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可制药、可制冷、可要命--氨气您知道多少？ 期号：TS057 2015-12-06 事故案例一：
2015年8月10日晚上10时许，四川南充市南部县定水镇一氮肥厂突然出现液氨泄漏。当地政府组织附近居民紧急撤离。撤离人数估计有上万人，往南部县城方向车流量较大，还有很多人在徒步前行。据参加抢险的消防人员介绍，出现泄漏的地点是该工厂内的一处管道，当时有不少白色气雾从泄漏点喷出。在距离泄漏点约100米处，有一名中年男子出现昏迷，被使用担架救出，并交给120急救车送往医院接受救治。
事故案例二：
2013年8月31日10时50分左右，位于上海宝山区丰翔路1258号的上海翁牌冷藏实业有限公司发生液氨泄漏事故。事故已造成15人死亡、7人重伤，18人轻伤，直接经济损失约2510万元。 翁牌冷藏实业有限公司成立于2006年10月，主要从事冷冻冷藏加工、冷冻产品仓储、冷冻产品配送等业务，冷冻能力为150吨/天。 8月31日8时左右，翁牌公司员工陆续进入加工车间作业，至10时40分，约24人在单冻机生产线区域作业，38人在水产加工整理车间作业，约10时45分，氨压缩机房操作工在氨调节站进行热氨融霜作业，10时48分20秒起，单冻机生产线区域内的监控录像显示现场陆续发生约7次轻微震动，单次震动持续时间约1至6秒不等，10时50分15秒，正在进行融霜作业的单冻机回气集管北端管帽脱落，导致氨泄漏。 经事故调查，事故的直接原因为严重违规采用热氨融霜方式，导致发生液锤现象，压力瞬间升高，致使存有严重焊接缺陷的单冻机回气管管帽脱落，造成氨泄漏。
物理性质： 氨（Ammonia），或称“氨气”，是氮和氢的化合物，分子式为NH?，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。氨气相对密度(空气=1)：0.59，熔点(℃)：-77.7，沸点(℃)：-33.42℃，水溶液pH值：11.7，爆炸极限：16%～25%，自燃点：651.11℃。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨，水溶液又称氨水。降温加压可变成液体，液氨是一种制冷剂。氨也是制造硝酸、化肥、炸药的重要原料。氨对地球上的生物相当重要，它是许多食物和肥料的重要成分。氨也是所有药物直接或间接的组成。氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质。由于氨有广泛的用途，氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤对电子，所以它也是一种路易斯碱。 化学性质：
燃烧氧化 氨气能在纯净的氧气中燃烧，产物是空气中的成分，不污染环境，因此有一定的利用前景。
氨气极容易溶于水，溶于水时和水反应生成一水合氨，俗称氨水，市售氨水的浓度为25%到28%。氨水呈弱碱性，因为在水中存在这样的电离： 和金属的反应 NH3亦可与金属离子如Ag、Cu等发生络合，生成络合物： 和酸的反应 氨可以和酸反应生成铵盐，如：
可以用这些反应来检验氨气的存在。 氧化还原反应 氨的催化氧化是放热反应，产物是NO，是工业生产硝酸的重要反应：
除此之外还可在下列反应中呈现还原性：
⑴吸入的危害表现。 氨的刺激性是可靠的有害浓度报警信号。但由于嗅觉疲劳，长期接触后对低浓度的氨会难以察觉。吸入是接触的主要途径，吸入氨气后的中毒表现主要有以下几个方面。 轻度吸入氨中毒表现有鼻炎、咽炎、喉痛、发音嘶哑。氨进入气管、支气管会引起咳嗽、咯痰、痰内有血。严重时可咯血及肺水肿，呼吸困难、咯白色或血性泡沫痰，双肺布满大、中水泡音。患者有咽灼痛、咳嗽、咳痰或咯血、胸闷和胸骨后疼痛等。 急性吸入氨中毒的发生多由意外事故如管道破裂、阀门爆裂等造成。急性氨中毒主要表现为呼吸道粘膜刺激和灼伤。其症状根据氨的浓度、吸入时间以及个人感受性等而轻重不同。 