液氨

来源:www.uuuwell.com

   

液氨,又稱為無水氨,是一種無色液體。氨作為一種重要的化工原料,應用廣泛,為運輸及儲存便利,通常將氣態的氨氣通過加壓或冷卻得到液態氨。液氨在工業上應用廣泛,而且具有腐蝕性,且容易揮發,所以其化學事故發生率相當高。

簡介

  英文名 Liquid ammonia(anhydrous ammonia)   結構及分子式NH3   生產方法 合成氨氣經壓縮制得液氨產品。   產品性能 液氨為無色液體,有強烈刺激性氣味,極易氣化為氣氨。密度0.617g/cm3;沸點為-33.5℃,低於-77.7℃可成為具有臭味的無色結晶

理化性質

  分子式:NH3 氣氨相對密度(空氣=1):0.59 分子量:17.04液氨相對密度(水=1):0.602824(25℃)   CAS編號:7664-41-7自燃點:651.11℃   熔點(℃):-77.7 爆炸極限:16%~25%   沸點(℃):-33.4 1%水溶液PH值:11.7   比熱kJ(kg·K) 氨(液體)4.609 氨(氣體)2.179   蒸氣壓:882kPa(20℃)   存在自偶電離:2NH3↔NH4+ +NH2-   因此,在液氨中NH4Cl是酸,NaNH2是鹼

產品用途

  液氨主要用於生產硝酸尿素和其他化學肥料,還可用作醫藥和農藥的原料。

液氨

國防工業中,用於製造火箭、導彈的推進劑。可用作有機化工產品的氨化原料,還可用作冷凍劑。液氨還可用於紡織品的絲光整理。NH3分子中的孤電子對傾向於和別的分子或離子形成配位鍵,生成各種形式的氨合物。如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3為配位的配合物。 液氨是一個很好的溶劑,由於分子的極性和存在氫鍵,液氨在許多物理性質方面同水非常相似。一些活潑的金屬可以從水中置換氫和生成氫氧化物,在液氨中就不那麼容易置換氫。但液氨能夠溶解金屬生成一種藍色溶液。這種金屬液氨溶液能夠導電,並緩慢分解放出氫氣,有強還原性。例如鈉的液氨溶液: 金屬液氨溶液顯藍色,能導電並有強還原性的原因是因為在溶液中生成「氨合電子」的緣故。例如金屬鈉溶解在液氨中時失去它的價電子生成正離子:   液氨加熱至800~850℃,在鎳基催化劑作用下,將氨進行分解,可以得到含75%H2、25%N2的氫氮混合氣體。用此法制得的氣體是一種良好的保護氣體,可以廣泛地應用於半導體工業、冶金工業,以及需要保護氣氛的其他工業和科學研究中。

液氨來源

合成氨

  氨的合成是合成氨生產的最後一道工序,其任務是將經過精製的氫氮混合氣在催化劑的作用下多快好省地合成為氨。對於合成系統來說,液體氨即是它的產品。   工業上合成氨的各種工藝流程一般以壓力的高低來分類。

1.3.1 高壓法

  操作壓力70~100MPa,溫度為550~650℃。這種方法的主要優點是氨合成效率高,混合氣中的氨易被分離。故流程、設備都比較緊湊。但因為合成效率高,放出的熱量多,催化劑溫度高,易過熱而失去活性,所以催化劑的使用壽命較短。又因為是高溫高壓操作,對設備製造、材質要求都較高,投資費用大。目前工業上很少採用此法生產。

1.3.2 中壓法

  操作壓力為20~60MPa,溫度450~550℃,其優缺點介於高壓法與低壓法之間,目前此法技術比較成熟,經濟性比較好。因為合成壓力的確定,不外乎從設備投資和壓縮功耗這兩方面來考慮。從動力消耗看,合成系統的功耗占全廠總功耗的比重最大。但功耗決不但取決於壓力一項,還要看其它工藝指標和流程的布置情況。總的來看,在15~30Pa的範圍內,功耗的差別是不大的,因此世界上採用此法的很多。

