氨的使用
氨(NH3)广泛应用于多个行业。工业级氨通常以无水氨或含水液态氨的形式供应。无水氨要么在加压状态下,要么在冷冻状态下储存在罐中供给。随着氨生产的预期增长,应了解与使用这种气体相关的几种风险。然而,氨气本身是一种有毒气体,因此必须时刻配备适当的安全监控程序和设备,以防止严重的意外伤害或死亡事故发生。此外,氨气浓度越高越容易燃烧,这给大型工业用户带来了更多风险。
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氨的生产
氨气是由氢气与氮气在催化剂作用下反应生成的。氢气的主要来源是天然气转化。利用绿色能源电解水是一种新兴的替代方法。
化肥厂
每年生产的氨大部分用于生产化肥。固态或液态的氨盐和氨溶液是大多数合成肥料的活性成分。
工业加工
氨可用于各种生产工艺,包括橡胶和皮革、纸浆和造纸、制药等。工业级氨通常以罐装无水氨或液态氨的形式供应。
制冷
氨在冷冻机、冷却器、装货码头、生产区、机房和空气处理装置的冷却装置中用作制冷剂。氨是卤化制冷剂的替代品,因为它对环境,尤其是臭氧层更安全。
氨气检测的具体要求
大型工业厂房内有大量复杂的设备,如储罐、泵、管道和阀门。气体泄漏的规模和扩散受泄漏大小、系统中的气体压力、密度、环境温度、附近气流(包括风)以及其他因素的影响。
氨比空气轻,会积聚在厂区的上部区域。如果在室外发生意外释放,它还会形成云雾随风飘到工厂之外。但是,若气体混合物中含有水蒸气,云团往往会贴近地面不散,对于厂内员工而言,这可能成为一个严峻的安全隐患。
氨气的危害:有毒性和可燃性
可靠的氨气检测不仅有助于保障人员和设施安全,还有助于保障用于生产的产品质量。氨气泄漏的主要问题是对工作人员健康的影响,典型的暴露症状会根据氨气的浓度和暴露时间而变化。人的嗅觉可以在低至5ppm的浓度下察觉到氨气;但泄漏的氨气浓度可能会高得多:
职业和设施安全的氨指示性限值
对于暴露在氨环境下的职业,每个国家都有自己的推荐接触限制
欧洲
美洲
澳大利亚
亚洲
中东
非洲
用于氨气检测的传感器技术
氨气检测系统通过采用多种互补的早期危害检测技术,能够有效应对泄漏可能导致的后果,防止设备或财产损失、人身伤害和生命损失。
肥料生产
氨主要用作农业化肥。液体肥料包括氨、硝酸铵、尿素和水氨,也用于生产铵盐和硝酸盐。需要使用氨气探测器的典型化肥厂加工和配送区域包括:
- 喷雾塔
- 工厂周界监测
- 泵和压缩机
- 管道及阀门
- 储罐
- 铁路或卡车装卸
- 港口航运码头
这些区域布满了设备,因此周边监控对保护整个工厂和周边社区至关重要。为帮助化肥厂更好地解决氨气检测问题,开放式路径技术可用于多个工艺位置。此外,多传感器分层方法还包括各种类型的点式固定气体探测器和采样系统,提供了冗余保护,有助于守护人员和设备的安全。
工业加工
有许多行业在生产过程中使用氨。在橡胶和皮革工业中,氨被用于稳定天然胶乳和合成胶乳,以防过早凝固。
纸浆和造纸工业将氨用于木材打浆和纸张涂层中的酪蛋白分散剂。
氨还广泛应用于药品生产,可抑制某些类型细菌的生长和繁殖,此外,氨还在药品生产中用作中和剂。
这些应用涉及人工和自动流程,需要人员对生产进行监督和控制。可靠和极低水平的氨检测对于保护人员的健康和生命非常重要。
制冷/冷却系统
氨是一种广泛用于饮料和食品加工的制冷剂。安装冷却装置的典型区域包括:
- 冷冻机
- 冷却器
- 装货码头
- 生产区
- 机房
- 空气处理装置
制冷系统中快速变化的温度和湿度会影响氨的含量,也会影响典型传感器的使用寿命。工厂内的其他气体和气味可能会导致传统的电化学传感器做出反应,并可能导致不必要且代价高昂的误报。因此,选择适应变化条件的适当且可靠的技术至关重要,而独特的光电声红外传感器正好满足这些要求。
氨的生产和储存
全球大部分氨的生产都是基于天然气的蒸汽转化。在合成过程中,天然气分子被还原成碳和氢。氢气在高压高温下与氮气反应生成氨气。生产合成氨所需的氢气还可以从电解水中获得。该工艺利用电能将水分离成氢气和氧气。
合成氨生产过程需要高压气体,这就存在气体泄漏的风险,氢气就是其中之一。在超声波技术的加持下,极大的加快了传统的催化燃烧气体检测仪对氢气泄漏的检测速度。此外,安装的氢火焰探测器还能识别隐形火灾,防止由此引发爆炸。
另一风险与室外环境中氨的暴露有关,这种暴露源自生产工厂和储存设施中的泄漏和溢出事故。开放式路径有毒气体探测器有助于缓解这一风险,它们能覆盖大片区域,对于快速稀释泄漏气体这一重大问题起到关键的防范作用。
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