三氯化氮的性质、危害及预防

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1、仅供参考[整理]安全管理文书三氯化氮的性质、危害及预防日期：__________________单位：__________________第1页共9页仅供参考[整理]三氯化氮的性质、危害及预防在氯碱生产过程中，三氯化氮爆炸事故曾多次发生，爆炸不仅会造成氯气泄漏事故，而且爆炸本身可能造成人身伤害，因此做好三氯化氮爆炸的预防工作显得尤为重要。1 三氯化氮的性质及危险性三氯化氮(NCl3)分子为三角锥形，由于分子内3个氯原子聚集在同一侧，相互间有较大的排斥力和阻碍，同时氮氯元素电负性接近(氮稍大于氯)，在外界较小能力的激发下，就可能引起氮氯键(N-C

2、l)断裂而造成三氯化氮发生分解。自燃爆炸点95℃。三氯化氮是一种危险且不稳定的物质，在60℃以下逐渐分解产生氮和氯，在一定条件下与生成反应达成可逆平衡。纯的三氯化氮和臭氧、磷化物、氧化氮、橡胶、油类等有机物相遇，可发生强烈反应。液体加热到60-95℃时会发生爆炸，空气中爆炸温度约为1700℃，密闭容器中爆炸最高温度为2128℃，最大压力为543.2MPa。气体在气相中体积分数为5.0%-6.0%时存在潜在爆炸危险。在密闭容器中60℃时受震动或在超声波条件下可分解爆炸，在非密闭容器中93-95℃时能自燃爆炸。在日光、镁光照射或碰撞“能”的影响下，

3、更易爆炸，有实验表明三氯化氮体积分数大于1%时有电火花即可引爆。三氯化氮爆炸前没有任何迹象，都是突然间发生。爆炸产生的能量与NCl3积聚的浓度和数量有关，少量NCl3瞬间分解引起无损害爆鸣。大量NCl3瞬间分解可引起剧烈爆炸，并发出巨响，有时伴有闪光，破坏性很大。爆炸方程式为：2NCl3=N2+3Cl2+459.8kJ第8页共9页仅供参考[整理]三氯化氮液体在空气中易挥发，在热水中易分解，在冷水中不溶，溶于二硫化碳、三氯化磷、氯、苯、乙醚、氯仿等。在(NH4)2SO4溶液中及暗处可以存放数天，在酸碱介质中易分解。NCl3在湿气中易水解生成一种常

4、见的漂白剂，显示酸性，NCl3与水反应的产物为HClO和NH3。水解的化学方程式：NCl3+3H2O=NH3+3HClO；NCl3遇碱迅速分解，反应式为NCl+6NaOH=N2+3NaClO+3NaCl+3H2ONCl3+3NaOH=NH3+3NaClO2 三氯化氮的来源在氯气生产和使用过程中，所有和氯气接触的物质，当其中含有铵盐、氨及含铵化合物等杂质时，就可能产生三氯化氮。(1)盐水中含有铵盐、氨及含铵化合物等杂质，其中无机铵，例如NH4Cl、(NH4)2CO3，有机铵，例如胺(RNH2)、酰胺(RCONH2)、氨基酸[RCH(NH2)COO

5、H)。盐水在电解中与电解槽阳极室的氯气或次氯酸钠在pH5的条件下反应，产生NCl3，其反应式如下：NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl2(NH4)2CO3+3Cl2=NCl3+3NH4Cl+2COa+2H2ONH3+3HClO=3H2O+NCl3盐水中铵盐、氨及含铵化合物的来源有以下几个方面。a.由原盐带来，一是原盐本身含有，二是在运输和贮存的过程中混入；b.由化盐用水夹带；c.由盐水精制剂、助沉剂夹带。(2)氯气冷却洗涤水、干燥氯气用硫酸等含有氨和某些氨基(氮基)的化合物(污水即是典型例子)，与含氯的水会发生如下反应。第8页共9页仅供参考

6、[整理]NH3+HClO=H2O+NHaCl(pH8.5)NH3+2HClO=2H2O+NHCl2(4.2pH8.5)NH3+3HClO=3H2O+NCl3(pH4.2)这些反应基本上是瞬间完成并同水的pH值有关。pH值在4.2-8.5时，3种形态的氯胺均会存在。氯气液化时因冷却器破裂，冷冻剂混入时也会带入含铵化合物，从而产生三氯化氮。3 三氯化氮富集的原因如果把好原料关，在电解、干燥过程中由于三氯化氮含量少而且在水溶液的环境下，不会发生富集以致产生爆炸的危险。其爆炸危险主要存在于氯气压缩液化产生液氯以后的环节。(1)在氯气液化生产中，正常情况

7、下气相中NCl3的体积分数小于5%，不会发生爆炸。但是采用冷冻盐水作为冷却剂时，如果冷冻盐水中的铵盐、氨及含铵化合物含量高尤其是制冷剂氨混入冷冻盐水时，当液化器破裂造成冷冻盐水与液氯直接接触，将生成大量的三氯化氮。(2)液体三氯化氮在液氯中的分布较为均匀，因二者密度稍有不同，造成下部的三氯化氮含量稍高。而气化时情况有所不同，因二者沸点差别很大，且液氯的蒸气压比三氯化氮高得多，当液氯大部分被气化时，三氯化氮仅有少量蒸发，从而容易造成富集.有文献介绍，当气化器中液氯蒸发时，三氯化氮的分离系数为6-10，即气相氯中NCl3含量为1，而液相氯中三氯化氮

8、含量为6-10。因此，在液氯气化器操作中，随着每次倒料—气化—排气—倒料的循环讨程，气化器底部残液中的三氯化氮浓度不断升高，当质量分数超过5%时就有爆