V. VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG SẢN XUẤT, SỬ DỤNG, LƯU TRỮ VÀ VẬN CHUYỂN AMONIAC
V.4. Xử lý các tình huống khi làm việc với amoniac
- Để phát hiện vị trí rò rỉ amoniac trên đường ống có thể dùng giấy chỉ thị ướt (tẩm phenolphtalein, quỳ).
- Khi phát hiện trong hệ thống có hiện tường rò rỉ khí NH3 cần nhanh chóng khóa ngắt nguồn phát NH3, quạt thông gió và dùng nước phun mưa toàn bộ hệ thống để hòa tan và pha loãng NH3, đồng thời phải nhanh chóng nằm thấp để tránh luồng NH3, bịt mũi bằng khẩu trang ướt và rời khỏi nơi ô nhiễm theo hướng ngược chiều gió, sau đó lái quạt gió hướng vào bình chứa NH3.
- Trong trường hợp sự cố van bình bị hỏng và có một lượng lớn NH3
lỏng bị thoát ra, có thể dùng đất, cát để ngăn hoặc đào hố chứa NH3 lỏng để giảm khả năng NH3 lỏng tràn rộng, hạn chế sự bốc hơi NH3. Có thể dùng bọt bình bọt cứu hỏa hoặc tấm nhựa để che lên bề mặt NH3 lỏng. Nếu không có đất, cát hoặc không đào được hố chứa NH3 lỏng thì có thể tìm cách quay thùng chứa NH3 lỏng sao cho van ở vị trí cao nhất nhằm hạn chế tốc độ NH3 thoát ra. (1 lít NH3 thể lỏng thoát ra sẽ tương đương với 1000 lit NH3 thể khí).
Chú ý: Các thao tác này đòi hỏi tính chuyên nghiệp cao và tránh để cơ
amoniac lỏng vì như vậy sẽ làm amoniac lỏng bay hơi nhanh hơn, làm tăng nhanh nồng độ amoniac trong không khí.
Một số yêu cầu sơ cứu tai nạn do amoniac gây ra:
Sơ cứu khi hít phải NH3
Chuyển nạn nhân khỏi khu vực bị ô nhiễm (trong khi phải chú ý bảo vệ cho mình), hô hấp nhân tạo hoặc nếu có điều kiện thì cho thở oxy. Giữ nạn nhân nằm ấm và yên tĩnh. Lưu ý các vết thương ở phổi có thể còn tiến triển sau 18-24 giờ. Nếu nạn nhân bị ngất cần xoa bóp lồng ngực và nhanh chóng đưa nạn nhân đến trạm y tế hoặc bệnh viện để cứu chữa.
Sơ cứu các tại nạn ở mắt do tiếp xúc với NH3
Chuyển nạn nhân khỏi nguồn ô nhiễm và nhanh chóng rửa mắt bằng nước sạch hoặc vòi sen. Nhanh chóng nhưng nhẹ nhàng lau sạch các vết hóa chất. Tiếp tục rửa mắt (có thể cả 2 mắt) bằng dòng nước chảy nhẹ 15 phút hoặc lâu hơn và đưa đẩy tròng mắt về các phía cho sạch. Nhanh chóng đưa nạn nhân đến trạm y tế hoặc bệnh viện để cứu chữa.
Sơ cứu các tai nạn do da tiếp xúc với NH3
Dùng nước để xử lý quần áo, găng tay, ủng dính amoniac. Không chà xát hoặc dùng thuốc mỡ bôi lên vết thương trên da.
Chuyển nạn nhân khỏi vùng bị ô nhiễm và nhanh chóng tắm rửa nạn nhân bằng nước sạch hoặc vòi sen (chú ý bảo vệ mắt). Rửa khoảng 1 giờ hoặc hơn. Sau đó cần đưa nạn nhân đến trạm y tế hoặc bệnh viện để cứu chữa.
Sơ cứu khi uống hoặc nuốt phải NH3
Nới lỏng cà vạt, khăn, cổ áo nạn nhân và cho nạn nhân súc miệng nhiều lần bằng nước lạnh và nhổ đi. Tiếp tục cho nạn nhân uống 1-2 chén sữa. Không gây nôn và không cho nạn nhân uống các loại dầu với mục đích trung hòa axit, không cho nạn nhân uống natri cacbonat hoặc các loại nước giải khát có ga. Nếu nạn nhân nôn thì phải để đầu thấp hơn chân để tránh vật nôn lọt vào phổi. Sau đó cần đưa nạn nhân đến trạm y tế hoặc bệnh viện để cứu chữa.
