氨是由純凈的氫氣和氮?dú)庖?:1的比例在高溫高壓和催化劑的作用下合成的,所以稱作合成氨。氮?dú)庖话阌煽諝夥蛛x制取,氫氣則是由不同氫碳比的天然氣、煉廠氣、石腦油、渣油、脫油瀝青、焦炭或煤等原料通過(guò)水蒸氣轉(zhuǎn)化或(和)部分氧化及粗原料氣的凈化制得。下面以天然氣為原料制取合成氨的生產(chǎn)工藝為例介紹。 一、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介 天然氣(主要成分為甲烷)經(jīng)脫硫后與水蒸氣混合,先進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐,在壓力3.6MPa、溫度834℃和鎳系催化劑的作用下,大部分甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳和二氧化碳。然后在二段轉(zhuǎn)化爐引入空氣在爐內(nèi)燃燒繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,同時(shí)提供氨合成的主要成分氮。轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳在高、低變換爐中于426℃、224℃和鐵系、銅系催化劑作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳。變換氣中的二氧化碳在脫碳塔用苯菲兒溶液吸收,溶液中二氧化碳可再生釋放,用于尿素合成原料。脫碳?xì)庵械囊谎趸?、二氧化碳?54℃和鎳系催化劑作用下與氫進(jìn)行甲烷化反應(yīng),生成甲烷和水蒸氣。最后,氮?dú)浠旌蠚庥煤铣蓺鈮嚎s機(jī)壓縮到24MPa送入合成塔,在540℃和鐵系催化劑作用下,氮?dú)錃膺M(jìn)行合成氨反應(yīng),出塔氣經(jīng)冷卻使氨冷凝分出即為合成氨產(chǎn)品。 二、主要原料、輔助原料及產(chǎn)品 (1)原料:天然氣、油田氣。 (2)輔助原料:鈷鉬催化劑、氧化鋅催化劑、鎳催化劑、氧化鎳催化劑、三氧化二鐵催化劑、氧化銅催化劑、四氧化三鐵催化劑、碳酸鉀、氨基乙酸、二乙醇及五氧化二釩。 (3)中間品:甲烷、氫、一氧化碳。 (4)產(chǎn)品:氨、二氧化碳。 三、職業(yè)病危害因素識(shí)別 在生產(chǎn)合成氨過(guò)程中,對(duì)照《職業(yè)病目錄》、《職業(yè)病危害因素分類目錄》、《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》,可能接觸的化學(xué)性危害因素為:氨、甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳等。 物理因素,主要是各種壓縮機(jī)、各種機(jī)泵、加熱爐、蒸汽和氣體放空等生產(chǎn)過(guò)程中可產(chǎn)生噪聲;爐區(qū)會(huì)有高溫存在。
根據(jù)有毒有害氣體的分布,需要安裝天然氣檢測(cè)儀,硫化氫檢測(cè)儀,一氧化碳檢測(cè)儀,氨氣檢測(cè)儀,氫氣檢測(cè)儀可以及早發(fā)現(xiàn)泄漏事故,發(fā)出報(bào)警事故或啟動(dòng)連鎖保護(hù)系統(tǒng),將事故損失控制在最低,避免引起中毒、火災(zāi)、爆炸等重大事故發(fā)生。
現(xiàn)如今社會(huì)上充斥著大量的各種型號(hào)的空氣負(fù)離子檢測(cè)儀,其基本的工作原理都是一樣的,在選擇購(gòu)買空氣負(fù)離子檢測(cè)儀的時(shí)候,應(yīng)該著重考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。
1.測(cè)量范圍
根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需要,選擇空氣負(fù)離子檢測(cè)儀檢測(cè)離子濃度上限,即最大檢測(cè)量程。針對(duì)目前各種項(xiàng)目的需求,空氣負(fù)離子檢測(cè)儀檢測(cè)上限只要達(dá)到109個(gè)/cm3就足夠了。
2.靈敏度
所需要的離子濃度最小分辨率,即檢測(cè)儀的靈敏度。如果在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要求進(jìn)行空氣離子濃度檢測(cè),則要求選用20個(gè)/cm3儀器,否則就會(huì)出現(xiàn)由于靈敏度不夠而影響測(cè)量結(jié)果的情況。
3.響應(yīng)時(shí)間
是指被測(cè)量的其他從開始被抽入收集器到儀器顯示數(shù)據(jù)指示穩(wěn)定所需的時(shí)間。在野外測(cè)試或被測(cè)試的離子源存在著較大的波動(dòng)時(shí),可以選用相信時(shí)間長(zhǎng)一些的儀器。但如果對(duì)于一些變化迅速的項(xiàng)目,就需要用到響應(yīng)時(shí)間較短的儀器。一般的情況下,響應(yīng)時(shí)間可在5-20S的范圍內(nèi)選擇。
4.測(cè)量誤差
主要是離子濃度測(cè)試誤差,離子濃度測(cè)試誤差主要是由微電流計(jì)的誤差和抽氣速率誤差組成。前者一般在5%左右,后者在10%左右,因此離子測(cè)量?jī)x的誤差大致在15%-20%左右。
5.抽氣速率
是指儀器所用的抽氣機(jī)氣流速率,和儀器的取樣量直接相關(guān)。取樣量大的靈敏度一般較高,適宜于較大空間范圍的空氣進(jìn)行測(cè)試。取樣量曉得靈敏度較低,也較易受外界氣流干擾,但他同時(shí)對(duì)被測(cè)量對(duì)象影響也較小。
6.測(cè)量對(duì)象
空氣負(fù)離子檢測(cè)儀的測(cè)量對(duì)象,大體上可分為人造離子源和自然離子源。人造離子源主要有各種電暈式離子發(fā)生器、水激式負(fù)離子發(fā)生器及放射源離子發(fā)生器等。自然離子源,主要有地表放射性物質(zhì)、放射性氣體、宇宙線、天然瀑布及添加負(fù)離子的材料等。