氨分解在浮法玻璃生產(chǎn)線上的實際應(yīng)用

華繼凱 張強(qiáng) 李遠(yuǎn)洋

摘要：浮法玻璃的生產(chǎn)作業(yè)對環(huán)境要求較高，工藝較為嚴(yán)格。本文圍繞浮法玻璃生產(chǎn)中氨分解的具體應(yīng)用，希望能夠?qū)ψx者提供一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：浮法玻璃;生產(chǎn)問題;氨分解;

1.前言

我國玻璃產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在生產(chǎn)生活中廣泛應(yīng)用。玻璃產(chǎn)量的增加，也對玻璃的工藝要求不斷提高。

2.浮法玻璃生產(chǎn)存在的問題

現(xiàn)階段，關(guān)于超白浮法玻璃的生產(chǎn)，主要存在的問題是關(guān)于玻璃液的澄清，因為超白浮法玻璃的透熱性較好，使得生產(chǎn)池底部的玻璃液溫度較高，但表層玻璃液溫度較低，極大的溫度差對于玻璃液的澄清帶來不利影響。超白浮法玻璃生產(chǎn)池內(nèi)玻璃液的特點具有以下特點：第一，玻璃液的平均溫度相對較高，因而玻璃液的黏度小、在水平方向上玻璃液的流動性較強(qiáng)，在澄清區(qū)域停留時間較短，故而影響了玻璃液的澄清效果。第二，在超白浮法玻璃生產(chǎn)池內(nèi)，整個垂直方向上的溫度梯度和黏度梯度都要比普通浮法玻璃的小，池底部溫度和普通浮法玻璃相比要高。因為垂直方向上溫度變化較小，所以垂直上的對流強(qiáng)度下降，氣泡難以排出。隨著池底溫度的上升，水平方向上玻璃液流動速度的增加，使得耐火材料本來封閉的氣孔打開，玻璃液被吸入氣孔中，氣孔中的氣體又侵入玻璃液中，兩相作用產(chǎn)生了耐火材料氣泡[1]。因為超白浮法玻璃液的流動特征，一方面影響了玻璃生產(chǎn)的澄清環(huán)節(jié)，另一方面會產(chǎn)生耐火材料氣泡從而影響該類玻璃的質(zhì)量。為保證超白浮法玻璃的生產(chǎn)質(zhì)量，就必須加強(qiáng)對生產(chǎn)工藝的控制，尤其應(yīng)根據(jù)該類玻璃的工藝特征控制相應(yīng)的工藝緲，對池底的耐火材料進(jìn)行控制，保證超白浮法玻璃的穩(wěn)定生產(chǎn)。

3.氨分解制氫站工程簡介

3.1氨分解制氫工藝流程

氨分解制氫是以液氨為主要原料。首先液氨蒸發(fā)氣化為氨氣，然后將氨氣送至分解爐內(nèi)，在爐內(nèi)高溫觸媒床層中氨氣被分解為氮?dú)浠旌蠚?，其中含?5%氫氣和25%氮?dú)?，分解氣再通過凈化裝置吸附凈化后得到露點≤-60℃，殘氨含量≤2ppm，含氧量≤2ppm的氮?dú)浠旌蠚狻?/p>

3.2爆炸危險場所

氨氣屬于IIA級，溫度組別為T1，引燃溫度為651℃，爆炸極限下限15%，爆炸極限上限28%，閃點為氣態(tài)，相對密度0.6;氫氣屬于IIC級，溫度組別為T1，引燃溫度為500℃，爆炸極限下限4%，爆炸極限上限75%，閃點為氣態(tài)，相對密度0.1。

3.3工藝要求

氨分解制氫站內(nèi)需提供安全可靠的照明及電氣設(shè)備保護(hù)措施。分解凈化間、分析間、中間儲罐間為有爆炸危險的房間，自然換氣次數(shù)每小時不得少于3次，事故換氣次數(shù)每小時不得少于12次。氨分解制氫間與通道間設(shè)事故排風(fēng)用的通風(fēng)機(jī)及電機(jī)應(yīng)為防爆式，并與氫氣報警裝置連鎖。液氨中間罐區(qū)與通道間設(shè)事故排風(fēng)用的通風(fēng)機(jī)及電機(jī)應(yīng)為防爆式，并與氨氣報警裝置連鎖。

4.氨分解制氫站照明設(shè)計要求

4.1氨分解制氫站照度及功率密度要求

氨分解制氫站設(shè)置正常照明和應(yīng)急照明?！督ㄖ彰髟O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2013對玻璃廠照度要求中，未對氨分解制氫站照度做出規(guī)定。參考生產(chǎn)要求，氨分解制氫站內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域按照度150lx、照明功率密度值小于5W/m2設(shè)計，氨分解制氫站內(nèi)儀表間按照度300lx、照明功率密度值小于5W/m2設(shè)計。氨分解制氫站生產(chǎn)的火災(zāi)危險性類別為甲類，根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014（2018版）要求，需設(shè)置應(yīng)急照明和疏散照明。正常照明光源及急照明光源均采用防爆LED燈[2]。

