1工藝簡述
隔膜法生產(chǎn)燒堿工藝是以原鹽用水加熱溶解制得粗鹽水 ,再經(jīng)10%電解液和碳酸鈉溶液的作用脫掉鈣鎂離子制得精鹽水。精鹽水經(jīng)預熱,以鹽酸控制PH值在3~5,送入隔膜電解槽,由電解槽蓋進入陽極室,并經(jīng)改性隔膜流入陰極室。直流電經(jīng)每個電解槽的兩個極之間電解鹽水,在陽極室放出氯氣,在陰極室放出氫氣。濕氯氣經(jīng)洗滌、冷卻和濃硫酸干燥,即為產(chǎn)品氯氣。濕氫氣經(jīng)洗滌、冷卻、再洗滌,除去微量的氨、氧、二氧化碳、硫等雜質(zhì)后,即為產(chǎn)品氫氣。
電解液經(jīng)堿蒸發(fā)濃縮成50%氫氧化鈉液堿,再經(jīng)冷卻過濾后得到含氯化鈉(1.0.±0.1)%的成品隔膜堿。析出的氯化鈉經(jīng)鹽分離設(shè)備除去,返回鹽水精制。
50%液堿經(jīng)氨萃取,制得含氯化鈉500ppm以下的精制液堿。
精制液堿再經(jīng)降膜濃縮和閃蒸濃縮到99.8%的濃度,接著造粒,冷卻成粒堿。包裝出廠。
本裝置生產(chǎn)有氫、氨等易燃、易爆物質(zhì)和氯、氨、硫酸等有毒、有害物質(zhì),屬有毒有害生產(chǎn)作業(yè)崗位。
2重點部位
2.1隔膜電解槽 該槽為燒堿生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。生產(chǎn)中可因鹽水中鈣、鎂離子含量高與氫氧化鈉生成氫氧化鈣(鎂)沉淀而堵塞隔膜,不僅影響產(chǎn)率而且導致氫氧化鈉濃度升高,電槽電流效率下降,槽電壓升高而威脅安全生產(chǎn)。使用含氟纖維和石棉混合的改性隔膜,雖然可以降低槽電壓的氯中含氫,但氯氣中含氧稍增高。氧過高會使金屬陽極涂層失活,同時會危及氯乙烯的安全生產(chǎn)。電解槽除槽器的短路開關(guān),額定電源120kA,電壓為5V,電解槽和槽間銅排的對地電壓為300V以上,不注意防護有觸電危險。氯氣不僅劇毒且與氫氣可形成爆炸性混合物。如某廠曾發(fā)生過電解槽氯中含氫超標的爆炸事故。氫氣一旦泄漏,電解槽液面控制失誤(干鍋)均可形成爆炸。如某廠曾發(fā)生過槽底漏鹽水的“干鍋”爆炸事故。
2.2氯氣干燥及壓縮 是將電解產(chǎn)出的氯氣采用98%硫酸進行四段逆流干燥,使氯中含水達到10ppm的系統(tǒng)。
濃硫酸具有強烈的腐蝕性,因設(shè)備腐蝕等原因,一旦泄漏有造成化學灼傷危險;電解槽、集氣總管、鼓風機、壓縮機之間的壓力、流量出現(xiàn)不平衡,也會出現(xiàn)壓縮機入口壓力下降或負壓等危險。
2.3氯氣液化、貯存和包裝 該部位是將氯氣液化冷凝成為液氯,經(jīng)精制、貯存、瓶或裝車外運,是氣化外供的系統(tǒng)。
液氯在精制、氣化過程中,能發(fā)生三氯化氮積累。三氯化氮在游離氯存在下,能發(fā)生支鏈化反應,導致爆炸性分解。
充裝液氯的火車槽車和鋼瓶系壓力容器,一旦泄漏將會導致空氣污染,甚至造成人員中毒;鋼瓶中如混有異物也會造成爆炸事故。國內(nèi)、外均有教訓。
2.4氫氣洗滌和壓縮 是分別采用硫酸、氫氧化鈉、硫代硫酸鈉和鹽酸洗滌,除掉氫氣中的氨、氯、三氯化氮等雜質(zhì),將氧氣除到小于5ppm,是干燥后加壓送出的系統(tǒng)。
