一、 三氯化氮的生成
氯碱生产原理是电解食盐水生成烧碱,同时得到氯气和氢气,食盐水是用水或卤水溶化原盐精制而成。氯碱生产方法主要有水银电解法、隔膜电解法和离子膜电解法,其核心设备是电解槽,电解槽由阴极和阳极组成。精制后的盐水进入电解槽,通入直流电电解即可生成烧碱、氯气和氢气,反应方程式如下:
三氯化氮主要是氨或铵进入生产系统,在盐水电解过程的酸性条件下与氯气或次氯酸反应生成的,反应方程如下。
二、三氯化氮的性质
三氯化氮是一种黄色黏稠液体或斜方形晶体的含氮化合物,密度为1.653g/L,略大于液氯,有类似氯的刺激性气味,可在酸、碱性介质中分解(在50℃时开始分解,100℃时完全分解)。三氯化氮可溶于四氯化碳、碱液等物质。对人体的皮肤、眼睛黏膜、呼吸道等均具有刺激作用,有较大的毒性。在空气中易挥发,当空气中三氯化氮的体积分数达到5%~6%时,就有爆炸的可能,是一种威胁氯碱生产安全的重要物质之一。特别是三氯化氮在氯气系统中的不断富集积累,给氯碱生产构成重大事故隐患。
三、三氯化氮的危害
三氯化氮受热、见光或震动都会分解发生爆炸,其反应式为:
据资料介绍,在容积不变条件下,三氯化氮爆炸时,温度可超过2000℃,达到500MPa以上的压力;在空气中爆炸,温度可达1700℃。国内氯碱生产企业多次发生三氯化氮爆炸事故,造成重大人员伤亡和经济损失,给国家和人民生命带来极大危害。
案例一:1994年3月,山东某氯碱企业,为降低生产成本,掺用卤水生产烧碱,因对卤水中含有的铵未做处理,生产中副产三氯化氮进入液氯系统。该厂使用汽化器加压法包装液氯,随着液氯在汽化器内的汽化,三氯化氮积存在汽化器底部,堵塞排污管道。当操作人员拆卸管道疏通时,由于三氯化氮受到撞击发生爆炸,将1m多长的厚壁钢管炸成多块,造成在场操作人员1死、2重伤、1轻伤的惨重后果。