1、s,鹽酸工藝流程及爆炸點(diǎn)分析,二電解車間 寇 棟,氯化氫的物理性質(zhì),1、氯化氫是一種無色氣體：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下重度為1.639 kg/m3；在0.1 MPa壓力下熔點(diǎn)為-144 ，沸點(diǎn)-85 。 2、氯化氫氣體對(duì)動(dòng)、植物有害，對(duì)人體也有害，它能刺激并破壞粘膜及呼吸系統(tǒng)，如眼、鼻、咽喉、氣管等。 3、氯化氫在水中的溶解度很大，在潮濕的空氣中能形成酸霧。在壓力為0.1 MPa，溫度為0 時(shí)，1體積水能溶解507體積氯化氫。在18 時(shí)能溶解402體積氯化氫。 4、氯化氫溶于水，放出大量的熱。,氯化氫的化學(xué)性質(zhì),1、干燥的氯化氫氣體幾乎不和金屬起作用，而潮濕的氯化氫氣體對(duì)金屬有嚴(yán)重的腐蝕作用。 2、氯化氫

2、與有機(jī)化合物的烯、炔類在觸媒的存在下起加成反應(yīng)。 CHCH+HCl CH2CHCl(氯乙烯) CH2CH2+HCl CH3CH2Cl（氯乙烷） 氯化氫與氨氣反應(yīng)生成氯化銨 NH3HCl NH4Cl,HgCl2,鹽酸的物理性質(zhì),1、氯化氫的水溶液稱為鹽酸，一般工藝品鹽酸中常含有鐵、氯及有機(jī)雜質(zhì)，故多顯淡黃色。 2、鹽酸對(duì)人體皮膚有灼傷性。 3、鹽酸的沸點(diǎn)隨濃度而變化，成品鹽酸（31）在0.1 MPa下，沸點(diǎn)為83.1 ，比重為1.157（15），隨溫度升高比重減小，隨濃度增加比重增大。 4、鹽酸與水組成恒沸混合物，當(dāng)壓力為0.1 MPa時(shí)，恒沸點(diǎn)為110 ，混合物含氯化氫20.24（重量）。 5

3、、鹽酸在加熱時(shí)，分解逸出氯化氫氣體，氯化氫氣體與空氣中的水分結(jié)合成酸霧，濃鹽酸在空氣中發(fā)白煙，故稱為發(fā)煙鹽酸。,鹽酸的化學(xué)性質(zhì),鹽酸又稱氫氯酸，是氯化氫的水溶液，亦是氯堿企業(yè)中最基本的無機(jī)酸和化工原料之一，也是氯堿廠做好氯氣產(chǎn)品生產(chǎn)能力平衡的關(guān)鍵產(chǎn)品。 1、鹽酸與大部分金屬作用生成鹽（貴重金屬除外，如金、鉑）如：Zn+2HCl ZnCl2H2 三份鹽酸與一份硝酸的混合物稱為王水，能溶解金和鉑。 2、鹽酸與比它弱的酸所構(gòu)成的鹽作用生成另一種鹽和酸。 如：Ca3（Po4）26HCl 2H3Po43CaCl2 3、鹽酸與金屬氧化物作用生成氯化物和水。 如：Fe2O3+6HCl 2FeCl33H2O

4、4、鹽酸與堿起中和反應(yīng)。 如：NaOH+HCl NaClH2O 5、鹽酸對(duì)動(dòng)、植物纖維及一般金屬有強(qiáng)烈的腐蝕性。石英玻璃、陶瓷、耐酸樹脂及塑料等能耐酸腐蝕。,案例一,事故經(jīng)過：某堿廠鹽酸車間，某爐減量生產(chǎn)(先減氯，后減氫)，此時(shí)發(fā)現(xiàn)該爐出口壓力出現(xiàn)一個(gè)大負(fù)壓，瞬時(shí)又轉(zhuǎn)大正壓，接著一聲巨響，該爐火焰驟然熄滅，立即作緊急停車處理。檢查現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)尾氣塑料管進(jìn)、出口風(fēng)機(jī)部位全部炸碎，風(fēng)機(jī)葉輪打碎；尾氣塔頂部分液盤炸裂。該爐已無法生產(chǎn)，修復(fù)花了一周。塑料碎片飛出30m，幸好未傷人。 原因分析：事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查如圖所示。在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)塊式石墨冷卻器上封頭接管處有一個(gè)大洞，大量空氣吸人。在該爐減量生產(chǎn)前也未曾對(duì)尾氣

