氯酸盐电解槽爆炸的原因.doc

氯酸盐电解槽爆炸的原因我国氯酸盐电解槽型号多，大部分为单室型。双室电解槽近年才得以开发。单室型电解槽在生产过程中常发生着火、爆鸣和爆炸现象，严重威胁安全生产。1电解槽爆炸的主要条件(1)电解生成气体的主要成分是氢气，在正常条件下，一旦遇火源则发生爆鸣、着火。(2)电解槽运行时间长，槽盖密封失效产生漏气(微负压向槽内漏气)，空气进入槽内后改变组分，含氧量增加。空气中含氢的体积分数为4％～75％时，就构成了混合型爆炸气体，遇火源则发生爆炸。(3)氯酸盐电解槽系无隔膜槽，所生成的气体均混合于电解槽的空间部分。此空间的气体构成上述两条件时，遇火源就会造成爆炸。(4)电解槽火源的来源主要是阴极与阳极的接触、短路及搭接时所产生的火花。(5)氯酸盐电解槽(单室型)的空间(气相部分)有几种状况：①有阳极、阴极沉浸于电解液中；②有阳极也有阴极；③双室型空间不同于单室型。第①与第③种状况比较安全，一般不发生爆炸，但第②种状况多发生爆鸣、着火和爆炸。2电解槽爆炸的现象、原因及采用的措施(1)爬盐。不管石墨阳极槽、二氧化铅阳极槽和金属阳极槽，在气相部分的阴阳极缝隙中常发现有淡黄色结晶存在。这是因为电解液表面水分不断蒸发，氯酸盐浓度增高，结晶不断析出。当结晶增大到一定程度时，其阴极与阳极发生连接，晶体本身是导电体，当电流、电压适宜时便产生放电火花，提供了火源，电解槽马上爆炸。当以氯酸钾母液和氯化钾溶液作为电解质时，因其氯酸钾浓度不断提升，最易发生这种现象。解决这个问题的办法是提升电解温度达80℃，改石墨阳极为金属阳极；把两种电极人为地遮蔽1种，防止短路。(2)错接。目前，氯酸盐电解槽采纳笼式电极组结构仍然很多，其阴极导线与阳极导线均分别连接在槽盖的母线上，1个槽多则七八十支，少则二三十支。安装操作中误把阴极连接到阳极上，人为地造成两极接触，通电后错接的电极导线马上被烧红，形成明火引起电解槽中气体着火，甚至是爆炸。因此要求安装完电解槽要有专人认真检查有无错接现象，确认无错接现象后，再通知送电。当发现错接烧红现象后，应马上停电重接。(3)遮蔽。目前，我国还有一部分石墨阳极和二氧化铅阳极电解槽，它们的气相空间中有阴极和阳极同时存在。正常状况下，两种电极中有1种电极必须进行遮蔽，与相对应的电极执行保护，电解便安全地进行。但没有遮蔽、遮蔽物破裂脱落等，因产生放电火花，仍能引起电解槽爆炸。国内多采纳阴极遮蔽，简单易行，安全可靠。(4)雷击。氯化盐电解槽副产氢气，大部分生产厂家经汲取处理，除掉少量氯气后排放；也有作燃料烧掉或用于合成双氧水。氢气排空的方法基本有两种：一种是每个电解槽上都有1个排气管直接放空；另一种是由1根总管集中排放。这些方法在雷雨季节极不安全。某厂因雷击造成电解槽连锁爆炸，损失严重。所以，电解室要设避雷装置，严格合计保护角度。应逐步改变放空方法，尽量回收利用，节约能源，保证安全。(5)放槽。氯酸盐生产的电解过程分为连续电解及间歇电解，国内一些小型厂仍执行间歇电解。间歇电解是周期性放槽，其放槽程序是先通知停电，停电后由放槽工人逐个槽放液，放完为止。(6)外界。某厂为解决电解生成气的排放，曾利用埋入地下的管路由引风机抽出，通过水封排放。修理人员在排放口平整地面，由于施工器具的撞击产生火花，马上引起排放口氢气燃烧，并顺回路返入电解槽，造成一批电解槽爆炸。排放口设在地平面上不符合安全要求，理想的办法是回收氢气用于燃烧或用于加氢产品的生产。(7)加酸。氯酸盐生产厂为调节电解液酸性，坚持酸度适中，特别是停电后再开电和刚开电的电解槽，要向电解液中加浓盐酸，以便尽快地恢复液性。但实际操作中加酸速度快，盐酸浓度高，促使发生化学反应：2NaClO3+4HCl?邛C1O2+Cl2+2NaCl+2H2O。产生了易燃、易爆气体二氧化氯，此时有噼叭声，实际上是二氧化氯爆鸣。具备了引爆条件，电解槽随时可能爆炸，是很危险的。应控制加酸量，其浓度应不大于4mol，电解过程中要减少停电次数，最好是不停电，防止液性变化，降低电流效率。(8)静电。电解槽密封不好，随生成气体的排除，部分空气进入电解生成气系统，改变了排气系统的气体组分，成为混合型爆炸性气体。这种气体在塑料排气管中流动，摩擦产生静电，引起管路爆炸，同时引爆电解槽。国内发生两次类似的爆炸事故，造成了较大的损失。要解决静电问题，难度较大，需从电解槽密封着手，采纳合适的电流密度，防止氧含量增加，不使气体在爆炸极限之内。排气塑料管应设有接地线，以消除静电的产生，保证生产的安全进行。(9)液面。电解槽运行时，液面控制在一定的位置上，坚持一定容量会得到应有的电解产物，同时也是保证电解槽安全运行的措施。但是，由于电解蒸发液面的下降，在电解过程要不断补入酸盐水，并坚持一定的液面。有时电解槽漏液，忘记补液造成的液面下降，同样会使阴阳极产生火花