氯碱生产副产三氯化氮的危害及预防措施
发表日期：2011-05-04 09:42:32 来源：互联网; 点击次数：
一、 三氯化氮的生成
氯碱生产原理是电解食盐水生成烧碱，同时得到氯气和氢气，食盐水是用水或卤水溶化原盐精制而成。氯碱生产方法主要有水银电解法、隔膜电解法和离子膜电解法，其核心设备是电解槽，电解槽由阴极和阳极组成。精制后的盐水进入电解槽，通入直流电电解即可生成烧碱、氯气和氢气，反应方程式如下：
三氯化氮主要是氨或铵进入生产系统，在盐水电解过程的酸性条件下与氯气或次氯酸反应生成的，反应方程如下。
二、三氯化氮的性质
三氯化氮是一种黄色黏稠液体或斜方形晶体的含氮化合物，密度为1.653g/L，略大于液氯，有类似氯的刺激性气味，可在酸、碱性介质中分解（在50℃时开始分解，100℃时完全分解）。三氯化氮可溶于四氯化碳、碱液等物质。对人体的皮肤、眼睛黏膜、呼吸道等均具有刺激作用，有较大的毒性。在空气中易挥发，当空气中三氯化氮的体积分数达到5%~6%时，就有爆炸的可能，是一种威胁氯碱生产安全的重要物质之一。特别是三氯化氮在氯气系统中的不断富集积累，给氯碱生产构成重大事故隐患。
三、三氯化氮的危害
三氯化氮受热、见光或震动都会分解发生爆炸，其反应式为：
据资料介绍，在容积不变条件下，三氯化氮爆炸时，温度可超过2000℃，达到500MPa以上的压力；在空气中爆炸，温度可达1700℃。国内氯碱生产企业多次发生三氯化氮爆炸事故，造成重大人员伤亡和经济损失，给国家和人民生命带来极大危害。
案例一：1994年3月，山东某氯碱企业，为降低生产成本，掺用卤水生产烧碱，因对卤水中含有的铵未做处理，生产中副产三氯化氮进入液氯系统。该厂使用汽化器加压法包装液氯，随着液氯在汽化器内的汽化，三氯化氮积存在汽化器底部，堵塞排污管道。当操作人员拆卸管道疏通时，由于三氯化氮受到撞击发生爆炸，将1m多长的厚壁钢管炸成多块，造成在场操作人员1死、2重伤、1轻伤的惨重后果。
案例二：山东华阳农药公司氯碱厂已有20多年烧碱生产历史。自1993年开始掺用卤水生产烧碱，由于卤水价格低，运输方便，大大降低了生产成本。可卤水是用地表水溶化地下卤盐得来的，造成卤水含铵较高，卤水进厂要进行除铵处理，合格后再用于化盐精制生产盐水，供烧碱生产使用。
随着掺卤量的不断增加，而除铵技术落后、效果差，铵随盐水进入电解系统，导致生成的三氯化氮量增加，进至氯气处理系统，给安全生产带来事故隐患。
氯气处理设有2台三氯化氮分解器（1台工作，1台再生），内装活性炭用于分解三氯化氮。
1999年9月，由于分解器再生周期过长，活性炭失效，三氯化氮聚集，当对分解器加热再生时，三氯化氮受热发生爆炸，将分解器封头炸飞出200多米，造成生产装置紧急停车，所幸未造成人员伤亡。
案例三：2004年4月，重庆某化工厂，在处理泄漏的液氯储罐时，由于储罐内液氯减少，三氯化氮浓度升高，三氯化氮受到震动发生爆炸，大量氯气外溢，共造成9人死亡，3人受伤，附近15万人被紧急疏散，外溢氯气还对周边环境造成严重破坏。此次事故在国内外引起广泛关注。
四、事故预防措施
三氯化氮给氯碱生产带来的各种不良影响，必须引起高度重视，对三氯化氮进行严格控制和处理。
1． 抓好源头控制
严格控制原料中无机铵的带入量，从源头上杜绝或减少三氯化氮的生成。
烧碱生产所用原盐和卤水含有无机铵（特别是卤水含量较高时），要对其进行除铵处理，利用烧碱生产过程中产生的氯水或次氯酸钠进行反应生成一氯胺和二氯胺，通入空气进行吹除，减少铵随盐水进入电解系统，从源头消除事故隐患。
2．用氯水洗涤氯气可有效去除三氯化氮
由电解生成的湿氯气进入氯气处理系统，用氯水进行喷淋洗涤，不仅可除去氯气中的盐雾，而且还会降低三氯化氮的含量。
3．使用透平机输送氯气
透平机在压缩、输送氯气时可产生高温，低浓度的三氯化氮在高温下进行分解，可降低三氯化氮的含量。
4．液化工序定期排污
液氯储罐、汽化器内液氯减少，会造成三氯化氮积聚，因此，液氯储罐、汽化器要定期带液氯排放三氯化氮至碱液中，用碱液吸收处理。
5．使用液下泵或屏蔽泵包装液氯
用汽化器加压包装液氯是最原始的方法，会造成三氯化氮在汽化器底部积聚。现在液氯液下泵和屏蔽泵在液氯包装上的应用，避免了三氯化氮的积聚，使液氯中的三氯化氮化整为零，消除了事故隐患。
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