鹽酸培訓(xùn)材料

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1.639kg/m3；在0.1MPa壓力下熔點為-144℃，沸點-85℃。2、氯化氫氣體對動、植物有害，對人體也有害，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0.1MPa，溫度為0℃時，1體積水能溶解507體積氯化氫。在18℃時能溶解402體積氯化氫。4、氯化氫溶于水，放出大量的熱。第1頁/共43頁第一頁，共44頁。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金屬有嚴(yán)重的腐蝕作用。2、氯化氫與有機(jī)化合物的烯、炔類在觸媒的存在下起加成反應(yīng)。CH≡CH+HClCH2＝CHCl(氯乙烯)CH2＝CH2+HClCH3─CH2Cl（氯乙烷）氯化氫與氨氣反應(yīng)生成氯化銨NH3＋HCl NH4ClHgCl2第2頁/共43頁第二頁，共44頁。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、鹽酸對人體皮膚有灼傷性。3、鹽酸的沸點隨濃度而變化，成品鹽酸（31％）在0.1MPa下，沸點為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0.1MPa時，恒沸點為110℃，混合物含氯化氫20.24％（重量）。5、鹽酸在加熱時，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。第3頁/共43頁第三頁，共44頁。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+2HClZnCl2＋H2三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）2＋6HCl2H3Po4＋3CaCl23、鹽酸與金屬氧化物作用生成氯化物和水。如：Fe2O3+6HCl2FeCl3＋3H2O4、鹽酸與堿起中和反應(yīng)。如：NaOH+HClNaCl＋H2O5、鹽酸對動、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。第4頁/共43頁第四頁，共44頁。第5頁/共43頁第五頁，共44頁。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)，此時發(fā)現(xiàn)該爐出口壓力出現(xiàn)一個大負(fù)壓，瞬時又轉(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，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)場調(diào)查如圖所示。在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)塊式石墨冷卻器上封頭接管處有一個大洞，大量空氣吸人。在該爐減量生產(chǎn)前也未曾對尾氣進(jìn)行抽樣分析。在減量時，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。第6頁/共43頁第六頁，共44頁。事故現(xiàn)場示意圖第7頁/共43頁第七頁，共44頁。案例二事故經(jīng)過：該樹脂廠一臺鐵合成爐開車點爐，正當(dāng)點火棒剛伸人點火孔時，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，將屋頂擊穿一個面盆大的洞。30m2的石墨冷卻器列管震斷了25根，只能報廢?？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：整個事故僅歷時數(shù)分鐘時間。事故發(fā)生后勘查現(xiàn)場發(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。詢問參與點爐作業(yè)的班長及副班長，均稱未開過氫氣進(jìn)爐閥門和旋塞，僅開啟過點火閥。由此可見，這兩位班長在點爐作業(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火前就進(jìn)入了爐內(nèi)，一遇明火，便發(fā)生爆炸。第8頁/共43頁第八頁，共44頁。事故現(xiàn)場示意圖邊混合邊邊燃燒還是先混合再點燃第9頁/共43頁第九頁，共44頁。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砂輪對電動機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行修整，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，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，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。第10頁/共43頁第十頁，共44頁。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?？扇夹詺怏w可以在氧化性氣體中被引燃后燃燒。

要了解氣體什么時候燃燒，什么時候爆炸，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燃前不能預(yù)先混合。

燃燒與爆炸的概念第11頁/共43頁第十一頁，共44頁。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%，符合這個范圍都可以爆炸。（電子眼火焰檢測器設(shè)置連鎖的意義）燃燒與爆炸第12頁/共43頁第十二頁，共44頁。合成爐一級吸收器二級吸收器尾氣塔高純鹽酸儲罐二合一：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第13頁/共43頁第十三頁，共44頁。二合一副產(chǎn)蒸汽石墨爐工藝流程圖第14頁/共43頁第十四頁，共44頁。第15頁/共43頁第十五頁，共44頁。熱水爐HCL冷卻器模塊第16頁/共43頁第十六頁，共44頁。待安裝合成爐石墨筒節(jié)第17頁/共43頁第十七頁，共44頁。待安裝合成爐鐵套筒第18頁/共43頁第十八頁，共44頁。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第19頁/共43頁第十九頁，共44頁。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第20頁/共43頁第二十頁，共44頁?，F(xiàn)場點貨柜控制界面第21頁/共43頁第二十一頁，共44頁。影響氯化氫吸收的三個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，這個吸收過程本質(zhì)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會放出很大的溶解熱。由于溶解熱的放出，會使溶液溫度升高，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。第22頁/共43頁第二十二頁，共44頁。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附近，分別存在著看作滯流流動的氣膜和液膜，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、潤濕狀況都將直接影響吸收效果。第23頁/共43頁第二十三頁，共44頁。雙室平衡容器的結(jié)構(gòu)與測量原理圖1內(nèi)管容室，2一冷凝室;3，5一接桿;4一汽鼓

