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资源描述
氯碱-聚氯乙烯生产离子膜工段生产特点、常见事故及预防 一、生产特点(一)易燃易爆(1)本工段在电解过程中所得副产品氢气,是易燃、易爆气体,当氢气与空气混合时,其爆炸范围在4.174.2(体积),因此,正常操作时,氢气应保持正压,在开、停车或检修时,必须充分充氮予以置换。有的需在停车期间冲氮保持500mmH2O压力,形成氮封。如遇氢着火,应使用二氧化碳或1211灭火机灭火。(2)电解生产中所得副产品氯气,若因故氯中含氢量上升也会引起爆炸,因此,必须保持氯中含氢0.4。(二)有毒本工段在电解生产过程中所得副产品氯气是一种有毒的气体,空气中含量到一定浓度就能使人致死,因此,要求做好下列工作:(1)减少跑、冒、滴、漏,严保设备密封性能,使操作点空气中最大氯含量不超过1mgm3;(2)操作者在止岗时必须备有防毒面具,并能正确使用;(3)如遇有大量氯气外泄时,非必要留在岗位的人员应迅速向上风向暂避;(4)吸入少量氯气、可服用解氯药水。严重吸氯中毒的,应立即将患者移至新鲜空气处并送医院诊治。(三)强电流本工段电解过程中使用的是强大的直流电,易使人触电身亡。电流数值对人体的危害关系如下:60mA直流电。有痛觉的电击80mA直流电,电击使肌肉控制力减弱100mA直流电,电击万害将失去控制力400mA直流电,电击使心脏受损800mA直流电,电击使人致死因此要求:(1)操作人员必须穿绝缘靴;(2)严格执行一手接触电槽时,另一手不触及接地物,以防触电;(3)直流电正、负极对地电位差不大于总电压的10;(4)如遇触电,应立即用绝缘物件隔绝电源或拉断电源开关。触电者脱离电源后,立即施行人工呼吸,请医务人员到现场,转送至医院急救。(四)强腐蚀1本工段生产的主要产品烧碱,浓度高,具有强腐蚀性,又生产过程中使用的其它化学品如盐酸、次氯酸钠等,都具有强腐蚀性能,对人都会造成伤害,如灼伤、眼睛失明等,因此必须做到:(1)穿戴必须的防护用品,检修时必须戴好防护眼镜、手套和安全帽;(2)检修前,设备、管道必须先放空、清洗,确认无物料时才能拆开检修;(3)如遇皮肤、眼睛被酸、碱测入,应立即在现场大量用冷水或硼酸水冲洗,严重者应在上述冲洗措施同时立即送医院治疗。2.强腐蚀还来自于杂散电流,杂散电流易引起设备、管道的电腐蚀,因此,在设计时必须考虑较好的断电装置,或采用防腐蚀电极的方法予以保护,同时,设备、管道应采用防腐材质或绝缘材质。二、安全操作要点(一)严格执行各主要工艺中控指标1.严格控制进过滤器盐水的氧化还原电位,应小于200mV,以防止CIO-超标,损坏炭素管元件和螯合树脂。2.严格控制进螫合树脂塔盐水的pH值在9士0.5,以防止过酸、过碱,使螯合的杂质(Ca2+、Mg2+)重新脱析而进入电解槽。损坏离子交换膜。3.严格控制电解槽的阴、阳极液面,防止因脱液而造成阴、阳极短路,烧坏电槽。4.严格控制脱氯时pH值在1.52.0,以免过碱时脱氯不好,使淡盐水中CIO-含量上升,损坏下工序的设备。5.严格控制尾气含氯小于Imgm3,以防止跑氯,污染环境。(二)报警联锁系统灵敏可靠I.因离子膜电解槽的极距非常小,有的属零极距,因此必须注意槽温、槽压,不然就会发生损坏离子交换膜和电极等各种事故,为此设立槽温、槽压的报警讯号和槽压的联锁停电装置。2.离子交换膜是非常昂贵的,且目前还必须进口,其对物料的质量要求非常严格,如不符质量要求,就会损坏膜,从而影响产量、质量,严重的会发生意想不到的事故。