)備不復(fù)雜。蒙乃爾合金還可以再生,即用水溶解合金表面生成的鹽.然后進(jìn)行干燥.就可以再投入使用.
3.原料氣氯中三氯化氮的去除除用蒙乃爾合金催化分解外,用洗滌的方法也能取得較好的除去效果。
(1)用約0℃、26~30%的鹽酸在塔中噴淋,與氯氣逆流直接接觸,則鹽酸與三氯化氮發(fā)生如下反應(yīng)。
NCl3+4HCl—NH4Cl+3CI2↑
生成的氯化銨被鹽酸帶走。如果這個(gè)設(shè)備在第一冷卻器后,剮可代替第二冷卻器,使氯氣達(dá)到進(jìn)干燥塔要求的溫度和含水量,同時(shí),氯所挾帶的鹽沫等雜質(zhì)也被大部分除去。
(2)在進(jìn)入氯氣壓縮機(jī)前或進(jìn)入液化前的干燥氯氣用液氯噴淋洗滌,可以把氯氣中的三氯化氮冷凝,有機(jī)雜質(zhì)也將被液氯帶出.污染后的液氯可以加入有機(jī)溶劑。如四氯化碳等稀釋后將液氯蒸發(fā)。余下為含雜質(zhì)的四氯化碳溶液,可另行處理.
(3)氯水噴淋洗滌。這個(gè)方法與鹽酸洗滌方法略同,它作氯水中的HCIO或HCI與NCl3反應(yīng)而除去三氯化氮.但它的反應(yīng)速度比鹽酸法稍低,氯水噴淋量較大。氯水進(jìn)行循環(huán)操作,取出多余部分送氯水脫氯處理。
(4)熱分解法。三氯化氰在50℃時(shí)就開始分解.其速率在一定條件下與生成反應(yīng)可逆平衡。當(dāng)達(dá)100℃時(shí),只需1分鐘就可以全部分解.而且三氯化氮在OH--倦化下.可由于水解而加速分解。據(jù)此,可在氯氣多級(jí)壓縮進(jìn)行中間冷卻前.先進(jìn)行預(yù)處理,即通過2~3組已生成Fe(OH)2表面的鐵絲網(wǎng),進(jìn)行催化分解.使用這個(gè)方法需要特別注意三氯化氮在高溫及催化條件下爆炸的可能性。此法目前尚未推廣使用。
(五)控制液氯汽化壓力
為避免液氯劇烈汽化造成壓力過高而引起三氯化氮爆炸的危險(xiǎn),汽化器夾套內(nèi)采用熱水加熱,嚴(yán)禁用蒸汽加熱,并嚴(yán)格控制加熱水溫度≤80℃,汽化器氯氣壓力≤1.1MPa。為加強(qiáng)監(jiān)測(cè)控制,裝置附有熱水溫度報(bào)警儀及氯氣壓力報(bào)警儀。
(六)液氯充裝計(jì)量
液氯鋼瓶的充裝系數(shù)是重要的安全指標(biāo),國家對(duì)此有明確的法規(guī)規(guī)定,其數(shù)值為不大于1.25kg/L,它表示容器(包括儲(chǔ)槽)貯存氯總量與容器有效容積之比。
《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》第五條規(guī)定:“當(dāng)盛裝臨界溫度大于70℃,其設(shè)計(jì)壓力按所盛氣體在60℃的飽和蒸汽壓設(shè)計(jì)”。氯的臨界溫度為144℃,所以液氯鋼瓶在充裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用各過程中的環(huán)境溫度不得大于60℃。