氫氣與空氣或氫氣與氯氣在電解、氯冷卻、干燥、氫氣冷卻及輸送、氯氣液化等密閉設(shè)備及管道中,均有可能形成易燃、易爆混合物,而且在生產(chǎn)廠房中也有可能大量氫氣外泄。因此該系統(tǒng)的著火爆炸危險因素甚多。
3安全要點
3.1隔膜電解槽
3.1.1嚴格監(jiān)督進入電解槽的鹽水質(zhì)量,鹽水濃度必須達到315-325/I,鈣鎂離子小于5ppm,硫酸根離子小于5ppm,pH值控制3-5。
3.1.2每次開車前必須對儀表聯(lián)鎖條件進行嚴格確認,并嚴格遵守開車程序、工藝技術(shù)指標。嚴密監(jiān)視氯氣總管和氫氣總管壓力,以防氯中含氫和氫中含氧超標而引起的爆炸。強化對每臺電解槽巡視,及時調(diào)整液位,以保證產(chǎn)品質(zhì)量,防止單槽“干鍋”爆炸。
3.1.3除槽斷電器要經(jīng)常保持完好狀態(tài),以保證電解除槽(單槽氯中含氫超標)或異常狀態(tài)下的及時處理。
3.1.4定期對電解廠房的橋式吊車繩索的腐蝕情況檢查鑒定。
3.1.5電解槽中的金屬導體最大對地電壓可達300V,因此進入廠房作業(yè)人員必須穿戴好絕緣靴和絕緣手套,防止觸電。
3.1.6經(jīng)常對通風系統(tǒng)和作業(yè)人員的防護器具的正確使用進行檢查,減少石棉粉塵對人體及環(huán)境的危害和污染。
3.2氯氣干燥及壓縮
3.2.1開車初期和事故狀態(tài)下的廢氯氣處理裝置,要經(jīng)常保持完備狀態(tài)。
3.2.2應定期對設(shè)備和管道等腐蝕狀況進行檢查與鑒定。
3.2.3自動調(diào)節(jié)、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應定期檢驗、調(diào)試,做到經(jīng)常檢查維護,保持正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
3.3氯氣液化、貯存和包裝
3.3.1檢查氯氣液化必須根據(jù)原氯中的氫含量,調(diào)整液化效率,控制不凝氣中氫含量在4%以下。
3.3.2液氯蒸氣發(fā)過程中,嚴格控制殘液中三氯化氮的排放量為15g/l,防止三氯化氮氣分解爆炸;監(jiān)督定期進行氯氣泄漏監(jiān)測報警儀的調(diào)校。
3.3.3液氯不得與有機物共存、共運。液氯貯存場所不得用易燃材料構(gòu)筑。臨時裝卸液氯槽車的連接管線必須用金屬軟管,絕對禁止使用橡膠軟管。
3.4氫氣處理、堿蒸發(fā)、精制及其它
3.4.1經(jīng)常檢查氫氣處理系統(tǒng)氫氣泄漏的情況,監(jiān)督對跑、冒、漏的消除,及氮氣保護、蒸汽滅火等設(shè)施的維護保養(yǎng)。
3.4.2堿蒸發(fā)、精制工序的電解液、堿液在該系統(tǒng)中系高溫苛性物料,應當充分注意對其物料防護措施的檢查,防止燙傷、燒傷。
3.4.3在精制堿濃縮閃蒸過程中,使用復合傳熱鹽作載體,一旦發(fā)生傳熱鹽漏出,不能用水沖洗 。著火后要用干粉滅火,不能用水 、泡沫和二氧化碳等滅火劑。
3.4.4射線液面檢測儀在使用維修過程中,人員應嚴格自我保護,避免被射線輻射。
3.4.5設(shè)備的靜電接地應完好。