因此设立了二次精制盐水的程控程序操作及报警讯号,还设立了盐水质量的在线分析仪及报警讯号。3.氢气与氯气不能相混合,不然会发生爆炸,为此应严格控制氢气压力,设立了氢气压力报警讯号。4.离子膜电解生产要求稳定,因此设立了下列各上、下限报警信号。一次盐水流量、压力及液位过滤器压差二次盐水压力、流量及液位入槽盐水流量、压力及液位纯水流量、压力氧化还原电位各pH控制(三)防止发生爆炸1.防止氯中含氢过高而发生爆炸,要严格控制阴、阳极液位,并每天对每槽作一次气体全分析,每班对氯总管作一次气体全分析,严格控制氯中含氢0.1。2.在单槽或系统开、停车检修时,必须严格按规程要求冲氮置换及氮封,以防止检修时发生爆炸。进行离子膜电解需强电流,因此操作时必需穿绝缘鞋,并严禁一手接触电解槽一手触及其它接地物件,以防触电事故的发生。(五)开、停车注意事项开车前的准备:(1)公用工程、水、电、气已投入运行,安全正常。(2)各仪表、仪器、报警联锁装置检查,检验正常可靠、可投入使用;(3)系统氮气或集装氮气准备就绪,可供使用;(4)岗位必须具备的常用检修工具就绪,环境整洁;(5)各岗位的设备、各所需原材料、化学药品就绪,可投入使用。开车:(1)氢气系统充分冲氮置换,氢总管经分析合格,关氮阀;(2)电解槽阴、阳极液循环正常,液位正常;(3)纯水系统投入运行质量符合要求可供使用;(4)二次精制盐水质量指标分析合格;(5)电槽升温达标;(6)电槽无外泄漏;(7)通电开车,分析氯中含氢,每升一次电流做一次气体分析,确保安全。停车:(1)停车时,首先将氢总阀关闭,与大生产系统切断,并冲氮置换放空,做含氢分析,合格后用氮封直到开车;(2)关纯水供给阀,用淡碱循环,使槽内阴极侧氢氧化钠浓度降到25以下。(3)盐水继续循环置换约2小时,以使原含CIO-的淡盐水置换完,确保离子交换膜性能完好。(4)计划停车,则事前用纯水稀释盐水到280290gL,紧急停车视停车时间长短,时间长需按稀释盐水规定操作,时间短可不稀释但要保持循环,以防盐结晶损坏膜而造成开车不安全因素。(六)防止对地电压偏移正常情况下,离子膜电解槽的回路中性点不变,此时对地电压正负极对地电位值相等。如因某种原因在电解回路或配管中形成接地回路时,则中性点就会向正极或负极发生偏移对地电位值就有差异,也就是说有了电位差,这样,从接地事故点通过接地设备或管道而漏电。从而使设备、管道被电化腐蚀。为防止这类电化腐蚀在装置中应有下列措施;(1)进槽盐水管入口处设置防腐电极,并用电线与阳极侧槽间导板进行电器联接,(2)阴极液流出处设有阴极滴断器,使阴极液成滴状流下,从而防止泄漏电流的流出或流入,(3)出槽淡盐水管出口处设置防腐电极,并用配线与阳极侧槽间导板进行电器联接;(4)进槽盐水总管、出槽淡盐水总管中设置防腐电极,应与大地充分接地;(5)进槽纯水的比电阻必须在1105Qcm以上。当发生异常而接地短路时,会有很大电流流过,使配线损坏,造成设备、管道电化腐蚀,为此,在防腐电极的配线中安装有触发线路的保险丝(5A),至此保险丝熔断时,保险丝盒的报警灯(红色)会亮,同时,控制室仪表屏上会同时发出报警讯号,此时应立即找事故原因并处理。另外应定期用电流表在保险丝端子处检测泄漏电流,以及时确认有无异常,一般每月至少测定一次,由此来保证设备、管道不被电化腐蚀。三常见事故及预防(一)过滤盐水纯度不合格(含SS超标)过滤盐水纯度不合格会直接影响螫合树脂的交换能力,从而使不合格盐水进入电解槽,损坏离子交换膜,引起膜性能下降、寿命缩短,重新更换膜则损失较大。