5、進(jìn)行抽樣分析。在減量時(shí)，由于進(jìn)爐氣量減少，致使系統(tǒng)負(fù)壓增加，大量空氣從塊式石墨冷卻器的頂部泄漏處吸人，造成尾氣中含氧突然升高，因而達(dá)到爆炸范圍。尾氣管及尾氣塔頂是硬質(zhì)聚氯乙烯材質(zhì)制作，從而在那里發(fā)生爆炸泄壓。在爆炸一瞬間出現(xiàn)了大正壓，將爐子壓熄。,事故現(xiàn)場(chǎng)示意圖,案例二,事故經(jīng)過：該樹脂廠一臺(tái)鐵合成爐開車點(diǎn)爐，正當(dāng)點(diǎn)火棒剛伸人點(diǎn)火孔時(shí)，該爐爐頂新裝的防爆膜發(fā)生爆破，防爆膜頂?shù)乃嘀普谟晟w炸飛，落在離此爐25m外的房頂上，將屋頂擊穿一個(gè)面盆大的洞。30m2的石墨冷卻器列管震斷了25根，只能報(bào)廢?？諝饫鋮s導(dǎo)管移位。該爐石英燃燒器全部震碎，幸好未傷人。 原因分析：整個(gè)事故僅歷時(shí)數(shù)分鐘時(shí)間。事故發(fā)生后

6、勘查現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，氯氣系統(tǒng)閥門緊 閉；氫氣系統(tǒng)進(jìn)合成爐的旋塞和閥門全部開啟。如圖所示。詢問參與點(diǎn)爐作業(yè) 的班長(zhǎng)及副班長(zhǎng)，均稱未開過氫氣進(jìn)爐閥門和旋塞，僅開啟過點(diǎn)火閥。由此可見，這兩位班長(zhǎng)在點(diǎn)爐作業(yè)開始前未檢查進(jìn)爐的氫氣系統(tǒng)閥門與旋塞，就是說，在該爐停爐后，氫氣的進(jìn)爐閥門與旋塞未關(guān)過，僅關(guān)閉了氫氣的阻火器閥門和室內(nèi)控制閥。此次事故發(fā)生就是較大量氫氣在點(diǎn)火前就進(jìn)入了爐內(nèi)，一遇明火，便發(fā)生爆炸。,事故現(xiàn)場(chǎng)示意圖,邊混合邊邊燃燒還是先混合再點(diǎn)燃,案例三,事故名稱：鹽酸貯槽爆炸 發(fā)生日期：1993年5月27日 發(fā)生單位：山東某廠 事故經(jīng)過：氯堿車間一名設(shè)備員在鹽酸裝車高架貯槽旁用手持電動(dòng)砂輪對(duì)電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行

7、修整，砂輪機(jī)產(chǎn)生的火花引燃了鹽酸貯槽上部水封盒上方泄漏出的氫氣。該設(shè)備員在用于干粉滅火器滅火時(shí)，引起回火，使鹽酸貯槽發(fā)生爆炸，該設(shè)備員被炸傷，送醫(yī)院途中死亡。 原因分析（1）鹽酸貯槽區(qū)屬禁火區(qū)，未經(jīng)批準(zhǔn)私自用砂輪機(jī)磨削，屬違章操作，火花引燃了氫氣； （2）著火后處理不當(dāng)，引起氫氣回火，引爆貯槽內(nèi)可爆炸氣體。 教訓(xùn)（1）對(duì)職工加強(qiáng)遵章守紀(jì)的教育，防止發(fā)生違章現(xiàn)象；（2）在檢修或安裝設(shè)備時(shí)，事先制定好方案，防止工作中的任意性，尤其是干部更應(yīng)帶頭嚴(yán)格按方案辦。,可燃性氣體（氫氣或煤氣）是還原劑，氧化性氣體（氧氣或空氣或氯氣）是氧化劑。可燃性氣體可以在氧化性氣體中被引燃后燃燒。 要了解氣體什么時(shí)候燃燒

8、，什么時(shí)候爆炸，首先要了解可燃性氣體的燃燒有擴(kuò)散燃燒（穩(wěn)定燃燒）和混合燃燒（爆炸燃燒）之分。 可燃性氣體（氫氣）與周圍氧化性氣體（氯氣）邊混合邊燃燒，稱為擴(kuò)散燃燒。如可燃性氣體在氧化性氣體氛圍中自小管噴出在管口發(fā)生的燃燒。家用煤氣爐煤氣在空氣中的燃燒即為此例。氫氣在氯氣中燃燒制備氯化氫也是擴(kuò)散燃燒。擴(kuò)散燃燒是穩(wěn)定燃燒，不會(huì)發(fā)生爆炸。擴(kuò)散燃燒的前提是可燃性氣體與氧化性氣體在點(diǎn)燃前不能預(yù)先混合。,燃燒與爆炸的概念,結(jié)論：決不能讓氫氣與氯氣預(yù)先混合。當(dāng)氫氣燃燒的火焰意外熄滅后，要立即切斷氫氣閥門以免發(fā)生混合造成爆炸。氫氯混合物爆炸濃度是氫5%至95%，也就是說氯95%至5%，符合這個(gè)范圍都可以爆炸。

