液氯

危規號：23002

液氯為黃綠色的油狀液體，有毒，在15℃時(shí)比重為1.4256，在標準狀況下，沸點(diǎn)為-34.6℃，凝固點(diǎn)為-101.5℃。在水分存在下對鋼鐵有強烈腐蝕性。液氯為基本化工原料，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，凈重500kg、1000kg；槽車(chē)罐裝，凈重25噸左右/罐。貯于陰涼干燥通風(fēng)處，防火、防曬、防熱。

優(yōu)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(shù)指標：GB-T5138-1996

制取純凈氯氣：不管是離子膜法電解制堿或是金屬陽(yáng)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(shuō)，需要純度較高的氯氣，而干燥以后的原料氯氣是無(wú)法滿(mǎn)足要求的。在氯氣液化過(guò)程中，絕大部分氯氣得到冷凝，不凝性的氣體作為尾氣排出，使液態(tài)氯純度得到了提高。

便于運輸和貯存：氯氣液化以后，體積大大縮小，氯氣的密度為3.2kg/m3，而液氯的密度為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(hù)無(wú)法正常耗用氯氣時(shí)，將會(huì )影響到電解的負荷，而生產(chǎn)液氯則就有了緩沖余地，可以將用戶(hù)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(luò )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別。三種制備液氯方法的電能消耗不同。

高壓法消耗的電能僅為低壓法的一半，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。隨著(zhù)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臺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，就必須將氯氣壓縮機串聯(lián)使用，但生產(chǎn)工藝相對復雜許多。

來(lái)自氯氣處理后的凈化干燥氯氣(氯氣的體積分數約為96%，氫的體積分數小于0.4%)經(jīng)分配臺進(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；使大部分氯氣冷凝為液氯，然后氣液混合物進(jìn)入氣液分離器將液化尾氣進(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，將汽化器夾套注入95℃熱水，使氣化器內液體氯迅速氣化，氣化壓力可達1.1MPa，然后將氣化氯壓入液氯計量槽或液氯貯槽，將計量槽或貯槽內的液體氯壓送入鋼瓶進(jìn)行包裝。但是每次包裝完畢以后，氣化器內氣化氯將直接排入氯氣管網(wǎng)或者直接排往除害塔。另外還必須將氣化器內剩余物(帶液)進(jìn)行排污和堿處理，以策安全。氣化器內氣化氯帶壓排放進(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氯氣內含氫超標

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，尚未達到爆炸范圍的下限，所以氯氣內氫的存在不會(huì )影響系統的安全。隨著(zhù)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，達到爆炸范圍，威脅著(zhù)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態(tài)，受到一定的限制。一旦尾氣含氫超標，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)。

3.2三氯化氮超標

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，在氯氣中的爆炸范圍為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(yáng)光、鎂光直接照射下，瞬間爆炸；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)，分解為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為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↑生成的氯化銨被鹽酸帶走。如果這個(gè)噴淋洗滌塔在工業(yè)水冷卻器之后的話(huà)，則可取代鹽水冷卻器，使氯氣達到進(jìn)干燥塔要求的溫度和含水指標，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，且后序處理量大。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)入液化器之前的干燥氯氣用液氯進(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)也將被液氯帶出。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。稀釋后將液氯蒸發(fā)氣化回收使用，余下含雜質(zhì)的四氯化碳溶液，也可回收利用。由于整個(gè)處理過(guò)程比較復雜，國內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(mǎn)意的效果。特別是在進(jìn)入氯氣透平壓縮機組之前，氯氣用液氯洗滌以后，使壓縮機的組效率明顯提高，出口排壓顯著(zhù)上升，深受?chē)馔械臍g迎。

c.氯水洗滌

氯水洗滌是目前國內最為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)(特別值得指出的是，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(yáng)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將濕氯氣和干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。后處理比較容易，在保證氯氣循環(huán)量的基礎上，多余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)，只需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)行中間冷卻之前，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)方法需要特別注意三氯化氮在高溫及催化條件下爆炸的可能。因而在國內尚未有應用的實(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著(zhù)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。這種做法在國內十分流行，也是比較簡(jiǎn)易可行的。

具體的做法是在排污時(shí)分別將氣液分離器和氣化器中富集的三氯化氮帶著(zhù)液體氯一起排放到排污器中，然后加入燒堿溶液進(jìn)行處理；或者排放至制備次氯酸鈉溶液的反應池內，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內。 [2] 

液氯一般氣化后使用，用途較為廣泛，為強氧化劑，用于紡織、造紙工業(yè)的漂白，自來(lái)水的凈化、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?；どa(chǎn)中，由聚乙烯與液氯合成為聚氯乙烯、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(shù)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)已被證明具有致癌性,而且排放的廢水中游離余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)汽化后使用。用于紡織品和造紙的漂白。冶金工業(yè)用于生產(chǎn)金屬鈦、鎂等?；瘜W(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(chóng)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、凈化。

4.可用作半導體生產(chǎn)中的氣體蝕刻劑,特別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)氣化后使用。用于紡織品和造紙的漂白。冶金工業(yè)用于生產(chǎn)金屬鈦、鎂等?；瘜W(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(chóng)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、凈化。

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)行外部涂色、書(shū)寫(xiě)字樣和檢驗鋼印標記;或采用25噸/罐的槽車(chē)罐裝。液氯屬劇毒品，違規編號：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(chē)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?？梢鹈宰呱窠?jīng)興奮、反射性心跳驟停。急性中毒：輕度者出現粘膜刺激癥狀：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、較重干咳、呼吸及脈搏增快，可有輕度紫紺等；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)性痤瘡及牙齒酸蝕癥。

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

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

[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]：空氣中濃度超標時(shí)，必須佩帶防毒面具。緊急事態(tài)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。

迅速撤離泄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(chǎng)商特別推薦的化學(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，然后抽排(室內)或強力通風(fēng)(室外)。如有可能，用管道將泄漏物導至還原劑(酸式硫酸鈉或酸式碳酸鈉)溶液。也可以將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(shù)處理以清除可能剩下的氣體。