氯酸盐电解槽爆炸的原因

氯酸盐电解槽爆炸的原因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 有几种情况 有阳极 阴极浸没于电解液中 有阳极也有阴极 双室型 空间不同于单室型 第 与第 种情况比较安全 一般不发生 爆炸 但第 种情况多发生爆鸣 着火和爆炸 2 电解槽爆炸的现象 原因及采取的措施电解槽爆炸的现象 原因及采取的措施 1 爬盐 不论石墨阳极槽 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 解槽立即爆炸 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高 最易发生这种现象 解决这个问题 的办法是提高电解温度达 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 氯酸盐电解槽采用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立即被烧红 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 应立即停电重接 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 正常情况下 两种 电极中有 1 种电极必须进行遮蔽 与相对应的电极实行保护 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 国内多采用阴极遮蔽 简单 易行 安全可靠 4 雷击 氯化盐电解槽副产氢气 大部分生产厂家经吸收处理 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 严格考虑保护角度 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 些小型厂仍实行间歇电解 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 维修人员在排放口平整地面 由 于施工器具的撞击产生火花 立即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 保持酸度适中 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 采用合适的电流密度 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 保持一定容量 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 并保持一定的液面 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而发生爆炸 事实上在同行 业中因液面下降造成的电解槽爆鸣 爆炸现象较其他原因的多 都是因检查不够 责任心不强造成的 因此要严格控制液面及 时补液 最好实现连续补液 使蒸发量与补液量平衡 以免当 液面降低到一定程度而来不及补液 10 断裂 石墨和二氧化铅阳极都有断裂现象 特别是石墨阳极 断 电极倒伏于阴极之上 开始可能因阴极表面附着大量沉积物而 不会立即短路 但在特定条件下 石墨阳极严重倒向阴极 尽 管在液态中发生接触 也会发生爆炸 3 小结小结 为避免爆炸发生 还应在以下几个方面得以加强 1 加强对电解槽的密封 选择好的封料可起到良好的密封 作用 减少空气进入槽内 杜绝混合型爆炸气体