摘 要

隔膜电解技术是一种具有综合功能特性的技术，它可以将电解技术和电渗透技术结合在一起。这种技术广泛地应用在化工、冶金等领域^[1]。电解技术很好地利用了阴阳极之间的反应, 并有能将两电级产生的产品与反应物分离的优势。这种技术在环保领域中也有应用，它可以将废渣、废液、废水进行净化处理,将金属、酸碱等人们所需要的物质进行回收，所以电解工艺越来越受到人们的重视。隔膜法电解是目前是我国电解法生产烧碱最主要的方法之一，作为应用极其广泛的一种生产过程，做到安全高效的生产便尤其重要。本文首先通过了解氯碱工业隔膜法的生产过程，对产品的危险特性及生产过程中的危险因素进行分析，再对工厂的总平面进行设计，然后计算消防用水量，对可燃报警仪的布置和设计进行分析，最后进行安全评价，并提出合理的防范措施，为隔膜法生产安全管理打下理论和实践基础，使隔膜法的生产过程更加可靠，提高生产与储存环境的安全性。

关键词：化工安全 氯碱工业的隔膜法 安全设计 总平面布置

Chemical Safety Design of Production Process of Diaphragm Process in Chlor-alkali Industry

Abstract

Diaphragm electrolysis technology is a technology with comprehensive fun-ctional characteristics, it combines electrolysis technology and electroosmosis te-chnology. This technology is widely used in chemical, environmental protection, metallurgy and other fields. Electrolysis technology makes good use of the re-action between cathode and anode, it also has the advantage of being able to separate the products and reactants produced by the two power levels, so this kind of technology also has application in the field of environmental protecti-on, it can purify waste residues, waste liquids, and waste water, and recover metals, acids, and alkalis that people need, therefore, the electrolysis process h-as attracted more and more attention. Diaphragm electrolysis is currently one of the most important methods for producing caustic soda by electrolysis in C-hina, as an extremely widely used production process, it is particularly importa-nt to achieve safe and efficient production. This article first designed the plant's general plane by understanding the production process of the chlor-alkali ind-ustry diaphragm method, then calculate the amount of fire-fighting water, and analyze the arrangement and design of flammable alarms and lightning protecti-on devices; finally, reasonable preventive measures are proposed to lay a theor-etical and practical foundation for the diaphragm production safety management.Make the diaphragm process more reliable and improve the safety of the production environment^[2].

Keywords: chemical safety; diaphragm method of chlor-alkali industry; safety design; general layout

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 设计背景 1

1.2 研究思路及设计方法 1

第二章 生产工艺流程及危险特性 3

2.1 工艺流程介绍 3

2.1.1 生产工艺简述 3

2.1.2 生产工艺流程简图 5

2.2 产品的危险特性 5

2.3 生产过程的危险因素 6

2.3.1 环境因素 6

2.3.2 生产过程中的危险因素 6

第三章 总平面布置及消防系统的设计 8

3.1 化工厂选址应当遵循的原则 8

3.2 总平面布置 8

3.2.1 平面布置具体内容 8

3.2.2 各种建筑物的耐火等级 8

3.2.3 建筑物之间的防火间距 9

3.2.4 液氯储存仓库的设计 9

3.2.5 厂区气体报警仪的设计 10

3.2.6 厂区方位布置 12

3.2.7 总平面布置 12

3.3 消防车道的布置 12

3.4 消防水源及泵房 13

3.5 消火栓的布置 13

3.6 消防水的用量计算 13

3.7爆炸性危险区域划分 14

第四章 安全评价 16

4.1 安全检查表 16

4.1.1 安全检查表的编制程序 16

4.1.2 评价内容 16

4.2 评价结论 18

4.3 事件树分析 18

4.4事故树分析 20

第五章 总结 24

参考文献 25

第一章 绪论

1.1 设计背景

改革开放直到今天，氯碱工业的发展在我国化工行业中占有不可取代的地位，它不仅能够产出大量氯气，还能高效地批量制造烧碱，2010年中国氯碱行业中烧碱的产量总计1130万吨，排名世界第一。工业上用电解饱和食盐水的方法制取、、等产品，并将、、等产品作为其他化工产业的原料来生产其他化工产品，这样的一个生产过程称之为氯碱工业，电解工业是最基本的化学工业之一，它的产品应用于石油化工等其他行业^[3]。电解工业其中最常见的方法就是隔膜法生产工艺，这种方法1893年首先应用于美国工业生产，现在是我国生产烧碱的最主要方法之一^[4]。但在生产过程中，氯气的生产与储存含有大量的安全隐患，危险化学品的安全性直接关乎于企业员工的安全，随着安全行业在近几年的发展，安全生产已经越来越受到各企业的重视，，因此一定要保证生产过程各方面的安全。安全生产，既保护了职工安全，也同时促进了生产，必须树立“安全第一”的思想。

氯碱工业中氯气是主要产物之一，虽然在生产工艺方面已趋于完善，但是氯气在储存过程中仍然存在很多安全问题，最典型的的事故就是氯气的泄漏事故。2007年11月8日，山东一家公司车间发生氯气泄漏事故，导致15名工作人员氯气中毒。这样类似的事故还有很多，氯气是一种剧毒气体，而且有窒息性，一旦发生泄漏事故，将会造成重大人员伤亡及经济损失。因此，对于氯碱工业隔膜法的化工安全设计很有必要。

1.2 研究思路及设计方法

本次设计是针对年产量为1万吨的氯碱工业隔膜法过程的化工安全设计。隔膜法的主要原料是食盐水。工艺过程主要分为：盐水工序、蒸发工序、电解工序、氢和氯的处理四个过程。首先通过对系统的文献查阅，了解和掌握防火防爆设计及安全评价的基本方法和原理；再深入分析氯碱工业中隔膜法生产过程的产品的危险性以及工艺流程的特点；过对隔膜法生产企业以往发生事故的统计分析，找出导致事故发生的因果链，找到对应措施以避免下次事故的发生；对隔膜法生产厂区进行平面布置，计算消防用水量，对可燃报警仪布置和设计进行分析；提出应有的防范措施，为隔膜法生产安全管理打下理论和实践基础。

第二章 生产工艺流程及危险特性

2.1 工艺流程介绍

2.1.1 生产工艺简述

生产工艺流程主要分为：盐水工序、蒸发工序、电解工序、氢和氯的处理^[5]。 1.盐水工序