液氯

液氯

危規号：23002

液氯爲黃綠色的油狀液體，有毒，在15℃時(shí)比重爲1.4256，在标準狀況下，沸點爲-34.6℃，凝固點爲-101.5℃。在水分存在下對鋼鐵有強烈腐蝕性。液氯爲基本化工原料，可用于冶金、紡織、造紙等工業(yè)，并且是合成鹽酸、聚氯乙烯、塑料、農藥的原料。用高壓鋼瓶包裝，淨重500kg、1000kg；槽車罐裝，淨重25噸左右/罐。貯于陰涼幹燥通風(fēng)處，防火、防曬、防熱。

優等品 一等品 二等品

氯含量≥% 99.8 99.6 99.6

水份含量≤% 0.015 0.030 0.040

技術指标：GB-T5138-1996

制取純淨氯氣：不管是離子膜法電解制堿或是金屬陽極法電解制堿，聯(lián)產(chǎn)的氯氣總有一定的雜質(zhì)，對于某些使用場(chǎng)合來(lái)說，需要純度較高的氯氣，而幹燥以後的原料氯氣是無(wú)法滿足要求的。在氯氣液化過(guò)程中，絕大部分氯氣得到冷凝，不凝性的氣體作爲尾氣排出，使液态氯純度得到了提高。

便于運輸和貯存：氯氣液化以後，體積大大縮小，氯氣的密度爲3.2kg/m3，而液氯的密度爲1.42g/cm3，因此，便于長(cháng)距離運輸。

用作氯氣的平衡產(chǎn)品：由于氯堿化工企業(yè)主產(chǎn)是連續性的，當某一氯氣用戶無(wú)法正常耗用氯氣時(shí)，将會(huì)影響到電解的負荷，而生產(chǎn)液氯則就有了緩沖餘地，可以将用戶減少的氯氣用量平衡掉，使電解槽不必降低負載，從而使整個(gè)氯氣供給、使用的生產(chǎn)網(wǎng)絡實(shí)現相對穩定。

氯氣是一種比較容易液化的氣體。由于氣相氯氣中含有不凝性組分，實(shí)際的液化溫度要比純氯氣的液化溫度低些。而不同的溫度與壓力液化氯氣所消耗的能量是不同的，氯氣液化就有高溫高壓法、中溫中壓法和低溫低壓法之區别。三種制備液氯方法的電能消耗不同。

高壓法消耗的電能僅爲低壓法的一半，節能效果十分明顯。而且氯氣壓力越高，氯氣液化越容易。氯氣壓力上升至1MPa以上時(shí)，普通的冷卻水就可以實(shí)現氯氣的相變化，根本不需要冷凍裝置。随着高性能、高排出壓力的氯氣壓縮機的問(wèn)世，液氯生產(chǎn)過(guò)程采用高壓法的企業(yè)會(huì)越來(lái)越多。據了解，日本德山曹達就有單台氯氣離心式壓縮機出口壓力達到1.2MPa(G)在線(xiàn)運行中。一般來(lái)講，要想取得較高的氯氣壓力，就必須将氯氣壓縮機串聯(lián)使用，但生產(chǎn)工藝相對複雜許多。

來(lái)自氯氣處理後的淨化幹燥氯氣(氯氣的體積分數約爲96%，氫的體積分數小于0.4%)經(jīng)分配台進(jìn)入氯氣液化器(液化箱槽式、列管式的液化器)，用-25—35℃的冷凍氯化鈣鹽水溶液(或氟利昂冷凍液)進(jìn)行冷凝熱交換；使大部分氯氣冷凝爲液氯，然後氣液混合物進(jìn)入氣液分離器将液化尾氣進(jìn)行分離，液化尾氣從頂部進(jìn)入尾氣管，去鹽酸尾氣緩沖罐(供合成氯化氫之用)或去除害塔處理制備次氯酸鈉；而液氯則由氣液分離器底部流入液氯計量槽或液氯貯槽。

