氯碱生产中三氯化氮的生成及防治措施.pdf

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1、万方数据第8期2007年8月氯碱工业Chlor—AlkaJiIndustryNo．8Aug．，2007【环保与安全】氯碱生产中三氯化氮的生威及防治措施王香爱4(渭南师范学院化学化工系，陕西渭南714000)[关键词]三氯化氮；生成；防治措施[摘要】阐述了氯碱生产中副产物三氯化氮的性质、来源、形成过程、去除方法、控制指标，着重介绍了三氯化氮的防治措施。[中图分类号]艏06【文献标识码]曰[文章编号】1008—133x(2007)08—0032—03Thefo珈扭缅nofllitrog蛐tricmorideincmor—alkal

2、iproductionanditspreVentatiVem翰sur瞒融ⅣG‰昭一oi(CheIIlig时andChemicalEn舀neeringDepanment，WeinanTeachersCoUege，Weinan714000，China)l【eywoms：nitrogentrichloride；fo珊ation；preVentativemeasureAbs睡髓ct：Theproperties，sources，fo珊ati锄，eliminatingmethodsandcontmlindexofby—productni—

3、trogentrichl砌deinchlor—alkaliproductiona№elaborated，emphasizingontllein缸DductionofitspreVen—tativemeasuI℃s．1三氯化氮的性质三氯化氮分子式为Ncl，，相对分子质量为120．5，呈淡黄色或琥珀色，为光敏性黏稠液体，结晶为斜方形晶体，有类似氯气的强烈刺激气味，对皮肤、眼睛黏膜、呼吸系统有较大的刺激作用，腐蚀性强，是危害人体健康的致命物质。密度为l653kg／m3，熔点<一40℃，沸点<71℃。三氯化氮不溶于水，可溶于二硫化碳、

4、三氯化磷、四氯化碳、氯仿、氯化苯、液氯、乙醚等¨J。自燃自爆炸点为95℃，遇光、热、机械冲击、火花可诱发爆炸；与臭氧、氧化氮、油脂或有机物接触，可促使其发生爆炸；在阳光、镁火焰直接照射下，瞬间爆炸；在液氯溶液中，NCl，体积分数超过5％就有爆炸的危险归1；纯液态NCl，所产生的爆炸轰力为550～750kPa，液氯中高浓度三氯化氮发生爆炸所释放能量相当于耵汀爆炸的30％一40％”_]。在弱酸性溶液中，稳定性较好”j，但在强酸性溶液中，则生成铵盐和氯，在中性水中很32容易分解：NCl3+3H20——}NH3+3HClO。遇碱迅速分

5、解：NCl3+3NaOH——+NH3+3NaClO。2三氯化氮产生的原因三氯化氮产生于氯化钠电解过程中，在电解槽阳极室pH值为2—4的条件下，盐水中的NH?和Cl：反应可生成三氯化氮，方程式为：NHf+3C12——}Ncl3+3Hcl+H+，C12+H20——斗HClO+HCl，NH3+3HClO叫NCl3+3H20。盐水中的NHf一是来自于化盐水和卤水，二是来自于原盐，随着我国工农业生产的发展，农用化肥及工业排水量剧增，流人江、河、湖、海中的铵(胺)量增加，进而增加了盐水中的铵(胺)含量。t[作者简介】王香爱(1967一)，

6、女，副教授，1989年毕业于西北大学化学系，现在渭南师范学院化学化工系工作。【基金项目]陕西省教育厅专项科研资助项目(07JK242)。【收稿日期】2006—03—02万方数据第8期王香爱：氯碱生产中三氯化氮的生成及防治措施3三氯化氮危害的防治3．1控制原料中的铵含量严格控制原盐(卤水)、化盐用水及精盐水中的含铵量，一般控制指标见表1¨1。表l一般控制指标指标(。茄。)嚣化盐用水苫李p(无机铵)≤O．3≤O．1≤O．2≤1．O21篁垡2三!：竺三竺：兰三!：!三兰：旦一为了去除盐水中的铵及胺，减少三氯化氮在电解槽中的生成，在盐

7、水生产过程中要加人一定量的次氯酸钠或通人氯气。在pH值>9的条件下，无机铵及有机胺类发生分解反应，反应过程中吹人压缩空气，无机铵脱除率一般为80％一90％，总铵为60％～70％。3．2喷淋洗涤方法喷淋洗涤方法有3种，即：盐酸洗涤法、氯水洗涤法和液氯洗涤法。前两种方法是在氯气处理工序中用盐酸或氯水喷淋洗涤氯气，NCl，与Hcl或HClO发生反应而被去除，后一种方法是在氯气进人压缩机或液化前，将干燥氯气用液氯喷淋洗涤，使氯气中的NCl，冷凝，从而达到去除的目的。在氯气流速快、流量大时，3种方法去除效果均不理想∞J。3．3催化分勰法

8、当NCl，分子扩散到催化剂表面时，先被催化剂物理吸附，再进行化学吸附，化学反应方程式为：2NCl3(g)一N2(g)+3C12(g)，△，职=一460kJ／mol。催化分解有以下两种方法。3．3．1蒙乃尔合金法蒙乃尔合金是以铜、镍为主的合金，当氯气或液氯通过装填有蒙乃尔合金的