根據(jù)計(jì)算,當(dāng)充裝系數(shù)為1.25kg/L,液氯溫度在68.8℃時(shí),容器內(nèi)的氣體空間將為零,這時(shí)稱容器到達(dá)“滿量”,此時(shí)液氯的飽和蒸汽壓為2.0MPa(表壓),已達(dá)到試驗(yàn)壓力。只要在充裝時(shí)鋼瓶不超裝,一旦溫度超過時(shí)也可以有一安全量。表7-4為500kg液氯鋼瓶超裝后的危險(xiǎn)溫度。
表7—4液氯鋼瓶超裝后的危險(xiǎn)溫度
為避免液氯充裝過量。應(yīng)保證以下措施的執(zhí)行。
(1)液氯計(jì)量槽除依靠計(jì)量裝置(地磅、磁性液面計(jì)或其它計(jì)量裝置)控制液氯進(jìn)料量外,槽順的尾氣管在槽內(nèi)的插入深度是這樣設(shè)計(jì)的:在正常充裝重最范圍內(nèi),尾氣管末端高于液氯界面,當(dāng)液氯過量時(shí)。由于液面上升,尾氣管末端浸入液氯液面內(nèi),部分液氯壓入尾氣管,尾氣管外表結(jié)霜,尾氣溫度明顯下降,報(bào)警儀工作,以提醒操作者及時(shí)處理。
(2)灌裝用的磅秤應(yīng)有嚴(yán)格的管理制度,操作人員接班后,首先應(yīng)全面檢查計(jì)量衡器并校驗(yàn)零位。計(jì)量衡器的最大秤量值應(yīng)為常用秤量的1.5~3倍,衡器的校驗(yàn)期限最長不得超過三個(gè)月。
(3)液氯鋼瓶的灌裝重量誤差為士l%,為確保充裝準(zhǔn)確,除有專用的灌裝磅秤并定期校驗(yàn)外,專設(shè)復(fù)磅磅秤,每次灌裝后,有專人復(fù)磅,層層把關(guān)以確保安全。
(七)氯氣外泄易中毒
氯氣是一種黃綠色的有毒氣體,有強(qiáng)烈的刺激性氣味,比空氣重2.5倍。氯氣主要通過呼吸道和皮膚粘膜對(duì)人體發(fā)生中毒作用。當(dāng)氯氣吸入呼吸道后,氣管粘膜受到刺激而發(fā)炎。
若空氣中氯氣濃度達(dá)15mg/m3以上,氣管產(chǎn)生難以忍受的強(qiáng)烈刺激。在l00mg/m3以上瞬間的吸入,即引起喉頭腫脹和支氣管痙攣性狹窄,氣管潰瘍發(fā)炎,粘膜碎片剝落,從而發(fā)現(xiàn)吐血,急性肺水腫。在空氣中濃度高達(dá)3g/m3以上時(shí),會(huì)引起‘‘內(nèi)擊性死亡”,即深吸進(jìn)氯氣幾次后就可以造成死亡。接觸微量濃度(大于5mg/m3)的氯氣,還會(huì)出現(xiàn)慢性中毒,其癥狀是胸部作痛、氣喘、頭痛、頭暈、乏力、食欲不振、嘔吐、鼻粘膜炎癥,慢性支氣管炎等呼吸道氣管患病率增加,皮膚受到刺激時(shí),干燥刺痛。有皮膚病史者尤為明顯。
氯氣外泄還將會(huì)造成樹木和農(nóng)作物受害,嚴(yán)重污染環(huán)境,給人類生存帶威脅。
國家規(guī)定,生產(chǎn)區(qū)域空氣氯氣最高允許深度為1mg/m3。液氯充裝、貯存、使用等廠房應(yīng)有良好的通風(fēng)換氣條件。一般采用半敞開式結(jié)構(gòu).并備有方便易取的防毒面具,供故障處理時(shí)用。
另外,液氯工段設(shè)有真空負(fù)壓系統(tǒng),抽吸包裝及整瓶時(shí)的殘余氯氣、設(shè)備檢修或閥門調(diào)換時(shí)設(shè)備與管道內(nèi)滯留的氣體應(yīng)送往其它工段吸收使用,以確保生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不被污染。