氯氣冷凝器所需的冷凍鹽水或氟利昂冷凍液由氨冷凍機組或氟利昂冷凍機組進(jìn)行制冷和回收循環(huán)使用。

來(lái)自液氯計量槽或液氯貯槽的液體氯從容器底部流向立式貯槽，由液氯液下泵(該泵密封是采用充入高壓氮氣)進(jìn)行抽吸送入液氯包裝鋼瓶。也可以直接從液氯計量槽或液氯貯槽底部用屏蔽液氯泵進(jìn)行抽吸送入包裝鋼瓶。也有采用氣化氯包裝的方法，即在液氯氣化器中壓入稍許液體氯，将汽化器夾套注入95℃熱水，使氣化器内液體氯迅速氣化，氣化壓力可達1.1MPa，然後将氣化氯壓入液氯計量槽或液氯貯槽，将計量槽或貯槽内的液體氯壓送入鋼瓶進(jìn)行包裝。但是每次包裝完畢以後，氣化器内氣化氯将直接排入氯氣管網(wǎng)或者直接排往除害塔。另外還必須将氣化器内剩餘物(帶液)進(jìn)行排污和堿處理，以策安全。氣化器内氣化氯帶壓排放進(jìn)入氯氣管網(wǎng)時(shí)，必須放慢排放速度，一旦過(guò)快，容易使鹽酸合成爐火焰壓熄，造成合成爐氯氣外溢事故發(fā)生。 [1] 

3.1氯氣内含氫超标

原料氯氣中含有氫氣。一定比例的氯氣與氫氣是爆炸性氣體混合物。在開(kāi)始進(jìn)行氯氣液化時(shí)，由于氯氣能液化而氫氣則未達到液化條件不能液化，氫氣在混合氣體中的比例較小，以不凝性的組分形式存在于氣相之中，尚未達到爆炸範圍的下限，所以氯氣内氫的存在不會(huì)影響系統的安全。随着氯氣的液化量增多，不凝性氣體中氫的含量由于積聚而增加，達到爆炸範圍，威脅着液氯生產(chǎn)的安全。在液氯制備過(guò)程中，必須根據不凝性氣體中的氫含量(液氯尾氣含氫)來(lái)控制原料氯氣的液化程度，就是控制它的液化效率。一般尾氣中氫的體積分數不能超過(guò)4%，由此可見(jiàn)氯氣的液化程度必須處于受控狀态，受到一定的限制。一旦尾氣含氫超标，就會(huì)發(fā)生爆炸事故，這種事故在氯堿行業(yè)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)。

3.2三氯化氮超标

三氯化氮是一種易爆且爆炸性十分強烈的化學(xué)物質(zhì)，自然爆炸溫度368K，在氯氣中的爆炸範圍爲5.0%，6.0%(體積分數)。三氯化氮是一種**黏稠液體或斜方形晶體，有類(lèi)似氯氣的刺激味，毒性極大；在酸、堿介質(zhì)中很容易分解。純三氯化氮是很不穩定的，333K時(shí)，在震動(dòng)或超聲波的刺激條件下，可分解爆炸：在陽光、鎂光直接照射下，瞬簡(jiǎn)爆炸；與臭氧、氧化氮、油脂或有機物接觸，易誘發(fā)爆炸。2摩爾三氯化氮爆炸時(shí)，分解爲1摩爾氮氣和3摩爾氯氣，同時(shí)釋放出460kJ熱量，即2NCl3→N2+3Cl2+460kJ

在容積不變的條件下爆炸時(shí)，溫度可達2128℃，壓力543.1MPa，在空氣中爆炸溫度約爲1700℃。

a.鹽酸洗滌

用23%-30%的鹽酸溶液在噴淋洗滌塔中與氯氣逆流直接接觸，與三氯化氮發(fā)生如下反應：

NCl3+4HCl→NH4Cl+3Cl2↑生成的氯化铵被鹽酸帶走。如果這個(gè)噴淋洗滌塔在工業(yè)水冷卻器之後的話(huà)，則可取代鹽水冷卻器，使氯氣達到進(jìn)幹燥塔要求的溫度和含水指标，同時(shí)氯氣中所夾帶的鹽沫雜質(zhì)也可被大部分除去。但是此方法三氯化氮的去除率不高，且後序處理量大。絕大部分氯堿企業(yè)不采用此洗滌方法。

b.液氯洗滌

在進(jìn)入氯氣壓縮機前或進(jìn)入液化器之前的幹燥氯氣用液氯進(jìn)行噴淋洗滌，可以把氯氣中的三氯化氮進(jìn)行冷凝，有機雜質(zhì)也将被液氯帶出。噴淋洗滌過(guò)程中受到污染的液氯可以加入有機溶劑，如四氯化碳等。稀釋後将液氯蒸發(fā)氣化回收使用，餘下含雜質(zhì)的四氯化碳溶液，也可回收利用。由于整個(gè)處理過(guò)程比較複雜，國内尚未正式使用此方法。在國外已經(jīng)普遍采用此方法，收到十分滿意的效果。特别是在進(jìn)入氯氣透平壓縮機組之前，氯氣用液氯洗滌以後，使壓縮機的組效率明顯提高，出口排壓顯著上升，深受國外同行的歡迎。

