2.2 二氧化氯制取過程的安全性
制取C1O2可以采用以NaClO3法和Na2C1O3法兩種方法,反應(yīng)方程式如下:
氯酸鈉法: 2NaClO3 + 4HCl2ClO2 + C12 + 2H2O + 2NaCl
亞氯酸鈉法: 5NaClO2 + 4HCl4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
NaClO3或NaClO2與鹽酸反應(yīng)生成ClO2氣體,對于現(xiàn)場應(yīng)用,直接投入水中即可。若制成穩(wěn)定性的C1O2溶液,須用加有穩(wěn)定劑的水溶液吸收。穩(wěn)定性C1Ov溶液經(jīng)過脫水干燥劑可制成C1O2固體粉劑,而氧化氯制備過程主要安全隱患是:
(1) ClO2的滯漏危害
這是由于ClO2吸收不完全或吸收系統(tǒng)不密封而致。ClO2滯漏后,容易造成以下危害:①刺激人體呼吸道粘膜和眼睛,灼傷皮膚;②超過爆炸極限(空氣中超過10%)會發(fā)生爆炸。③污染空氣
(2)投料比失衡,反應(yīng)速度過快導(dǎo)致反應(yīng)失控。
工業(yè)上ClO2的制備一般采用是由NaClO2或NaClO2在過量濃鹽酸的介質(zhì)中反應(yīng)制的。設(shè)計的ClO2得率與吸收液的飽和度是在一定的投料比和反應(yīng)速度條件下得以實現(xiàn)的。若投料比發(fā)生變化,如鹽酸投加過快,會導(dǎo)致ClO2的生成速度加快。這樣會造成反應(yīng)液中ClOv的過飽和狀態(tài),而使ClO2來逸出到反應(yīng)系統(tǒng)的中,導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)承壓增加。若密封性較差的話,ClO2就會逸出到空氣中,同時,反應(yīng)系統(tǒng)氣相壓力超過反應(yīng)器承壓極限時,還會發(fā)生爆炸事故。
另外,NaClO3和NaClO2必須配成一定濃度的溶液,不能將鹽酸直接與固體原料接觸,否則會產(chǎn)生爆炸。
(3)灌裝過程ClO2吸收液溢出或濺落的危害
ClO2吸收液是具有極強氧化性、腐蝕性的液體。由于操作不當(dāng),在從吸收槽灌裝時,容易造成灌裝溢出和濺落皮膚,漂白帶色衣物,腐蝕地板等,但是ClO2吸收液若不遇酸性物質(zhì)本身不會燃燒或爆炸。
(4)固體穩(wěn)態(tài)ClO2混藥過程的安全性
一體包裝固體穩(wěn)態(tài)C1O2是經(jīng)過將ClO2穩(wěn)定液脫水干燥后與活化劑、穩(wěn)定劑混合封裝而成。但是活化劑、催化劑是活性物質(zhì),其作用是在固體穩(wěn)態(tài)ClO2溶解于水后,通過水相反應(yīng)將ClO2激活。但是在混藥及貯存時絕對不希望出現(xiàn)這種反應(yīng)。因此,在混藥前應(yīng)先用隋性劑將活化劑和催化劑包覆,然后在充分干燥條件下,再與主劑混合。如果包覆不完全或混藥過程吸潮,將會導(dǎo)致混藥后藥劑成份緩慢反應(yīng),釋放出ClO2,這樣會造成成品在貯存過程中將包裝袋漲開而引起火災(zāi)甚至爆炸。
安全保障措施:鑒于二氧化氯的化學(xué)活性及制備原料的性質(zhì),在原料的存放、配制以及ClO2成品的生產(chǎn)、貯存、運輸中應(yīng)做好以下安全防范措施:
① 嚴(yán)格按照危險品管理辦法,對原料中的氧化劑、還原劑、酸等分別存放、避光保存。
?、?定期對ClO2生產(chǎn)設(shè)備進行檢修,確保反應(yīng)器、氣路系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)的氣密性,防止ClO2氣體的逸出,生產(chǎn)環(huán)境保持通風(fēng)完好。
?、?嚴(yán)格按ClO2生產(chǎn)的工藝要求,配制原料的濃度,調(diào)節(jié)原料進料比,控制好進料速度,做到規(guī)范操作。
?、?嚴(yán)格按照規(guī)定的包裝規(guī)格、容量進行灌裝操作,以防止ClO2吸收液溢出。
?、?生產(chǎn)固體藥品時,確保生產(chǎn)環(huán)境的干燥,取用原料后立即將各原料包裝袋密封,嚴(yán)禁在包覆前將各種原料混和,要保證包裝袋的封密性,防止吸潮或進水。
⑥ 增強操作人員的安全防范意識,定期進行安全知識教育,使操作人員能夠應(yīng)付突發(fā)事故的發(fā)生,如:藥液濺到皮膚及衣物上,ClO2泄漏等。
3 二氧化氯產(chǎn)品在貯存及運輸過程中的安全性
二氧化氯藥劑主要有穩(wěn)定性ClO2溶液和固體穩(wěn)態(tài)ClO2粉劑。這兩種產(chǎn)品在常溫常壓下比較穩(wěn)定,但是固體穩(wěn)態(tài)ClO2在受熱、加壓、碰撞、包裝破損情況下,容易發(fā)生自燃現(xiàn)象。穩(wěn)定性ClO2溶液包裝破裂遇酸會活化出ClO2,ClO2的蓄積會造成燃燒或爆炸,但不遇酸性物質(zhì)則不會出現(xiàn)這種反應(yīng)。
安全保障措施:①穩(wěn)定性ClO2 溶液、固體穩(wěn)態(tài)ClO2粉劑應(yīng)貯存在避光、通風(fēng)、干燥的室溫環(huán)境里,不得與酸及還原性的物質(zhì)共貯共運。 ②運輸時應(yīng)輕取輕放,及雨淋,及高溫,及撞擊,并用專門的運輸工具運輸。
4 結(jié)束語
二氧化氯產(chǎn)業(yè)屬于新興產(chǎn)業(yè),隨著研究的深入和應(yīng)用的日益廣泛,ClO2的生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品形式也不斷完善,越來越多的二氧化氯新產(chǎn)品不斷面市。但是應(yīng)該引起重視的是ClO2的本身的不穩(wěn)定性及在生產(chǎn)過程中存在的不安全因素會給二氧化氯的生產(chǎn)與使用帶來潛在的危害。因此有必要對二氧化氯的安全性進行充分認識,并制訂出切實可行的防范措施,確保ClO2的安全生產(chǎn)與使用。