硝酸钾生产与职业健康安全探讨

硝酸钾生产与职业健康安全探讨爵徽《化工安全与环境》2009年第29期?总第991期?硝酸钾生产与职业健康安全探讨李勇云南省红河州开远市安全生产监督管理局硝酸钾是一种强氧化剂,分子式为KNO,.白色粉末,易溶于水,加热到334~C即分解放出氧,与有机物接触能燃烧爆炸.农业上作为氮钾复合肥料用.工业上是制造火柴,烟火药,黑火药,玻璃的原料和食品防腐剂等.国内现有的生产方法有以下几种:1.以硝酸铵,氯化钾为原料的复分解循环法;2.以硝酸铵,氯化钾为原料的离子交换法;3.以硝酸钠,氯化钾为原料的复分解循环法;4.我国新疆有丰富的硝酸钾矿资源,该地区使用以天然硝酸钾矿为原料的提纯法.以硝酸铵为原料的复分解循环法生产硝酸钾已历经十余年的生产考验,由于工艺采用循环法,蒸发能耗低,原料利用率高,加热蒸汽热能利用后冷疑液返回生产系统溶解固体原料,生产过程无三废排放,符合国家环保和节能政策,在国内现生产工艺中多数选用以硝酸铵,氯化钾为原料复分解循环法生产农业用硝酸钾,下面结合该法生产工艺,对其涉及的职业健康安全进行探讨.一,复分解循环法生产硝酸钾工艺介绍原料硝酸铵和氯化钾反应生成硝酸钾和副产物氯化铵,反应方程式为KC1+NH.NO=KNO+NH.C1.反应后的溶液由氯化钾,硝酸铵,硝酸钾,氯化铵4种物质混合组成.硝酸钾生产工艺由配料,结晶,分离,蒸发,冷却,干燥,包装贮存几个单元组成.装置主要设备为溶配罐,结晶罐,稠厚器,硝酸钾和氯化铵离心分离机,蒸发器,冷却罐,干燥机,母液循环泵,其中关键设备为蒸发器.其工艺流程见图1.工艺主要涉及溶解,结晶,稠厚,蒸发,分离,干燥6个操作单元,工艺特点是容器多,介质腐蚀性强,溶液组分控制严格,装置设备材质耐腐蚀要求高.生产职业健康安全特点是有粉尘,结晶液易造成管道堵塞,设备腐蚀快易损坏泄漏,有危险化学品.粉(粒)状氯化钾溶解配料真空结晶——L结晶渍稠厚分离——r_一硝酸钾产品干燥硝酸钾包装?16?固体硝酸铵溶解或硝蕞铵溶液主J混合液蒸发一次母鞭硝酸钾运输贮存蒸发液冷却稠厚分离二[氯化铵产品干攥土氯化铵包装二工二氯化铵运输贮存图1复分解循环法生产硝酸钾工艺流程图二,生产过程中的职业健康安全1.粉尘危害的防止粉尘主要出现在溶解,干燥,包装.工艺的原料为氯化钾.氯化钾主要采用粉状或颗粒状的,其K:0≥60%,包装袋主要用聚乙烯二合一袋包装,在倒入氯化钾提升机进入溶解槽时,现场有部分粉尘,因此厂房应设计宽敞为易,提升装置尽量减少散料.产品硝酸钾和氯化铵的干燥不论是采用振动流化床干燥或采用沸腾固定床式干燥均必须保证床体微负压,并且除尘器正常运行,定时清理收集现场才能保障减少粉尘.长时间在氯化钾,硝酸钾,氯化铵粉尘浓度高的环境下接触会经呼吸道和消化道吸收,使黏膜受损,对皮肤和眼睛有强烈刺激性,甚至造成灼伤,皮肤反复接触引起皮肤干燥,皲裂和皮疹,使血液变性,肝肾受损.操作时应注意密闭操作,加强通风,操作人员,必须经过专门培训,严格遵守操作规程.建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿聚乙烯防毒服,戴橡胶手套.远离火种,热源,远离易燃,可燃物,工作场所严禁吸烟.避免与还原剂,酸类,活性金属粉末接触.搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏.操作者不要在工作现场进食,喝水,中毒者应离开现场,用清水淋湿全身,饮水催吐,及时送医院.2.原料硝酸铵和产品硝酸钾的贮存运输及灭火方法硝酸铵和硝酸钾均为强氧化剂.其共同的主要特性有:①易溶于水,溶水时吸热,易吸湿和结块;②在一定温度下易发生热分解.