電氯車間可能接觸的危險物質有哪些,理化特性是什么?
作者:化工綜合網發布時間:2023-04-09分類:聚合物瀏覽:177
1、泄漏爆炸事故
電解產物氫氣是易燃氣體,粘度小、滲透性和擴散性強,極易泄漏,爆炸極限為4%~75%。氫氣系統不嚴密而逸出氫氣,與空氣形成爆炸性混合物,遇火源便會發生爆炸。
氯氣是一種劇毒氣體,本身不會燃燒,但它能夠助燃,與許多物質混合后能發生爆炸,氯氣中含氫濃度達4%~96%(體積),則隨時有發生光化學瓜或受熱發生危險。氯氣還能與乙炔、松節油、乙醚、氨、烴類、金屬粉末等許多化學物質劇烈反應發生爆炸。
2、電解槽的爆炸危險
鹽水中含有比氫、氯易放電的雜質,會在電極上放電而降低電流效率,鹽水中所含雜質SO42-在電解時能參加反應放出氧氣。SO42-還能與石墨反應使石墨陽極逐漸消蝕,導致電解不正常。
有些雜質,特別是鐵質,還會形成第二陰極,電解時逸出氫氣,使氯氣中含氫量增高。比氫、氯難放電的雜質,如Ca2+、Mg2+等,能與OH-生成Ca(OH)2和Mg(OH)2沉淀,堵塞隔膜或離子交換膜,引起陰極室壓力升高,造成氯氣中含氫量增高。水銀電解槽和鹽水中含有的鐵、鈣、鎂等雜質時能分解鈉汞齊,產生氫氣,也會引起爆炸。
隔膜質量不好,隔膜不均勻、脫落或破裂;槽內陰陽極放電而燒毀隔膜,都有可能使陰極室和陽極室產生的氣體互相滲透。鹽水液面過低,隔膜露出,即當陽極室液面降低到隔膜頂端以下,氣體有可能相互滲透。電流驟然波動,或開停團電流的升降,氯、氫氣壓隨之波動,容易破壞電化學平穩狀態,造成隔膜時緊時松,氫氣擴散到陽極室的機會增加。
隔膜法電解時,若電解槽溫度太低,會增加氯氣在陽極的溶解度,在電極上發生副反應,生成次氯酸鈉、氯酸鹽、氧等副產物,影響安全生產。水銀電解時,解汞室清水溫度太低,鈉汞齊來不及水解完全而進入電解室繼續放出氫氣,使氯氣中含氫量升高而發生危險。
隔膜法電解槽突然停電,有造成氫氣與氯氣相互混合的危險。水銀法電解中,水銀泵電動機可能斷電,若汞的循環停止或循環不完全,全使電解室底的氫離子放電,氫氣與氯氣是混合形成爆炸性混合物。如果水銀停止運轉超過7s,就會發生爆炸。
在事故情況下,當與電解槽連接的氯氣、氫氣總管的正常壓力被嚴重破壞時,氣體易混合。氫氣進入陽極室的危險性比氯氣更大,因氯氣在陰極室內可以很快被堿液吸收,而進入陽極室的氫氣則不能。
3、管道輸送系統爆炸危險
氯氣總管含氫量大于0.5%,氯氣液化后尾氣含氫量大于4%,都有發生爆炸事故的可能。氫氣管道出現負壓,空氣漏入,形成爆炸性混合氣體。
4、氯氣液化和灌裝的爆炸危險
氯氣在液化時,由于氫氣在氯氣液化時的壓力和溫度下仍為氣態,隨著氯氣液化量的增加,氫氣在剩余中的含量隨氯氣液化量就相對增加,極易構成爆炸性混合物。
鋼瓶中的雜質如石蠟、黃磷等在灌裝時,當與液氯混合,會發生激烈的化學反應而引起爆炸。如果超量灌裝,遇到高溫等情況,液氯膨脹超壓爆炸,例如超量灌裝5%,溫度為70℃,鋼瓶就會爆炸;超量灌裝10%,溫度達50℃,即會爆炸;超量20%,16℃時即有爆炸的危險。
5、氯氣儲存的爆炸危險
氯氣儲存設備在氯氣干燥的條件下不會發生腐蝕,但是在含水量超過50ppm后,氯氣就能夠與水作用生成酸,對鋼瓶或容器進行腐蝕,使儲存設備穿孔,導致泄漏爆炸事故;同時產生氫氣,使氯氣的濃度進入爆炸極限范圍;酸性條件下,三氯化氮極為活潑,易發生爆炸。
正常工作情況下,氯氣生產過程中設備、管線和附件不會發生超壓爆炸,但是有些部位管路堵塞或附件失靈,導致局部高溫高壓,就很容易發生超壓爆炸。液氯儲罐、計量槽、汽化器中液氯充裝量超過總容積的80%;溫度超過40℃,或者出現明火、蒸汽或超過45℃的熱水直接對其加熱,均易發生超壓爆炸。
6、三氯化氮爆炸危險
由于化鹽用水中常常含有少量NH4+,隨鹽水進入電解槽,會與陽極室的氯氣發生反應,生成NCl3,并隨氯氣帶入后面的生產工序。
NCl3是一種比氯有更強氧化性的氧化劑,在空氣中易揮發,不穩定,在氣體中體積濃度達到5%~6%時,有潛在爆炸危險。60℃時受震動或在超聲波條件下亦可分解爆炸;在陽光或鎂光直接照射下,則瞬間爆炸,同時放出大量熱。與臭氧、氧化氮、油脂或有機物接觸,易促使爆炸發生。
氯堿廠的液氯充裝和氣氯使用大多數采用液氯蒸發器加溫加壓輸送工藝。液氯殘液中的NCl3易在汽化器或排污罐的底部沉積并富集起來。啟、閉閥門、敲擊、撞擊、液體沖擊(泵抽)、水蒸氣加熱汽化、明火高溫等操作,都能夠引爆NCl3。2004年4月15日,重慶天原化工總廠發生重大氯氣爆炸事故,9人死亡和失蹤,3人受傷,15萬人緊急疏散,引起國內外的廣泛關注。據專家分析,爆炸發生的原因是由于從泄漏的氯罐向外抽氯氣,引發了NCl3的爆炸。
7、工藝中存在的引爆源
電解使用大電流,如果電路接觸不好,絕緣不良,極易產生電火花成為引火源。例如,電解槽槽體接地處產生的電火花;排放堿液管道的對地絕緣不好產生的放電火花;斷電器因結鹽、結堿漏電產生的電火花及氫氣管道系統漏電產生電位差而發生的電火花;電解槽內部構件間由于較大電位差或兩極之間的距離縮小而發生放電火花。此外,存在雷擊放空管引起氫氣燃燒等其他一般引火源等。
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