Vấn đề đào tạo người lao động
- Vấn đề đào tạo nghiệp vụ cho người lao động làm việc với NH3 là trách nhiệm của nhà quản lý.
- Nhân viên mới, cũ đều có quyền được đào tạo và đào tạo lại theo định kỳ để duy trì tính chuyên nghiệp.
- Chương trình đào tạo bao gồm cả tài liệu viết và giảng giải được thực hiện dưới dạng các mục huấn luyện kỹ thuật chuyên môn, đặc tính thiết bị, v.v…
- Tạo cho người lao động có tính kỷ luật cao trong lao động và tuân thủ các nguyên tắc, nội quy làm việc để tránh tai nạn, thương tích hoặc bị ngộ độc.
Các biện pháp phòng ngừa, sự cố, ô nhiễm
Mỗi cơ sở sản xuất có đặc thù riêng nên cần có các biện pháp phòng ngừa các sự cố liên quan đến amoniac, bao gồm:
- Các chương trình phòng hộ, ứng cứu (tập huấn và đào tạo kỹ thuật xử lý sự cố, sơ cứu, cấp cứu, v.v…);
- Hệ thống thiết bị phòng hộ (hệ thống quạt thông gió, hệ thồng phun mưa và làm sạch không khí, hệ thống cảnh báo ô nhiễm);
- Trang thiết bị bảo hộ lao động. . - Huấn luyện về cách lập báo cáo sự cố.
Giám sát, báo cáo
- Mọi sự cố, tai nạn liên quan đến chiết nạp, sử dụng, chuyên chở NH3
cần phải được báo cáo ngay với cảnh sát hoặc cơ quan có thẩm quyền.
Hµ Néi- 2008 MỤC LỤC Trang I. MỞ ĐẦU 5
II. GIỚI THIỆU VỀ AMONIAC 7
II.1. Lịch sử phát hiện và sử dụng amoniac 7
II.2. Nguồn phát sinh amoniac 8
II.3. Một số tính chất cơ bản của amoniac 8
II.3.1. Tính chất vật lý 8
II.3.2. Tính chất hóa học 10
III. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG AMONIAC 12
III.1. Ứng dụng amoniac 12
III.2. Sản xuất và tiêu thụ amoniac 12
III.2.1. Sản xuất amoniac 12
III.2.2. Tiêu thụ amoniac 14
III.3. Tiêu chuẩn liên quan đến amoniac 15
IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AMONIAC 16
IV.1. Quy trình Haber tổng hợp amoniac 16
IV.3. Hướng nghiên cứu công nghệ trong tương lai 22 V. VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG SẢN XUẤT, SỬ DỤNG, LƯU TRỮ VÀ
VẬN CHUYỂN AMONIAC
22
V.1. Tính chất độc hại của amoniac 22
V.2. Tính chất cháy nổ của amoniac 25
V.3. Thao tác an toàn với NH3 lỏng 25
V.3.1. Nguyên tắc chung 25
V.3.2. Một số quy định cụ thể trong sử dụng an toàn 26 V.4. Xử lý các tình huống khi làm việc với amoniac 28
V.5. Các vấn đề liên quan khác 30
I. MỞ ĐẦU
Amoniac (NH3) là một hợp chất của nitơ và hyđro có tên quốc tế (theo IUPAC) là “Azane”, “Ammonia”, “Hydrogen nitride”, và một số tên khác.
Amoniac là một hóa chất có rất nhiều ứng dụng.
Trước đây trong thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ II, NH3 lỏng từng được thiết kế sử dụng làm thuốc phóng tên lửa.
Trước khi diclorodiflorometan (Freon 12 hay R12) và một số chất hữu cơ chứa flo, clo (nhóm các chất CFC) được phát minh ra và áp dụng làm môi chất lạnh, thì NH3 lỏng là môi chất lạnh độc tôn. Tuy nhiên do tính độc hại và hiệu suất năng lượng thấp mà NH3 lỏng đã có thời phải nhường chỗ cho các CFC trong lĩnh vực làm lạnh, nhất là các thiết bị làm lạnh dân dụng công suất nhỏ (tủ lạnh, máy điều hòa không khí, v.v…). Tuy nhiên đối với các dây chuyền lạnh công suất lớn, NH3 lỏng vẫn phát huy tác dụng, nhất là từ năm 1994 khi nhiều nước có lệnh cấm sản xuất và sử dụng các CFC để giảm hiện tượng phá hủy tầng ozon theo Nghị định thư Montreal (1987).