c.氯水洗滌

氯水洗滌是目前國内最爲流行的一種去除三氯化氮的方式，這一方法基本與鹽酸洗滌相同。它是采用氯水中的次氯酸或鹽酸與三氯化氮進(jìn)行反應，而除去三氯化氮和氯氣中所夾帶的鹽沫雜質(zhì)(特别值得指出的是，離子膜法制堿的電解槽出口氯氣所含的鹽沫是隔膜法金屬陽極制堿電解槽出口氯氣所含鹽沫的10倍。如果不設氯水洗滌的話(huà)，氯氣中夾帶的鹽沫就有可能将濕氯氣和幹氯氣除霧器的玻璃纖維過(guò)濾筒全部堵塞)。但是氯水與三氯化氮反應的速率相對要低些，由于氯水的噴淋量較大，也就彌補了反應速率的缺陷。後處理比較容易，在保證氯氣循環(huán)量的基礎上，多餘的氯水可以直接送往淡鹽水脫氯單元進(jìn)行處理。

d.熱分解法

三氯化氮在50℃時(shí)就開(kāi)始分解。其分解速率在一定條件下與生成反應進(jìn)行可逆平衡。當溫度達到100℃時(shí)，隻需1min就可以全部分解。而且三氯化氮在氫氧根的催化下，可由于水解而加速分解。據此，可以在氯氣多級壓縮的過(guò)程中進(jìn)行中簡(jiǎn)冷卻之前，先進(jìn)入兩三組已預處理生成氫氧化亞鐵表面的鐵絲網(wǎng)組進(jìn)行催化分解。使用這個(gè)方法需要特别注意三氯化氮在高溫及催化條件下爆炸的可能。因而在國内尚未有應用的實(shí)例，也未推廣使用。

e.排污處理法

在液氯的生產(chǎn)過(guò)程中，在氣液分離器和氣化器容器中極有可能存在着已經(jīng)富集的三氯化氮，定期對氣液分離器和氣化器進(jìn)行排污處理是十分必要的。這種做法在國内十分流行，也是比較簡(jiǎn)易可行的。

具體的做法是在排污時(shí)分别将氣液分離器和氣化器中富集的三氯化氮帶着液體氯一起排放到排污器中，然後加入燒堿溶液進(jìn)行處理；或者排放至制備次氯酸鈉溶液的反應池内，如無(wú)反應池，就直接排放至配置好一定濃度燒堿溶液的貯罐内。 [2] 

液氯一般氣化後使用，用途較爲廣泛，爲強氧化劑，用于紡織、造紙工業(yè)的漂白，自來(lái)水的淨化、消毒，鎂及其它金屬的煉制，制取農藥、洗滌劑、塑料、橡膠、醫藥等各種含氯化合物。化工生產(chǎn)中，由聚乙烯與液氯合成爲聚氯乙烯、氯化聚乙烯。廣泛用于造紙、紡織、農藥、有機合成、金屬冶煉、化工原料等行業(yè)，及生活用水消毒之用。

1.用于大規模集成電路、光纖、高溫超導等高新技術領(lǐng)域。

2.氯是一種強氧化劑,它能不同程度地氧化冷卻水中的某些有機緩蝕阻垢劑。氯還能與水中的有機烴類(lèi)反應生成氯代烴,該類(lèi)物質(zhì)已被證明具有緻癌性,而且排放的廢水中遊離餘氯對水生生物有毒害作用。最好與非氧化型殺菌劑、黏泥剝離劑配合使用.

3.液氯一般經(jīng)汽化後使用。用于紡織品和造紙的漂白。冶金工業(yè)用于生產(chǎn)金屬钛、鎂等。化學(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)次氯酸鈉、三氯化鋁、三氯化鐵、漂白粉、溴素、三氯化磷等無(wú)機化工產(chǎn)品,還用于生產(chǎn)有機氯化物,如氯乙酸、環(huán)氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生產(chǎn)氯丁橡膠、塑料及增塑劑。日用化學(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)合成洗滌劑原料烷基磺酸鈉和烷基苯磺酸鈉等。農藥工業(yè)用作生產(chǎn)高效殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長(cháng)刺激劑的原料。還用于自來(lái)水的消毒、淨化。

4.可用作半導體生產(chǎn)中的氣體蝕刻劑,特别是與三氯化硼混合可用作鋁的蝕刻;可用于晶體生長(cháng)、熱氧化等工藝。還可用于MCVD法生產(chǎn)單膜光纖預制件。