I产生原因(1)过滤器的过滤无件在组装时压力不均匀,造成单边吃力过紧,引起元件龟裂和破损;(2)进过滤器的盐水CIO-含量超标,使炭素过滤元件被氧化损环,(3)过滤元件中的垫圈未装好,不密封,造成原料液泄漏到过滤液中;(4)预涂时,流量不足,预涂不均匀或预涂与过滤切换过程中曾中断过盐水,造成预涂层剥落而不均匀,(5)预涂时,预涂液中含有气体,使预涂层中有孔穴产生。2.预防措施(1)严格按规程要求,使用力矩板手,按规定压力进行元件的组装紧固;(2)根据原料盐水中ClO-含量多少,调节加入Na2SO3的流量,使氧化还原电位达标,保证ClO-不被带入过滤器;(3)定期检查各元件垫圈情况,需要时更新垫圈,保证密封性;(4)预涂时,按规定流量操作,如遇中途因故中断盐水供给,应立即以重新预涂操作;(5)在预涂前,对预涂液输送泵进行检查,不使空气吸入,(二)二次精制盐水质量不合格(Ca2+、Mg2+等杂质含量超标)二次精制盐水Ca2+、Mg2+等杂质超标,则进入电解槽后严重损坏离子交换膜,从而对产量、质量、安全带来很大的威胁,因此需立即停车处理,不让不合格的盐水进电槽。1产生原因(1)进螯合树脂塔的过滤盐水中Ca2+、Mg2+等杂质含量超标,ClO-带入,使树脂被氧化破坏,从而导致交换能力下降;(2)进螯合树脂塔的过滤盐水pH过碱或过酸性;温度偏低;(3)螫合树脂塔中树脂层高度不够,或树脂被污染结球;(4)树脂塔再生过程不正常,一再生用再生剂流量、浓度等不符合规定。2预防措施(1)严格控制过滤盐水质量,不合格者不能进入树脂塔,必要时停车处理;(2)校验pH计,检查各自动调节阀,严格控制好pH值;(3)温度偏低时,应缩短螫合树脂塔运行时间,调整设定值,提前再生;(4)树脂层高度不够时,应补充树脂并进行容量再生后再投入;(5)如遇氧化污染,可用酸、碱倍量再生使之恢复,但如不能恢复即污染严重则需停下更换新树脂;(6)再生过程如发生异常r应对第一步进行检查、校验并对各自控阀进行检查修整;(7)再生时各再生剂流量、浓度严格按规定使用。(三)供给盐水中断电解槽运转中如突然发生供给盐水中断,则电解槽槽温和槽电压会因进行水电解而急剧上升,同时离子交换膜也因含水率增大而膨胀,最终导致电槽极板间发生火花,直到发生火灾。1产生原因(1)供给盐水泵坏,备泵开不出;(2)动力电突然停止;(3)管道防腐衬里鼓泡,使流量跟不上生产需要;(4)仪表自控失灵,出现假象;2预防措施(1)按规定时间巡回检查,并作好备用泵的试运转,保证生产需要;(2)当动力电突然停止时,备用电应立即切上,同时降低;直流电负荷,如泵还启动不上,则应立即紧急停车;(3)离子膜法生产,对各防腐衬里应选择可靠、耐用的,并应定期进行检查衬里情况;(4)每天应对仪表自控、巡回检查一次遇失灵时应立即调至手动;(四)离子交换膜性能下降离子交换膜是装置中的主要部件,其性能下降将直接影响产量、质量、单耗和安全,因此必须及时纠正或停车更新。1产生原因(1)供给盐水流量过少,或浓度过低,或温度过高,使离子交换膜含水率过大,膜膨胀;(2)供给纯水过多,碱浓度低于30。使离子交换膜含水率增大,膜膨胀;(3)供给盐水流量过大,槽温太低(75以下),碱浓度太浓(大于36)。使膜含水率过小,膜收缩;(4)电槽盐水质量不好,ca2+、Mg2+等杂质含量超标,直接影响膜电流效率;(5)膜有针孔或被损伤;2预防措施(1)严格按规定控制好流量、温度如遇仪表失灵立即改用手动控制,并对各仪表进行检查、校正;(
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