1.3.3 低壓法

  操作壓力10MPa左右,溫度400~450℃。由於操作壓力和溫度都比較低,故對設備要求低,容易管理,且催化劑的活性較高,這是此法的優點。但此法所用催化劑對毒物很敏感,易中毒,使用壽命短,因此對原料氣的精製純度要求嚴格。又因操作壓力低,氨的合成效率低,分離較困難,流程複雜。實際工業生產上此法已不採用了。合成氨工藝流程大概可以分為:原料氣的製備;原料氣的凈化;氣體壓縮和氨的合成四大部分。

其他來源

  工業上用苯胺在催化劑的作用下,連續化生二苯胺的過程中就有副產物氨氣生成,經過壓縮成高壓氣體,然後在降溫冷卻成液體制的液氨,在此過程中要進行排污,有雜質帶入,因此相比高純度的合成氨,此法得到的液氨純度相比較低,用途因此也受到限制

包裝儲運

  液氨為第2.3類 有毒氣體   採用鋼瓶或槽車灌裝。灌裝用鋼瓶或槽車應符合國家勞動局頒發的

液氨儲罐

「氣瓶安全監察規程」、「固定式壓力容器安全技術監察規程」等有關規定。允許重量充裝係數為0.52kg/L。裝運液氨的鋼瓶和槽車必須符合中華人民共和國交通部制訂的《危險貨物運輸規則》,運輸過程中應避免受熱,嚴禁煙火。鋼瓶必須有安全帽,瓶外用橡皮圈或草繩包紮,防止激烈撞擊和震動。液氨鋼瓶應存放于庫房或有棚的平台上。露天堆放時,應以帳篷遮蓋,防止日光直XX。主要靠鐵路和公路運輸。

中毒處置

毒性及中毒機理

  液氨人類經口TDLo:0.15 ml/kg   液氨人類吸入LCLo:5000 ppm/5m   氨XX人體後會阻礙三羧酸循環,降低細胞色素氧化酶的作用。致使腦氨增加,可產生神經毒作用。高濃度氨可引起組織溶解壞死作用。

接觸途徑及中毒癥狀

液氨

  1.吸入   吸入是接觸的主要途徑。氨的刺激性是可靠的有害濃度報警信號。但由於嗅覺疲勞,長期接觸后對低濃度的氨會難以察覺。   (1)輕度吸入氨中毒表現有鼻炎咽炎氣管炎支氣管炎患者有咽灼痛咳嗽咳痰咯血胸悶和胸骨后疼痛等。   (2)急性吸入氨中毒的發生多由意外事故如管道XX、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現為呼吸粘膜刺激和灼傷。其癥狀根據氨的濃度、吸入時間以及個人感受性等而輕重不同。   (3)嚴重吸人中毒可出現喉頭水腫聲門狹窄以及呼吸道粘膜脫落,可造成氣管阻塞,引起窒息。吸入高濃度可直接影響肺毛細血管通透性而引起肺水腫。   2.皮膚和眼睛接觸   低濃度的氨對眼和潮濕的皮膚能迅速產生刺激作用。潮濕的皮膚或眼睛接觸高濃度的氨氣能引起嚴重的化學燒傷。   皮膚接觸可引起嚴重疼痛和燒傷,並能發生咖啡樣著色。被腐蝕部位呈膠狀併發軟,可發生深度組織破壞。   高濃度蒸氣對眼睛有強刺激性,可引起疼痛和燒傷,導致明顯的炎症並可能發生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁虹膜發炎。輕度病例一般會緩解,嚴重病例可能會長期持續,併發生持續性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白內障眼瞼眼球粘連及失明等併發症。多次或持續接觸氨會導致結膜炎

