1-氯氣壓縮機(jī);2- 一級(jí)氯氣液化器;3-二級(jí)氯氣液化器;4-液氯貯槽;5-致冷劑貯罐;6-致冷劑分離器;7-致冷劑壓縮機(jī);8-致冷劑冷凝器;9-致冷劑貯罐;10-致冷劑分離器;11-致冷劑壓縮機(jī);12-致冷劑冷凝器;
PIC-壓力指示及控制;PRCA-壓力記錄控制及報(bào)警;LIC-液面指示及控制;PRC-壓力記錄及控制;WRA-重量記錄及報(bào)警;PSA-壓力轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)及報(bào)警;TR-溫度記錄
液化后的氯氣通過(guò)重力自流或通過(guò)泵輸送到液氯儲(chǔ)槽內(nèi)。液氯氣化一方面可以得到高純度的氯氣;另一方面通過(guò)氣化可以得到較高壓力的氯氣,利用它再去壓送液氯,進(jìn)行充裝。液氯氣化是在氣化器內(nèi)通過(guò)與熱水或較高溫度的氯氣換熱而完成的。
3液氯生產(chǎn)過(guò)程中的主要危險(xiǎn)因素
3.1氯氣中毒
液氯泄漏至環(huán)境中會(huì)立即氣化形成氯氣,在常溫常壓下呈黃綠色。氯氣為劇毒危險(xiǎn)化學(xué)品,對(duì)人體的呼吸道及眼睛粘膜產(chǎn)生刺激,吸入后會(huì)引起肺水腫、支氣管炎,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成中毒死亡。氯氣對(duì)人體的毒害作用如表1。
表1 氯氣的毒性
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濃度mg?m-3 | 危害程度 |
30000 | 一般過(guò)濾性防毒面具失去保護(hù)作用 |
3000 | 深吸入少許可能危及生命 |
300 | 可能造成致使性損害 |
120/180 | 接觸30~60min可能引起嚴(yán)重?fù)p害 |
90 | 引起劇咳 |
15 | 刺激咽喉 |
3/6 | 有明顯氣味,刺激眼、鼻 |
0.3/1.5 | 略有氣味,無(wú)長(zhǎng)期有害作用 |
0.06 | 嗅覺(jué)濃度 |
3.2爆炸
a)液化尾氣氫含量高而發(fā)生爆炸。氫氣與氯氣混合可形成爆炸性混合氣體,氯內(nèi)氫含量的爆炸范圍為體積分?jǐn)?shù)5%~87.5%。一般而言,隔膜法生產(chǎn)時(shí)氯氣總管中氯的氫含量控制在體積分?jǐn)?shù)0.5%以下;離子膜法生產(chǎn)時(shí)氯氣總管中氯的氫含量控制在體積分?jǐn)?shù)0.3%以下。這些微量氫與氯一同進(jìn)入液化系統(tǒng),在液化過(guò)程中氫總量不變,而氯總量卻因不斷液化而減少,致使尾氣中氯內(nèi)氫含量的百分比不斷上升,一旦氫氣總量超過(guò)體積分?jǐn)?shù)4%時(shí),即有爆炸危險(xiǎn)。
b)三氯化氮的富集爆炸。三氯化氮是一種黃色粘稠液體或斜方晶體的含氮化合物,有類似于氯氣的刺激性臭味。三氯化氮在空氣中易揮發(fā),當(dāng)在氯氣中體積分?jǐn)?shù)達(dá)到5%~6%時(shí)有爆炸可能,60℃時(shí)震動(dòng)或超聲波條件下可能爆炸,在陽(yáng)光、鎂光直接照射下瞬間爆炸,與臭氧、油脂或有機(jī)物接觸易誘發(fā)爆炸。由于沸點(diǎn)不同,當(dāng)液氯蒸發(fā)時(shí)三氯化氮與氯的分離系數(shù)為6~10,故大部分的三氯化氮存留在未蒸發(fā)的液氯中,隨著蒸發(fā)過(guò)程的進(jìn)行,積累在其中的三氯化氮越來(lái)越多。當(dāng)三氯化氮在液氯中的含量超過(guò)5%時(shí)即有爆炸危險(xiǎn)。
c)過(guò)量充裝或與鋼瓶中的雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而爆炸。液氯運(yùn)輸時(shí)一般以鋼瓶或槽車作為包裝容器,液氯鋼瓶材質(zhì)為16MnR。液氯開(kāi)始進(jìn)入容器時(shí)溫度較低,由于不斷吸收外界熱量使其溫度不斷上升而氣化,致使其體積膨脹。液體具有不可壓縮性,如果液氯在容器內(nèi)被裝滿,將會(huì)由于沒(méi)有自由空間允許其膨脹,使容器爆破。500kg液氯鋼瓶超裝后的危險(xiǎn)溫度見(jiàn)表2。