氯碱生产安全与防护

知识目标

1．掌握离子膜法烧碱生产过程存在的安全危害；

2．掌握生产过程劳动防护知识。

能力目标

1．能针对烧碱生产过程存在的安全危害，进行严格操作控制；

2．能够对生产过程出现的安全事故进行第一时间自救和呼救。

素质目标

1．提升化工操作安全责任意识；

2．树立社会责任意识。

（一）任务布置

通过对离子膜法烧碱生产工艺技术的学习，分析查找离子膜电解法烧碱生产过程的安全危害。

（二）任务总结

氯碱生产单元的工艺装置属于特种设备范围的居多，工艺条件、物料的特性、动静密封点的数量均增添了工艺设备被破坏爆炸的风险。而一旦发生爆炸，不仅是设备本身遭到破坏，而且常常要破坏周围的设备及建筑物，甚至产生连锁反应，酿成灾难性事故。氢氧化钠（烧碱）生产装置其主要危险、有害因素如下。

（1）腐蚀性：氢氧化钠（烧碱）为强腐蚀性物质，对人体皮肤及眼睛有强烈的刺激作用，对接触氢氧化钠（烧碱）的操作人员必须正确使用劳动防护用品，防止发生化学灼伤事故。

（2）毒害性：氯气是一种黄绿色、有刺激性气味且高度毒性的气体，人吸入少量的氯气就会发生中毒。操作人员与氯气接触必须佩戴防毒面具，紧急事态抢救时必须佩戴空气式呼吸器。氯气能与许多化学品如乙炔、乙醚、氨、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。氯气也有强腐蚀性质，对金属和非金属都有腐蚀作用，生产中必须防止氯气的泄露。车间作业环境中的氯气浓度必须小于1mg／m3。

（3）爆炸性：氢气为无色无臭气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸，爆炸极限（体积比）：4．1～74．1。氢气比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。工作现场严禁吸烟，避免高浓度吸入。进入有限空间或其他高浓度作业场所，须有人监护。生产场所、储存间内的电气设备、照明、通风等设施应采用防爆型。禁止用易产生火花的机械设备和工具。

（4）氯内含氢：隔膜电解槽的隔膜是由石棉纤维配制浆液经真空吸附在阴极网上，生产过程中产生的氯气中会含有一定量的氢气，氯气与氢气混合在一定比例时会发生爆炸。氯气与氢气的爆炸极限为5%～87．5%（体积比），因此对氯气中的氢含量要严格加以控制。隔膜电解槽工艺指标规定氯气中的氢含量单槽小于1%，氯气总含量小于0．4%。

（5）盐水含铵：氯化钠盐水中含的铵离子、总铵在电解过程会与氯发生反应生成三氯化氮随着氯气带出，在液氯生产中积聚在液氯之中。三氯化氮是一种危险的爆炸物质，由于液氯在使用中的汽化过程，剩余液氯中的三氯化氮含量比例上升，如果达到一定数量就会发生爆炸。

（6）触电：电解过程在高直流电压、高直流电流强度下进行，操作人员必须使用绝缘用品，穿绝缘靴子，戴绝缘手套，防止触电事故发生。

（7）化学灼伤：化学灼伤是化工生产中常见的职业性损伤，绝大部分为生产性事故造成的，占95%。既有工厂设备失修、管理不善、制度不健全、布局不合理等原因，又有劳动者素质（工作粗心、违章操作、缺乏防护常识）等原因。化学灼伤约占各类灼伤病例数的5%或更多。化学灼伤是一种或几种化学物质致伤，该类物质是常温或高温的，直接对皮肤刺激、腐蚀及化学反应热引起的急性皮肤损害，可伴有眼灼伤和呼吸道吸入性损伤。有的化学物质可经皮肤、黏膜吸收中毒；有时灼伤面积很小而合并化学中毒致死，所以更要重视。

（8）其他：氯碱生产单元的工艺装置有塔类、冷却换热类、罐类、泵类等设备，其中大部分属于压力容器，

对于压力容器，由于其使用条件比较苛刻，要承受大小不同的压力载荷（在许多情况下还是脉动载荷）和其他载荷，工作介质又往往具有腐蚀性，环境比较恶劣；比其他设备容易超负荷，容器内的压力会因操作失误或发生异常反应而迅速升高，导致容器被破坏；其局部区域受力情况比较复杂，如在容器开孔的周围和其他结构不连续处，常常因局部应力过高和反复的加载卸载而造成破坏；焊接容器在制造时留下的一些微小的难以发现的缺陷，更会在运行过程中不断扩展，或在适当的条件下突然发生损坏，因此，其设备事故率往往要高于其他设备。压力容器一旦发生爆炸，不仅是设备本身遭到破坏，而且常常要破坏周围的设备及建筑物，甚至产生连锁反应，酿成灾难性事故。

思考题

1．烧碱生产方法经历了什么样的发展？

2．离子膜法烧碱生产工艺参数有哪些？如何控制？

3．离子膜法烧碱生产工艺流程是怎样的？

4．简述离子膜和离子膜电解槽的相关知识。

5．烧碱生产过程安全操作要点有哪些？