4.2爆炸性環(huán)境內(nèi)電氣設(shè)備保護(hù)級別的選擇

氨分解制氫站根據(jù)工藝專業(yè)定義，爆炸性氣體環(huán)境危險區(qū)域劃分為：分析間、分解凈化間為1區(qū)爆炸危險環(huán)境，液氨中間罐區(qū)為2區(qū)爆炸危險環(huán)境。1區(qū)的電氣設(shè)備保護(hù)級別為Ga或Gb，2區(qū)的電氣設(shè)備保護(hù)級別為Gb。電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)為隔爆型，防爆形式為“d”

5.氨分解制氫站防雷、接地及安全措施

5.1氨分解制氫站防雷、接地

氨分解制氫站按第一類防雷建筑物設(shè)計。建筑物防直擊雷單獨(dú)設(shè)置接地裝置，防雷接地電阻不大于10Ω;建筑物防閃電感應(yīng)、電氣系統(tǒng)接地、保護(hù)接地、防靜電接地、等電位聯(lián)結(jié)共用接地裝置，聯(lián)合接地電阻不大于1Ω。

5.2氨分解制氫站安全措施

氨分解制氫站采取TN-S接地保護(hù)系統(tǒng)，做總等電位聯(lián)結(jié)，總等電位聯(lián)結(jié)線采用BV-1×25mm2。總等電位聯(lián)結(jié)均采用等電位卡子，禁止在金屬管道上焊接?？偟入娢幌浒笛b于配電箱下方，總等電位箱底邊距地0.3m;局部等電位箱底邊距地0.3m明裝。車間內(nèi)所有鋼柱、混凝土均應(yīng)與接地極可靠焊接。所有設(shè)備以及氨氣、氫氣、氮?dú)浠旌蠚夤艿酪罂煽拷拥兀ㄎｋU環(huán)境內(nèi)可能產(chǎn)生靜電危害的設(shè)備、管道等應(yīng)采取防靜電接地，氨分解制氫站行人入口設(shè)置導(dǎo)除人體靜電裝置。

6.可燃、有毒氣體探測報警系統(tǒng)介紹

現(xiàn)場檢測的可燃?xì)怏w、有毒氣體探測裝置、提供聲光報警的報警器、能夠處理信號的控制器。當(dāng)檢測信號作為安全連鎖輸入的信號時，前端探測器需獨(dú)立設(shè)置且探測器需帶有聲光報警，并且探測器輸出信號傳送到安全儀表系統(tǒng)機(jī)柜。當(dāng)可燃?xì)怏w探測器作為消防聯(lián)動報警信號時，由現(xiàn)場探測器提供報警信號至專用可燃?xì)怏w報警控制器，有兩種聯(lián)動模式，一種是由專用可燃?xì)怏w報警控制器將可燃?xì)怏w消防聯(lián)動報警信號及專用可燃?xì)怏w報警控制故障信號上傳至火災(zāi)報警控制器，由火災(zāi)報警控制器發(fā)出消防聯(lián)動信號至事故排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行消防聯(lián)動。另一種是由專用可燃?xì)怏w報警控制器將可燃?xì)怏w消防聯(lián)動報警信號及專用可燃?xì)怏w報警控制故障信號上傳至程控交換機(jī)，由程控交換機(jī)將可燃?xì)怏w第二級報警信號上傳至消防控制室的顯示操作站。當(dāng)可燃?xì)怏w和有毒氣體作為報警信號時，由探測器將報警信號傳送到現(xiàn)場GDS系統(tǒng)機(jī)柜，現(xiàn)場GDS系統(tǒng)機(jī)柜發(fā)出報警信號至現(xiàn)場區(qū)域報警器?，F(xiàn)場GDS系統(tǒng)機(jī)柜具有兩種上傳信號模式，一種是由現(xiàn)場GDS系統(tǒng)機(jī)柜將GOS報警控制單元故障信號上傳至火災(zāi)報警控制器，由火災(zāi)報警控制器發(fā)出消防聯(lián)動信號至事故排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行消防聯(lián)動。另一種是由現(xiàn)場GDS系統(tǒng)機(jī)柜將可燃?xì)怏w、有毒氣體報警信號上傳至程控交換機(jī)，由程控交換機(jī)將可燃?xì)怏w、有毒軀體報警信號上傳至控制室的顯示操作站，并觸發(fā)控制室內(nèi)聲光器。

7.結(jié)束語

隨著新技術(shù)及新材料的運(yùn)用，氨分解制氫站的電氣設(shè)計會更加完善，更加安全，為安全生產(chǎn)打下最堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]何垢潔，張飛龍.淺談超白浮法玻璃生產(chǎn)的工藝控制[J]當(dāng)代化工研究，2020（6）：117-11

[2]秦文生，吳杰.超白浮法玻璃熔化工藝制度與實踐探討[J]河南建材，2020（4）：51-52.