急救措施

  1.清除污染   如果患者只是單純接觸氨氣,並且沒有皮膚和眼的刺激癥狀,則不需要清除污染。假如接觸的是液氨,並且衣服已被污染,應將衣服脫下並放入雙層塑料袋內。

液氨事故

如果眼睛接觸或眼睛有刺激感,應用大量清水或生理鹽水沖洗20分鐘以上。如在沖洗時發生眼瞼痙攣,應慢慢滴入1~2滴0.4%奧布卡因,繼續充分沖洗。如患者戴有隱形眼鏡,又容易取下並且不會損傷眼睛的話,應取下隱形眼鏡。   應對接觸的皮膚和頭髮用大量清水沖洗15分鐘以上。沖洗皮膚和頭髮時要注意護眼睛。   2.病人復甦   應立即將患者轉移出污染區,對病人進行復甦三步法(氣道、呼吸、循環):   氣道:保證氣道不被舌頭異物阻塞。   呼吸:檢查病人是否呼吸,如無呼吸可用袖珍面罩等提供通氣,   循環:檢查脈搏,如沒有脈搏應施行心肺復甦。   3.初步治療   氨中毒無特效解毒藥,應採用支持治療。   如果接觸濃度≥500ppm,並出現眼刺激、肺水腫的癥狀,則推薦採取以下措施:先噴5次地塞米松(用定量吸入器),然後每5分鐘噴兩次,直至到達醫院急症室為止。   如果接觸濃度≥1500ppm,應建立靜脈通路,並靜脈注XX1.0g甲基潑尼松龍(methylprednisolone)或等量類固醇。(注意:在臨床對照研究中,皮質類固醇的作用尚未證實。)   對氨吸入者,應給濕化空氣或氧氣。如有缺氧癥狀,應給濕化氧氣。 如果呼吸窘迫,應考慮進行氣管插管。當病人的情況不能進行氣管插管時,如條件許可,應施行環甲狀軟骨切開術。對有支氣管痙攣的病人,可給支氣管擴張劑噴霧,如叔丁喘寧。 如皮膚接觸氨,會引起化學燒傷,可按熱燒傷處理:適當補液,給止痛劑,維持體溫,用消毒墊或清潔床單覆蓋傷面。如果皮膚接觸高壓液氨,要注意凍傷

廢氣回收

  液氨整理加工過程有廢氣排出,其組成有水蒸氣、空氣和氨氣,其中氨氣是有害氣體,影響健康污染環境,為此要減少排放,加強回收,一方面可降低成本,另一方面可保護環境。

液氨報警器

氨的回收有吸收法,把來自液氨整理機排出的氣體,通過管道輸送至回收裝置的洗滌塔(吸收塔),把混有空氣的氨氣在此塔內用水吸收成氨水,此時空氣被清洗並排出塔外,然後通過蒸餾塔將氨和水分離,氨被蒸餾吸收製成濃氨水,濃氨水經精餾即成濃氨氣,再將濃氨氣經壓縮機加壓和冷凝冷卻成液氨,最後輸入貯存罐。   在氨的回收裝置中,洗滌塔頂部有排氣口,要控制排放氣體中的含氨量,要低於環保要求。澄江紡機廠和南京化工大學協作創製的氨回收系統,是吸收和壓縮相結合的方法。當年2000年1月由中國紡機器材協會組織的專家現場考察,一致認為該氨回收循環系統是成功的,在整個回收系統是創造性運用了低壓吸收、低壓精餾、低溫除水、壓縮冷凝的「三低一壓」技術,既簡化設備又節約能源,該法是在低溫低壓下操作運轉,安全係數大,還有利於減少維修力量。主要有洗滌塔(吸收塔)、精餾塔、壓縮機、冷凝器、液氨貯存罐。   液氨監測與報警   液氨在使用過程中發生泄露須報警,由寶雞市凱特利電子公司生產的液氨泄露報警和液氨自動充裝切斷報警裝置符合國家技術監督和安檢部門的要求。   液氨的壓力   因為氨的臨界溫度為132.4℃,低於此溫度只要予以適當壓力即可將其液化。   在常溫下,大概需要7~8個大氣壓即可將氨液化為液氨存放。   但實際使用溫度未必是常溫,我國規定設計時要求不低於50℃的飽和蒸氣壓力。液氨容器的設計壓力應該為2.16MPa