離子膜燒堿生產過程危害評價及對策措施（一）
發布時間：2010-01-14 共2頁
1 前言
燒堿（又稱為氫氧化鈉）在國民經濟中有著重要的作用。廣泛應用于造紙、纖維素的生產、洗滌劑、合成脂用酸的生產以及動植物油的提煉。紡織印染工業用作棉布退漿、煮煉劑和絲光劑。化學工業用于生產硼砂、氰化鈉、甲酸、草酸、苯酚等。石油工業用于精煉石油制品，并用于油田鉆井泥漿中。同時，還用于生產氧化鋁、金屬鋅和銅以及玻璃、搪瓷、制革、醫藥、染料和農藥等方面。近年來，隨著中國國民經濟的發展，燒堿在各行各業中的應用也越來越重要。目前，氯堿生產有隔膜法、水銀法和離子膜法。無論在技術先進、工藝優越性以及產品質量、節約能源等方面均為離子膜法占優。然而，無論用何種方法生產，在燒堿生產過程中都存在著多種危險危害因素，一旦發生事故可能造成極為嚴重的后果，不僅影響到生產的正常進行，同時人們的生命和財產也將遭到損失。本文作者對國內某離子膜燒堿現役裝置進行了調研，同時查閱了國內外氯堿生產的資料和國家安全生產規范與標準，在經有關專家進行論證后，對離子膜燒堿生產過程中可能遇到的危險有害因素進行了辨識與評價，同時提出了相應的對策措施，以消除或降低這些危險有害因素，為安全生產提供保障。
2 離子膜燒堿裝置流程簡述
前已述及燒堿生產方法有多種，本文針對離子膜法生產燒堿裝置。離子膜法生產燒堿裝置主要包括以下幾個工段：一次鹽水工段、二次鹽水精制工段、離子膜電解工段、淡鹽水脫氯工段、燒堿蒸發工段、高純鹽酸工段以及液氯工段。其工藝流程示意圖見圖1。
（1）一次鹽水工段
裝置采用戈爾膜技術用于鹽水的精制，使一次鹽水的質量大大提高，簡化了一次鹽水精制的工藝流程，也縮短了二次鹽水精制的過程。
（2）二次鹽水精制工段
引進國外技術設備，采用碳素燒接管與螯合樹脂塔串聯生產工藝。
（3）離子膜電解工段
采用復極式離子膜電解槽，引進國外的先進技術及設備。二次精制鹽水加入陽極液循環槽中，由陽極液循環泵送到離子膜電解槽各單元陽極室中，在直流電作用下產生淡鹽水與氯氣。在陽極液循環槽中，氯氣從淡鹽水中分離出來。在電解槽各單元的陰極室中產生陰極液和氫氣。在陰極液循環槽中逸出氫氣，其陰極液一部分在陰極室與循環槽之間進行循環，另一部分從循環槽中排出。
（4）淡鹽水脫氯工段
淡鹽水脫氯方法常用空氣吹除法和機械真空法。本工程采用真空脫氯法。
（5）燒堿蒸發工段
燒堿蒸發應用三效蒸發器。自電解工段來的液體燒堿（濃度為32%），進入三效蒸發器，經三效蒸發器一次濃縮后的堿液（濃度約為37%）進入二效蒸發器，進行二次濃縮，經二效蒸發器濃縮后的堿液濃度為43%。經分離器、堿泵和預熱器，進入一效蒸發器濃縮后，堿液濃度為50%的成品堿。
（6）高純鹽酸工段
采用三合一爐、純水吸收流程，工藝簡單、設備少、造價低，且技術成熟可靠。
（7）液氯工段
液氯生產工段由冷凍、液化、包裝、整瓶等工序組成。
3 生產過程危險危害因素評價
通過應用事故易發性評價方法、道（DOW）化學火災、爆炸毒性指數評價方法以及事故后果易發性評價方法等，對離子膜燒堿裝置生產過程中存在的危險危害因素進行分析，得到主要有以下危險危害因素。
3.1中毒
離子膜電解、高純鹽酸、淡鹽水脫氯以及液氯工段都存在著大量的氯氣。氯氣是一種具有窒息性的毒性很強的氣體。其對人體的危害主要通過呼吸道和皮膚粘膜對人的上呼吸道及呼吸系統和皮下層發生毒害作用。其中毒癥狀為流淚、怕光、流鼻涕、打噴嚏、強烈咳嗽、咽喉腫痛、氣急、胸悶，直至支氣管擴張、肺氣腫、死亡。《職業性接觸毒物危害程度分級》（GB5044－1985）中將其歸為高度危害類。在《工業企業設計衛生標準》（TJ36－1979）規定其車間衛生標準為1mg/m3。《常用危險化學品的分類及標志》（GB13690－1992）中將其歸為第2.3類有毒氣體。《劇毒物品分級、分類與品名編號》（GB6944-1986）中，該物質屬于第一類A級無機劇毒品。一旦發生泄漏，后果將十分嚴重。
在整個生產裝置中最可能發生氯氣泄漏的地方是離子膜電解及濕氯氣水封處。在離子膜電解工段如果設備、管道等密閉性不好，就非常可能發生氯氣的泄漏；在濕氯氣水封處，如果儲氣柜容量不足，壓力波動大，氯氣可能沖破水封造成泄漏。此外，氯氣管道、閥門、法蘭等也可能因腐蝕或安裝等方面的原因，造成氯氣的泄漏；上面提到的離子膜電解及高純鹽酸合成爐等發生火災爆炸后也會造成氯氣的泄漏。
在液氯工段如果發生爆炸泄漏，則可造成氯氣外逸導致現場人員中毒事故的發生。導致這一事故發生的原因主要有：氯氣含水分過高導致設備及管道腐蝕；三氯化氮的富集；液氯蒸發器內溫度、壓力過高等生產系統失控；“三廢”處理系統發生事故；設備結構材質選擇不當；機械設備密封不嚴；監控系統失控；操作失誤；維修不及時等等。
中毒是整個離子膜燒堿裝置中最大的危險有害因素。