因此应将它们储存于阴凉,通风的库房内;远离火种,热源;应与易(可)燃物,还原剂,酸类,活性金属粉末分开存放,切忌混储;储区应备有合适的材料收容泄漏物;硝酸铵还应禁止震动,撞击和摩擦.禁配物有:强还原剂,强酸,易燃或可燃物,活性金属粉末.运输时应注意:铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装;运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏,不倒塌,不坠落,不损坏;运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材;严禁与酸类,易燃物,有机物,还原剂,自燃物品,遇湿易燃物品等并车混运;运输时车速不宜过快,不得强行超车;运输车辆装卸前后,应彻底清扫,洗净,严禁混入有机物,易燃物等杂质.液态硝酸铵在用槽车或管道运输到溶液贮槽时,输送溶液的管道,槽车和贮槽要有保温材料,并配有加热和保温蒸汽.灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具,穿全身消防服,在上风向灭火;切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅;遇大火,消防人员须在有防护掩蔽的地方操作.灭火剂:水,雾状水.应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入.建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服.不要直接接触泄漏物.勿使泄漏物与还原剂,有机物,——CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENT~——《化工安全与环境》2009年第29期?总第991期?易燃物或金属粉末接触.对于小量的泄漏,应小心扫起,收集于干燥,洁净,有盖的容器中.对于大量的泄漏,应收集回收或运至废物处理场所处置.3.进入容器的票证办理工艺中的密闭和敞口容器比较多且容积大,进入容器进行检修作业,清理结晶或清除杂物时,要做好安全措施,工艺操作人员必须切断进入容器物料,排空物料并加好盲板,并根据实际情况将需要清洗置换的容器清洗置换合格.进入容器人员需按票证制度办理进入容器许可证并且搅拌装置断电,接入安全电压照明电,要有监护人.进入容器前需做氧含量分析,需进行动火作业时,必须办理动火作业许可证并有动火分析.4.结晶液堵塞管道的安全处理生产中造成堵塞的结晶物主要为硝酸铵,硝酸钾,氯化铵混合物.硝酸铵,氯化铵管道堵塞,加大伴管蒸汽的流量来提高管壁温度,管道堵塞不严重时直接通低压蒸汽进行吹扫,如果堵塞管道长,堵塞严重,则不采用蒸汽,而是在堵管的适当位置开小口或撤断连接法兰,用水进行冲洗.冲洗时要注意处理好冲洗物的回收,以减小环境污染和物料消耗.硝酸钾结晶堵塞时最好不用蒸汽而用水吹扫,蒸汽吹扫过后在管内壁易覆盖坚硬的晶垢减小管道通径.在用蒸汽吹扫管道时,蒸汽开度要小,避免因管道振动而将管道损坏.在处理结晶管道时建议穿水鞋,戴化学安全防护眼镜和安全帽,穿纯棉劳保服,戴橡胶手套,吹扫时周边应圈围并设警示牌.5.