5.液氯一般經(jīng)氣化後使用。用于紡織品和造紙的漂白。冶金工業(yè)用于生產(chǎn)金屬钛、鎂等。化學(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)次氯酸鈉、三氯化鋁、三氯化鐵、漂白粉、溴素及三氯化磷等無(wú)機化工產(chǎn)品,還用于生產(chǎn)有機氯化物,如氯乙酸、環(huán)氧氯丙烷、一氯代苯等。也用于生產(chǎn)氯丁橡膠、塑料及增塑劑。日用化學(xué)工業(yè)用于生產(chǎn)合成洗滌劑原料,如烷基磺酸鈉和烷基苯磺酸鈉等。農藥工業(yè)用作生產(chǎn)高效殺蟲劑、殺菌劑、除草劑和植物生長(cháng)刺激劑的原料。還用于自來(lái)水的消毒、淨化。

6.用于漂白,制造氯化合物、鹽酸、聚氯乙烯等。 [3] 

用1000公斤，500公斤的鋼瓶包裝，液氯鋼瓶應按<<氯瓶安全監察規程>> 的規定進(jìn)行外部塗色、書(shū)寫字樣和檢驗鋼印标記;或采用25噸/罐的槽車罐裝。液氯屬劇毒品，違規編号：23002。應儲存在陰涼、通風(fēng)的庫房中，專(zhuān)庫專(zhuān)儲。

切勿與易燃物，易爆物及氨氣共儲或拼車運輸。

[接觸限值]: 中國MAC：1mg/m3

蘇聯(lián)MAC：1mg/m3

美國TWA：OSHA 1ppm，3mg/m3[上限值]；ACGIH 0.5ppm，1.5mg/m3

美國STEL：ACGIH 1ppm，3mg/m3

液氯不會(huì)燃燒，但可助燃。一般可燃物大都能在氯氣中燃燒，一般易燃氣體或蒸汽也都能與氯氣形成爆炸性混合物。氯氣能與許多化學(xué)品如乙炔、松節油、乙醚、氨、燃料氣、烴類(lèi)、氫氣、金屬粉末等猛烈反應發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。它幾乎對金屬和非金屬都有腐蝕作用。

對眼、呼吸系統粘膜有刺激作用。可引起迷走神經(jīng)興奮、反射性心跳驟停。急性中毒：輕度者出現粘膜刺激症狀：眼紅、流淚、咳嗽，肺部無(wú)特殊所見(jiàn)；中度者出現支氣管炎和支氣管肺炎表現，病人胸痛，頭痛、惡心、較重幹咳、呼吸及脈搏增快，可有輕度紫绀等；重度者出現肺水腫，可發(fā)生昏迷和休克。有時(shí)發(fā)生喉頭痙攣和水腫。造成窒息。還可引起反射性呼吸抑制，發(fā)生呼吸驟停死亡。慢性中毒：長(cháng)期低濃度接觸，可引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘和肺水腫；可引起職業(yè)性痤瘡及牙齒酸蝕症。

[皮膚接觸]：脫去污染的衣着，立即用水沖洗至少15分鍾。若有灼傷，按酸灼傷處理。

[眼睛接觸]：立即提起眼睑，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗至少15分鍾。

[吸入]：迅速脫離現場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時(shí)給輸氧。給予2～4%碳酸氫鈉溶液霧化吸入。就醫。

[食入]：立即就醫

[工程控制]：嚴加密閉，提供充分的局部排風(fēng)和全面排風(fēng)。

[呼吸系統防護]：空氣中濃度超标時(shí)，必須佩帶防毒面具。緊急事态搶救或逃生時(shí)，建議佩帶正壓自給式呼吸器。

[眼睛防護]：戴化學(xué)安全防護眼鏡。

[防護服]：穿相應的防護服。

[手防護]： 戴防化學(xué)品手套。

迅速撤離洩漏污染區人員至上風(fēng)處，并隔離直至氣體散盡，建議應急處理人員戴正壓自給式呼吸器，穿廠商特别推薦的化學(xué)防護服(完全隔離)。避免與乙炔、松節油、乙醚、氨等物質(zhì)接觸。切斷氣源，噴霧狀水稀釋、溶解，然後抽排(室内)或強力通風(fēng)(室外)。如有可能，用管道将洩漏物導至還原劑(酸式硫酸鈉或酸式碳酸鈉)溶液。也可以将漏氣鋼瓶置于石灰乳液中。漏氣容器不能再用，且要經(jīng)過(guò)技術處理以清除可能剩下的氣體。