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氨氧化装置爆炸危险性分析与控制措施

作者:彭友德 何建辉  
评论: 更新日期:2011年03月07日

  2.氨氧化装置的爆炸危险性

  在氨氧化装置中,氨、空气经催化剂的作用,在爆炸反应条件下进行氧化反应,控制条件十分严格,在操作过程中,氨、氢(NH3、H2)易形成爆炸混合物,开停车过程中易形成硝酸铵(NH4、NO3)爆炸物,其爆炸危险性体现如下:

  (1)氨氧化反应器系统火灾爆炸危险性

  ①氨易于挥发,刺激性气味浓,具有可燃性,在不同温度、压力下,具有不同的爆炸极限。如:1993年12月15日,某公司化肥厂拆除630m3的氨水贮罐时,内部余0.2m液位的氨沙沙,氨水蒸发,在贮罐壁上焊吊耳时发生爆炸。氨气爆炸极限曲线图见图2、图3。


图2 氨气在20℃时,氨空混合物的爆炸图


图3 氨空混合物的爆炸下限与温度、压力、浓度曲线图

  从氨气爆炸极限曲线图可知,常压20℃时,氨的爆炸极限为15.2%~25.25%(V/V),随压力的升高爆炸极限的浓度增大;温度、压力升高爆炸下限降低;因此,在一定的温度、压力和催化剂的作用下,氨能实现控制氧化反应并放出大量的热,一旦氨空比失调,超出10%(V/V),产生爆炸反应。

  ②氢气的爆炸性

  氢气用于反应系统引燃氨燃烧,氢气易燃易爆,爆炸下限为4%、上限为75%,操作处理不当,阀门未关或泄漏,极易形成爆炸混合物。

  ③硝酸铵的爆炸性

  在氨氧化装置停车后,如果未进行清洗吹扫,残存的硝酸和泄漏氨形成硝酸铵,在开车的过程中,硝酸铵受热或者检修时碰撞,容易产生爆炸。

  (2)锅炉系统的爆炸危险

  系统的作用是将氨氧化反应热及时移走,副产3500kPa、350℃的高压蒸汽。锅炉给水系统缺水、中断或者循环泵断电停运,高温、压力报警失灵,调节阀控制不能自动开关的情形下,汽包液体大量汽化,造成汽包系统超压,锅炉会发生爆炸;锅炉炉管遭受严重冲刷腐蚀,也可能发生爆管。

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