雙室平衡容器的工作原理第24頁/共43頁第二十四頁，共44頁。二合一合成爐運(yùn)行時因突發(fā)故障或連鎖停爐，DCS程序設(shè)定為氮氣自動閥HV-1005自動打開，執(zhí)行氮氣吹掃30分鐘。為防止HV-1005內(nèi)漏或因氮氣壓力低造成氫氣串入氮氣系統(tǒng)（去年氯氫處理發(fā)生一起氫壓機(jī)串氮氣事故，造成一期離子膜出槽總管著火），原則上HV-1005前的手動閥應(yīng)當(dāng)在使用完成后關(guān)閉。如果現(xiàn)場人員接到DCS突然停車或計劃停車的指令時，應(yīng)在第一時間打開手動閥。注意事項：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。二合一爐操作要點及注意事項—吹掃第25頁/共43頁第二十五頁，共44頁。故障處理完成打壓試漏前，需關(guān)閉兩路冷凝酸的排放閥，保留酸封內(nèi)液體，防止氮氣打壓時（30Kpa）沖破酸封，影響打壓，且在正常開車后，酸封又未及時形成前，冷凝酸罐酸氣大量外溢。注意事項：打壓前，關(guān)閉點火柜外西側(cè)的氮氣總閥，防止點火槍的保護(hù)氣造成爐內(nèi)壓力持續(xù)升高，對打壓過程造成錯誤判斷。原則上30分鐘內(nèi)，下降1-2Kpa屬于正?？刂品秶｜c貨柜內(nèi)閥門原則上不允許動作，但是應(yīng)觀察火槍的內(nèi)置溫度，不應(yīng)高過250℃。二合一爐操作要點及注意事項—打壓試漏第26頁/共43頁第二十六頁，共44頁?，F(xiàn)場具備條件后，DCS進(jìn)行第一步復(fù)位，將所有涉及的自動閥調(diào)整至點火準(zhǔn)備狀態(tài)，然后進(jìn)行第二步吹掃。注意事項：爐門，氯化氫出口和二級降膜出口要依次測爆合格。尾氣塔屬于易爆部位，F(xiàn)V-2003原設(shè)計不科學(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。二合一爐操作要點及注意事項—測爆第27頁/共43頁第二十七頁，共44頁。開車前需要測試爐門風(fēng)量是否合適？按點火槍復(fù)位按鈕二合一爐操作要點及注意事項—開車準(zhǔn)備第28頁/共43頁第二十八頁，共44頁。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關(guān)閉。注意事項：停車后，如果不進(jìn)行大的檢修項目，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，在通知化驗室取樣前，小流量的短暫置換氫氣和氯氣管道即可。停車時要對石英視鏡進(jìn)行清擦（氯氣中酸泥或管道中污物）。二合一爐操作要點及注意事項—計劃停車第29頁/共43頁第二十九頁，共44頁。合成爐正常運(yùn)行時，把二樓視鏡和樓頂尾氣排空列為關(guān)鍵巡檢點，一樓的酸封已經(jīng)進(jìn)行改造，發(fā)現(xiàn)下酸不暢時及時排氣。正常運(yùn)行時，應(yīng)至少每班兩次對閃蒸罐液位進(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溫儀檢測，發(fā)現(xiàn)溫度異常，石墨塊大于200℃，燈座大于100℃，說明燈頭有松動跡象，應(yīng)及時停車用四氟帶壓緊燈頭。注意事項：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，務(wù)必通知DCS，首先解除連鎖，以免誤動火焰檢測器造成檢測缺失而停爐；吸收水流量帶有連鎖，在處理流量計時，應(yīng)及時解除連鎖；循環(huán)水回水帶有流量開關(guān)連鎖，調(diào)節(jié)循環(huán)回水時應(yīng)特別注意?，F(xiàn)場和DCS應(yīng)密切配合，互相提醒。二合一爐操作要點及注意事項—正常運(yùn)行第30頁/共43頁第三十頁，共44頁。二合一爐燈座（燃燒器）現(xiàn)場圖第31頁/共43頁第三十一頁，共44頁。圖一：酸封改造前圖二：酸封改造增加排氣點鹽酸罐前酸封改造第32頁/共43頁第三十二頁，共44頁。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，緊急停爐指標(biāo)與巡檢的關(guān)系第33頁/共43頁第三十三頁，共44頁。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60K