关键设备蒸发器的操作安全由于工艺介质中氯离子腐蚀性强,特别是在高温情况下,因此工艺中蒸发器的设备材质多选用石墨蒸发器,也有少数选用钛材蒸发器,两种材质的运用相对工艺介质来说均能承受腐蚀,石墨蒸发器造价较便宜,易损坏,检修难度小,石职业麟墨承受的操作温度和操作压力安全范围小;钛材蒸发器造价昂贵,操作温度和操作压力安全范围比石墨大,损坏后检修难度大,但两种材质的蒸发器在操作中均要注意:(1)工艺介质进液时温度和设备温差不能太大;(2)蒸发器操作中尽量减少振动;(3)在开,停车时严格升降温速率;(4)维护和操作严格按检修规程,操作规程和安全规程执行.6.工艺中设备选用材质的安全及防腐安全处理由于工艺介质腐蚀性强,且工艺介质中含有结晶物,所以除蒸发器选用石墨或钛材材质外,其他设备可选用碳钢材质,但与介质接触面必须进行有效防腐,防腐可采取衬胶,衬搪瓷,刷防腐涂料,内衬玻璃钢等方式.蒸发器,分离机周边地面,厂房内地沟可采用防腐磁砖或防腐涂料进行防腐,减少泄漏液对地面和厂房的腐蚀.三,结束语硝酸铵,氯化钾为原料的复分解循环法,工艺设备简单,操作简便,投资少,规模小,多数在0.5—3万t/a左右.目前国内生产厂家大多采用此种技术,正因其工艺设备简单,规模小,在生产中容易忽视安全隐患,安全资金投入不够,安全培训教育不到位等等,往往发生一些安全事故,造成经济损失和人员伤亡.针对该工艺的特点和现有多数生产装置存在的职业健康安全问题,从粉尘危害的防止,原料和产品的贮存运输及灭火方法,进入容器的票证管理,结晶液堵塞管道的安全处理,关键设备的操作安全,工艺中设备选用材质的安全及防腐安全处理6个方面进行探讨,以期引起对该法生产硝酸钾安全的重视.口(上接第12页)三,蝴蝶效应1.蝴蝶效应概述南美洲亚马孙河流域的一只蝴蝶偶尔煽动几次翅膀,两周后美国德克萨斯州就会刮起一场龙卷风,这就是气象学家罗伦兹1963年提出的蝴蝶效应.2.蝴蝶效应启示及对策启示:一件很小的事情和一件很大的事情看似完全不相关,而实际却有着密切的联系.安全管理中,如果我们不懂得蝴蝶效应,我们就不会把工作做细做实,就不会很好地控制事故.有一则形象的民谣是这样的:丢失一个钉子,坏了一只铁蹄;坏了一只铁蹄,折了一匹战马;折了一匹战马,伤了一位将军;伤了一位将军,输了一场战争;输了一场战争,亡了一个国家.安全生产中,这样的例子也很多.危险化学品生产,装卸,储存,运输等任何一个环节不到位,都有可能导致着火爆炸事故.开错一个阀门,导致多人死亡,上亿元损失的事故我们见过;少上一条螺丝,发生化学品严重泄漏导致重大事故我们也听说过.安全管理者必须深知蝴蝶效应在安全管理中的重要作用,并应很好地应用.对策:着眼全局,防微杜渐.安全管理中,细节非常重要.一顶安全帽拯救一条生命,一条安全带挽救一个家庭,一瓶灭火器避免一场大火的事实想必我们都清楚.捕捉对安全管理有益的蝴蝶是企业安全生产的重要保证.四,木桶定律1.木桶定律概述短板是决定木桶盛水量的标尺.此定律常用于企业管理,同样适用于安全管理.一个产量很高的车间,因为安全事故,会取消评优资格;一个效益很好的企业,因为安全事故,会停止它的发展;一个资源丰富的地区,因为安全事故,会制约它前进的步伐.2.木桶定律启示及对策安全管理中有这样一个认识,100个事件中,99件正确,但只要发生一起重大事故,所有成绩为零,即100—1=0,这一点不难理解.企业安全管理水平取决于最差的方面而非平均.因此,我们的对策是:狠抓薄弱环节,消除短板.工作中的薄弱环节很多,安全管理制度需要健全并严格执行;职工安全意识需要提高;各种各样,形式多彩的安全活动需要切实可行;安全检查,隐患治理需要及时有效;安全投入需要有所保障;各级领导对安全的重视程度需要加强等等.以上对墨菲定律,破窗效应,蝴蝶效应和木桶定律的简单描述,目的在于将这些内容应用于安全管理,并在管理过程中发挥它们的重要作用.口——CHEMICALSAFETY&ENVIRONMENTt~——?17?