Hiện nay NH3 vẫn được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất phân bón và một số hoá chất cơ bản. Trong đó lượng sử dụng cho sản xuất phân bón (cả dạng rắn và lỏng) chiếm phần lớn, đến trên 80% sản lượng NH3 toàn thế giới và tương đương với khoảng 1% tổng công suất phát năng lượng của thế giới. Bên cạnh đó NH3 vẫn được sử dụng trong công nghiệp đông lạnh (sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm, v.v...), trong các phòng thí nghiệm, trong tổng hợp hữu cơ và hóa dược, y tế và cho các mục đích dân dụng khác. Ngoài ra trong công nghệ môi trường, NH3 còn được dùng để loại bỏ khí SO2 trong khí thải của các nhà máy có quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch (than, dầu) và sản phẩm amoni sunfat thu hồi của các quá trình này có thể được sử dụng làm phân bón. NH3 cũng được dùng theo công nghệ khử chọn lọc (selective catalytic reduction- SCR) với xúc tác chứa vanađi để loại chất ô nhiễm NOx trong khói động cơ.
Hiện tại NH3 lỏng là dạng thương phẩm được sử dụng ở quy mô lớn nhất. Ngoài NH3 lỏng, trong công nghiệp người ta còn dùng cả dung dịch NH3
trong nước, đặc biệt dạng này vẫn còn được dùng trực tiếp làm phân bón tại một số nước (như Hoa Kỳ, Nga). Tại Nga, người ta dùng nhiều NH3 dạng dung dịch (công thức quy ước là NH3.H2O) theo tiêu chuẩn GOST 9-92 (liquid ammonia technical GOST 9-92). Đây là dung dịch NH3 trong nước, có nồng độ NH3 là 25% (min), được sản xuất dưới 2 dạng là loại A (type A) dùng cho các ngành công nghiệp và loại B (type B) dùng trong nông nghiệp (trực tiếp làm phân bón).
Dùng các dung dịch NH3 trong nước an toàn hơn dùng NH3 lỏng do không cháy và không gây nổ, tuy nhiên hơi amoniac tách ra từ dung dịch vẫn có thể tạo hỗn hợp nổ với không khí trong những điều kiện thích hợp.Việc lưu trữ, chuyên chở các dung dịch này cũng đơn giản hơn nhiều so với NH3 lỏng do không cần các bồn chịu áp lực chuyên dụng (chỉ cần dùng thùng đựng có nắp thông thường và có thể nạp tối đa đến 95% dung tích bình chứa).
NH3 dùng trong các phòng thí nghiệm và cho các mục đích dân dụng thường ở dạng dung dịch nước có nồng độ 5, 10 hoặc 25% ở các cấp tinh khiết (P) hoặc tinh khiết phân tích (PA).
Do một số tính chất riêng của NH3, người làm việc và sử dụng NH3 phải đối mặt với những rủi ro do chất này đem lại như tính độc, khả năng gây ô nhiễm môi trường, khả năng gây mất an toàn do áp suất cao (khi sử dụng amoniac lỏng) và một số nguy cơ khác. Vì vậy tại các nước, quá trình sản xuất, lưu trữ và vận chuyển amoniac đều có các quy trình và quy định cụ thể. Tại Việt Nam do vấn đề này còn tương đối mới, nên mới chỉ có rất ít tài liệu phục vụ những người trực tiếp sử dụng NH3 tại các cơ sở sản xuất, mà chưa có các tài liệu, thông tin rộng rãi về vấn đề này.
Ở nước ta, NH3 đã được sử dụng khá lâu trong công nghiệp làm lạnh. Tuy nhiên việc sử dụng còn giới hạn ở quy mô nhỏ. Trong những năm gần đây, trong ngành công nghiệp trong nước, amoniac lại nổi lên như là một sản phẩm trung gian, một tiền chất quan trọng, có nhu cầu lớn trong công nghiệp sản xuất các loại phân bón chứa đạm và phân tổng hợp (urê, DAP, v.v…) vì vậy các thông tin liên quan đến NH3 càng được quan tâm nhiều hơn.
Trong tài liệu này, chúng tôi sẽ đưa ra một số thông tin cơ bản nhất, liên quan đến các quá trình sản xuất, sử dụng, lưu trữ và vận chuyển amoniac.