9、（電子眼火焰檢測(cè)器設(shè)置連鎖的意義）,燃燒與爆炸,合成爐,一級(jí)吸收器,二級(jí)吸收器,尾氣塔,高純鹽酸儲(chǔ)罐,二合一：合成+冷卻 三合一：合成+冷卻+氯化氫吸收 四合一：合成+冷卻+氯化氫吸收+尾氣吸收 （國外居多）,合成爐+組合吸收塔,吸收水,氫氣,氯氣,二合一副產(chǎn)蒸汽石墨爐工藝流程圖,熱水爐HCL冷卻器模塊,待安裝合成爐石墨筒節(jié),待安裝合成爐鐵套筒,進(jìn)酸口,進(jìn)氣口,出氣口,出酸口,降膜吸收器剖面圖和截面圖,熱水合成爐,蒸汽合成爐,熱水上水,熱水回水,純水補(bǔ)水,蒸汽苞,平衡管,輸出蒸汽,現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)貨柜控制界面,影響氯化氫吸收的三個(gè)因素 氯化氫溶于純水或者說用純水吸收氯化氫就成了高純鹽酸，這個(gè)吸收過程本質(zhì)

10、上是氯化氫分子越過氣液兩相界面向水中擴(kuò)散的過程。 影響吸收過程的因素主要有以下幾個(gè)方面： 1、溫度的影響 氯化氫是一種極易溶于水的氣體，但其溶解度與溫度密切相關(guān)，溫度越高溶解度越小，另一方面，氯化氫在水中溶解時(shí)會(huì)放出很大的溶解熱。由于溶解熱的放出，會(huì)使溶液溫度升高，從而降低氯化氫的溶解度，其后果是吸收能力降低，不能制備濃鹽酸。因此為了確保酸的濃度和提高吸收氯化氫的能力，除了加強(qiáng)對(duì)從合成爐出來的氯化氫冷卻外，還應(yīng)設(shè)法導(dǎo)走溶解熱，使氯化氫的吸收過程在較低的溫度下進(jìn)行。,2、純度的影響 在同樣的溫度下，氯化氫純度越高，所制備的鹽酸濃度也越高。 3、流速的影響 根據(jù)雙膜吸收理論，氣液兩相接觸的自由界面

11、附近，分別存在著看作滯流流動(dòng)的氣膜和液膜，即在氣相一側(cè)存在氣膜，液相一側(cè)存在液膜。氯化氫分子必須以擴(kuò)散的方式克服兩膜阻力，穿過兩膜進(jìn)入液相主體，對(duì)于像氯化氫一類易溶于水的氣體來說，分子擴(kuò)散的阻力主要來自氣膜，而氣膜的厚度又取決與氣體的流速：流速越大，氣膜越薄，氯化氫分子擴(kuò)散阻力越小，擴(kuò)散的速度越大，吸收效率也就越高。氣液接觸的相界面越大，溶質(zhì)分子向水中的擴(kuò)散的機(jī)會(huì)越高， 因此在吸收操作中盡可能提高氣液相接觸面積是十分重要的。 如石墨吸收器的氣液分配和成膜狀況，尾氣吸收塔中填料的比表面積、潤(rùn)濕狀況都將直接影響吸收效果。,雙室平衡容器的結(jié)構(gòu)與測(cè)量原理圖,1內(nèi)管容室，2一冷凝室;3，5一接桿;4一汽

12、鼓雙室平衡容器的工作原理,二合一合成爐運(yùn)行時(shí)因突發(fā)故障或連鎖停爐，DCS程序設(shè)定為氮?dú)庾詣?dòng)閥HV-1005自動(dòng)打開，執(zhí)行氮?dú)獯祾?0分鐘。為防止HV-1005內(nèi)漏或因氮?dú)鈮毫Φ驮斐蓺錃獯氲獨(dú)庀到y(tǒng)（去年氯氫處理發(fā)生一起氫壓機(jī)串氮?dú)馐鹿?，造成一期離子膜出槽總管著火），原則上HV-1005前的手動(dòng)閥應(yīng)當(dāng)在使用完成后關(guān)閉。如果現(xiàn)場(chǎng)人員接到DCS突然停車或計(jì)劃停車的指令時(shí)，應(yīng)在第一時(shí)間打開手動(dòng)閥。 注意事項(xiàng)：吹掃未完成前，嚴(yán)禁打開爐門，防止空氣過早進(jìn)入合成爐內(nèi)，未被完全吹除的氫氣和空氣形成爆炸性混合氣體，被高溫的爐壁或燈頭引爆，造成爐體損傷。,二合一爐操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)吹掃,故障處理完成打壓試漏前，需

