氨氧化裝置爆炸危險性分析與控制措施

　氨氧化裝置是利用氣氨與空氣在催化劑存在的條件下，燃燒生成二氧化氮，供后裝置制備硝酸的一套無機化工裝置。裝置一般由5個子系統組成：液氨蒸發系統、壓縮空氣系統、氨氧化反應系統、氨氧化（尾氣）吸收系統、鍋爐給水系統，該工藝是目前制備硝酸的主流技術，工藝成熟可靠。

　　氨氧化工藝過程連續性強，自動化控制程度高，生產過程具有高溫、高壓、強腐蝕的特點，存在豐固有的火災爆炸員對設備攪拌、燃燒點火器電路進行檢查送電、驗電時，發生爆鳴聲，對氨氧化反應器開封頭檢查，發現鉑銠網燒黑，上封頭內分布器通道板有2個固定螺桿震斷。由此，有必要對氨氧化反應器進行爆炸危險性分析，了解該工藝過程的危害危險因素，并采取控制措施，以達到確保生產過程安全的目的。

　　一、反應原理和工藝流程簡況

　　氨氧化主反應：

　　4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O+225.6kJ/mol

　　2NO+O₂═2NO₂+57.6 kJ/mol

　　氨氧化副反應：

　　4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O+632.2kJ/mol

　　2.工藝流程簡圖

圖1 氨氧化反應工藝流程簡圖

　　3.工藝流程概述

　　自界區來的液氨經氨蒸發器E1蒸發變成氣氨，氣氨通過過濾器后與壓縮機K來的壓縮空氣混合；一次空氣與氣氨9：1比例在混合器（M）中混合后，進入反應器（R）并由氫氣點火（氫氣只用于裝置開車點火用），在一定溫度下，經催化氧化生成二氧化氮；生成的二氧化氮經廢熱鍋爐換熱器冷卻至200℃（同時副產3500kPa的高壓蒸汽（SH）），200℃的亞硝酸氣經冷卻器冷卻成36％（ω/ω）HNO3進入回流槽，大部分未冷凝的二氧化氮進入吸收塔（C）吸收，供后續工序使用。

　　二、爆炸危險分析

　　1.生產過程物料危險特性分析

　　氨氧化生產工藝過程主要物料是氨和空氣，燃料為氫，主要中間產品硝酸，工藝過程可能形成副產物硝酸銨，其物料危險特性分析如下：

　　液氨危險特性：經過實驗，液氨常用理化常數：比重：0.817（-79℃）；熔點：-77.7℃；沸點；-33.3℃；自燃點；651℃；爆炸極限：15.7℃～27.4%，最易引燃濃度：17％；蒸氣密度：0.6（空氣＝1）；蒸汽壓力：-33.6℃，0.101Mpa；4.7℃，0.507Mpa；25.7℃，1.013Mpa；50.1℃，2.027Mpa；遇火星會引起燃燒爆炸，有油類存在時，更增加燃燒危險；核武器有毒，液接觸到皮膚可造成灼傷和凍傷等。

　　氫氣危險特性：無色無味，非常輕，相對密度0.07，自燃點570℃,爆炸極限4.0％～75％，與空氣混合易形成爆炸混合物，引燃能量小。

　　硝酸銨危險特性；白色結晶粉末，溶于水，加熱160℃以上放熱分解，加熱至400℃爆炸，與有機物、可燃物、氯離子、銅、鋅、鋁等接觸時能發生爆炸或燃燒，遇雷汞起爆炸。