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液氨的基礎(chǔ)知識

2012-7-21 15:47:44

　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(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。氨易溶于水，溶于水后形成氫氧化銨的堿性溶液。氨在20℃水中的溶解度為34%。液氨在工業(yè)上應用廣泛，而且具有腐蝕性，且容易揮發(fā)，所以其化學事故發(fā)生率相當高。

　　液氨產(chǎn)品描述

　　英文名Liquidammonia（anhydrousammonia）

　　結(jié)構(gòu)及分子式NH3

　　生產(chǎn)方法合成氨氣經(jīng)壓縮制得液氨產(chǎn)品。

　　產(chǎn)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℃，低于－77.7℃可成為具有臭味的無色結(jié)晶。

　　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)：0．7067(25℃)

　　CAS編號：7664-41-7自燃點：651．11℃

　　熔點(℃)：-77．7爆炸極限：16％～25％

　　沸點(℃)：-33．41％水溶液PH值：11．7

　　蒸氣壓：882kPa(200℃)

　　產(chǎn)品用途

　　液氨主要用于生產(chǎn)硝酸、尿素和其他化學肥料，還可用作醫(yī)藥和農(nóng)藥的原料。在國防工業(yè)中，用于制造火箭、導彈的推進劑。可用作有機化工產(chǎn)品的氨化原料，還可用作冷凍劑。NH3分子中的孤電子對傾向于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，由于分子的極性和存在氫鍵，液氨在許多物理性質(zhì)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，在液氨中就不那么容易置換氫。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?qū)щ?，并緩慢分解放出氫氣，有強還原性。例如鈉的液氨溶液：金屬液氨溶液顯藍色，能導電并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電子：

　　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，可以廣泛地應用于半導體工業(yè)、冶金工業(yè)，以及需要保護氣氛的其他工業(yè)和科學研究中。

　　包裝儲運

　　采用鋼瓶或槽車灌裝。灌裝用鋼瓶或槽車應符合國家勞動局頒發(fā)的“氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程”、“壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程”等有關(guān)規(guī)定。允許重量充裝系數(shù)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(guī)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扎，防止激烈撞擊和震動。液氨鋼瓶應存放于庫房或有棚的平臺上。露天堆放時，應以帳篷遮蓋，防止日光直射。主要靠鐵路和公路運輸。

　　中毒處置

　　(一)毒性及中毒機理

　　液氨人類經(jīng)口TDLo：0．15ml／kg

　　液氨人類吸入LCLo：5000ppm／5m

　　氨進入人體后會阻礙三羧酸循環(huán)，降低細胞色素氧化酶的作用。致使腦氨增加，可產(chǎn)生神經(jīng)毒作用。高濃度氨可引起組織溶解壞死作用。

　　(二)接觸途徑及中毒癥狀

　　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。但由于嗅覺疲勞，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(xiàn)有鼻炎、咽炎、氣管炎、支氣管炎?；颊哂醒首仆础⒖人?、咳痰或咯血、胸悶和胸骨后疼痛等。

　　(2)急性吸入氨中毒的發(fā)生多由意外事故如管道破裂、閥門爆裂等造成。急性氨中毒主要表現(xiàn)為呼吸道粘膜刺激和灼傷。其癥狀根據(jù)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(xiàn)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(chǎn)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，并能發(fā)生咖啡樣著色。被腐蝕部位呈膠狀并發(fā)軟，可發(fā)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，導致明顯的炎癥并可能發(fā)生水腫、上皮組織破壞、角膜混濁和虹膜發(fā)炎。輕度病例一般會緩解，嚴重病例可能會長期持續(xù)，并發(fā)生持續(xù)性水腫、疤痕、永久性混濁、眼睛膨出、白內(nèi)障、眼瞼和眼球粘連及失明等并發(fā)癥。多次或持續(xù)接觸氨會導致結(jié)膜炎。

　　(三)急救措施

　　1．清除污染

　　如果患者只是單純接觸氨氣，并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，并且衣服已被污染，應將衣服脫下并放入雙層塑料袋內(nèi)。

　　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(fā)生眼瞼痙攣，應慢慢滴入1～2滴0．4％奧布卡因，繼續(xù)充分沖洗。如患者戴有隱形眼鏡，又容易取下并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發(fā)用大量清水沖洗15分鐘以上。沖洗皮膚和頭發(fā)時要注意保護眼睛。

　　2．病人復蘇

　　應立即將患者轉(zhuǎn)移出污染區(qū)，對病人進行復蘇三步法(氣道、呼吸、循環(huán))：

　　氣道：保證氣道不被舌頭或異物阻塞。

　　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(huán)：檢查脈搏，如沒有脈搏應施行心肺復蘇。

　　3．初步治療

　　氨中毒無特效解毒藥，應采用支持治療。

　　如果接觸濃度≥500ppm，并出現(xiàn)眼刺激、肺水腫的癥狀，則推薦采取以下措施：先噴5次地塞米松(用定量吸入器)，然后每5分鐘噴兩次，直至到達醫(yī)院急癥室為止。

　　如果接觸濃度≥1500ppm，應建立靜脈通路，并靜脈注射1．0g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(zhì)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(huán)甲狀軟骨切開術(shù)。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(huán)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(huán)境。

　　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(nèi)用水吸收成氨水，此時空氣被清洗并排出塔外，然后通過蒸餾塔將氨和水分離，氨被蒸餾吸收制成濃氨水，濃氨水經(jīng)精餾即成濃氨氣，再將濃氨氣經(jīng)壓縮機加壓和冷凝冷卻成液氨，最后輸入貯存罐。

　　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，要低于環(huán)保要求。澄江紡機廠和南京化工大學協(xié)作創(chuàng)制的氨回收系統(tǒng)，是吸收和壓縮相結(jié)合的方法。當年2000年1月由中國紡機器材協(xié)會組織的專家現(xiàn)場考察，一致認為該氨回收循環(huán)系統(tǒng)是成功的，在整個回收系統(tǒng)是創(chuàng)造性地運用了低壓吸收、低壓精餾、低溫除水、壓縮冷凝的“三低一壓”技術(shù)，既簡化設備又節(jié)約能源，該法是在低溫低壓下操作運轉(zhuǎn)，安全系數(shù)大，還有利于減少維修力量。主要有洗滌塔（吸收塔）、精餾塔、壓縮機、冷凝器、液氨貯存罐。

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