13、關(guān)閉兩路冷凝酸的排放閥，保留酸封內(nèi)液體，防止氮?dú)獯驂簳r(shí)（30Kpa）沖破酸封，影響打壓，且在正常開車后，酸封又未及時(shí)形成前，冷凝酸罐酸氣大量外溢。 注意事項(xiàng)：打壓前，關(guān)閉點(diǎn)火柜外西側(cè)的氮?dú)饪傞y，防止點(diǎn)火槍的保護(hù)氣造成爐內(nèi)壓力持續(xù)升高，對(duì)打壓過程造成錯(cuò)誤判斷。原則上30分鐘內(nèi)，下降1-2Kpa屬于正常控制范圍。點(diǎn)貨柜內(nèi)閥門原則上不允許動(dòng)作，但是應(yīng)觀察火槍的內(nèi)置溫度，不應(yīng)高過250。,二合一爐操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)打壓試漏,現(xiàn)場(chǎng)具備條件后，DCS進(jìn)行第一步復(fù)位，將所有涉及的自動(dòng)閥調(diào)整至點(diǎn)火準(zhǔn)備狀態(tài)，然后進(jìn)行第二步吹掃。 注意事項(xiàng)：爐門，氯化氫出口和二級(jí)降膜出口要依次測(cè)爆合格。尾氣塔屬于易爆部位，F(xiàn)V-

14、2003原設(shè)計(jì)不科學(xué)，開車過程中不再用此閥調(diào)節(jié)爐門風(fēng)量，采取目前的風(fēng)機(jī)前加裝限流孔板模式。發(fā)現(xiàn)爐門風(fēng)量減小，要及時(shí)拆卸限流板或排放降膜吸收器內(nèi)的存水，防止氣路阻塞。,二合一爐操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)測(cè)爆,開車前需要測(cè)試爐門風(fēng)量是否合適？ 按點(diǎn)火槍復(fù)位按鈕,二合一爐操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)開車準(zhǔn)備,停車后給水系統(tǒng)正常運(yùn)行，二樓氫氣并網(wǎng)的閥門需關(guān)閉，防止總管中的蒸汽回串至閃蒸罐中，造成閃蒸罐液位持續(xù)上漲。閃蒸罐的壓力由DCS在并網(wǎng)閥隔斷后根據(jù)情況泄壓。下酸閥門根據(jù)二樓視鏡的淌水情況及時(shí)關(guān)閉。 注意事項(xiàng)：停車后，如果不進(jìn)行大的檢修項(xiàng)目，氫氣和氯氣緩沖罐不需排空，處于停車保壓狀態(tài)，開車前無需進(jìn)行大量置換，在通知化

15、驗(yàn)室取樣前，小流量的短暫置換氫氣和氯氣管道即可。停車時(shí)要對(duì)石英視鏡進(jìn)行清擦（氯氣中酸泥或管道中污物）。,二合一爐操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)計(jì)劃停車,合成爐正常運(yùn)行時(shí)，把二樓視鏡和樓頂尾氣排空列為關(guān)鍵巡檢點(diǎn)，一樓的酸封已經(jīng)進(jìn)行改造，發(fā)現(xiàn)下酸不暢時(shí)及時(shí)排氣。正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)至少每班兩次對(duì)閃蒸罐液位進(jìn)行排污，以免積鹽過多，腐蝕爐體。合成爐燈頭底座和石墨塊要定期用測(cè)溫儀檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)溫度異常，石墨塊大于200，燈座大于100，說明燈頭有松動(dòng)跡象，應(yīng)及時(shí)停車用四氟帶壓緊燈頭。 注意事項(xiàng)：二合一爐不同于三合一爐，帶有多處連鎖，其中電子眼連鎖，在清擦電子眼時(shí)，務(wù)必通知DCS，首先解除連鎖，以免誤動(dòng)火焰檢測(cè)器造成檢測(cè)缺失而停爐；吸收水流量帶有連鎖，在處理流量計(jì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)解除連鎖；循環(huán)水回水帶有流量開關(guān)連鎖，調(diào)節(jié)循環(huán)回水時(shí)應(yīng)特別注意。現(xiàn)場(chǎng)和DCS應(yīng)密切配合，互相提醒。,二合一爐操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)正常運(yùn)行,二合一爐燈座（燃燒器）現(xiàn)場(chǎng)圖,鹽酸罐前酸封改造,巡檢重要是巡檢設(shè)備和工藝指標(biāo) 6月24日，二合一鹽酸爐爐壓60Kpa，緊急停爐