急性轻度中毒：咽干、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咳痰，胸闷及轻度头痛，头晕、乏力，支气管炎和支气管周围炎。 急性中度中毒上述症状加重，呼吸困难，有时痰中带血丝，轻度发绀，眼结膜充血明显，喉水肿，肺部有干湿性哕音。 急性重度中毒：剧咳，咯大量粉红色泡沫样痰，气急、心悸、呼吸困难，喉水肿进一步加重，明显发绀，或出现急性呼吸窘迫综合症、较重的气胸和纵隔气肿等。 严重吸入中毒可出现喉头水肿、声门狭窄以及呼吸道粘膜脱落，可造成气管阻塞，引起窒息。吸入高浓度的氨可直接影响肺毛细血管通透性而引起肺水肿，可诱发惊厥、抽搐、嗜睡、昏迷等意识障碍。个别病人吸入极浓的氨气可发生呼吸心跳停止。 ⑵皮肤和眼睛接触的危害表现。 低浓度的氨对眼和潮湿的皮肤能迅速产生刺激作用。潮湿的皮肤或眼睛接触高浓度的氨气能引起严重的化学烧伤。急性轻度中毒：流泪、畏光、视物模糊、眼结膜充血。 皮肤接触可引起严重疼痛和烧伤，并能发生咖啡样着色。被腐蚀部位呈胶状并发软，可发生深度组织破坏。 高浓度蒸气对眼睛有强刺激性，可引起疼痛和烧伤，导致明显的炎症并可能发生水肿、上皮组织破坏、角膜混浊和虹膜发炎。轻度病例一般会缓解，严重病例可能会长期持续，并发生持续性水肿、疤痕、永久性混浊、眼睛膨出、白内障、眼睑和眼球粘连及失明等并发症。多次或持续接触氨会导致结膜炎。 人对氨的嗅觉阈为0.5～2mg/m3，氨对人的危害见下表：
中毒表现 氨中毒临床表现见下表
氨中毒机理 ⒈氨能够干扰脑细胞的能量代谢 氨抑制丙酮酸脱羧酶的活性，使乙酰CoA生成减少，影响三羧酸循环的正常进行；消耗大量α－酮戊二酸和还原型辅酶，造成ATP生成不足；氨与谷氨酸结合生成谷氨酰胺的过程中大量消耗ATP。总之，氨耗大是ATP，又使得脑细胞ATP生成减少以抑制脑细胞； ⒉脑内神经递质的改变，氨引起脑内谷氨酸、Ach等兴奋神经递质的减少，又使谷氨酰胺、γ-氨基丁酸等抑制性神经递质增多，从而造成对中枢神经系统的抑制； ⒊对神经细胞的抑制作用 NH?干扰神经细胞膜上的Na- K-ATP酶，使复极后膜离子转动障碍，导致膜电位改变和兴奋性异常；NH?与K 有竞争作用，影响Na K 在神经的细胞膜上的正常分布，从而干扰神经传导活动。 综上，氨中毒主要抑制中枢神经系统，正常情况下，中枢神经系统能够抑制外周的低级中枢，当中枢神经系统受抑制，使得其对外周低级中枢的抑制作用减弱甚至消失，从而外周低级中枢兴奋，出现一系列如肌随意性兴奋、角弓反射及抽搐等本能反应。 氨的合成是合成氨生产的最后一道工序，其任务是将经过精制的氢氮混合气在催化剂的作用下合成氨。对于合成系统来说，液体氨即是它的产品。 工业上合成氨的各种工艺流程一般以压力的高低来分类。 高压法 操作压力70～100MPa，温度为550～650℃。这种方法的主要优点是氨合成效率高，混合气中的氨易被分离。故流程、设备都比较紧凑。但因为合成效率高，放出的热量多，催化剂温度高，易过热而失去活性，所以催化剂的使用寿命较短。又因为是高温高压操作，对设备制造、材质要求都较高，投资费用大。工业上很少采用此法生产。 中压法 操作压力为20～60MPa，温度450～550℃，其优缺点介于高压法与低压法之间，此法技术比较成熟，经济性比较好。因为合成压力的确定，不外乎从设备投资和压缩功耗这两方面来考虑。从动力消耗看，合成系统的功耗占全厂总功耗的比重最大。功耗绝不单取决于压力一项，还要看其它工艺指标和流程的布置情况。总的来看，在15～30Pa的范围内，功耗的差别是不大的，因此世界上采用此法的很多。 低压法 操作压力10MPa左右，温度400～450℃。由于操作压力和温度都比较低，故对设备要求低，容易管理，且催化剂的活性较高，这是此法的优点。但此法所用催化剂对毒物很敏感，易中毒，使用寿命短，因此对原料气的精制纯度要求严格。又因操作压力低，氨的合成效率低，分离较困难，流程复杂。实际工业生产上此法已不采用了。合成氨工艺流程大概可以分为：原料气的制备；原料气的净化；气体压缩和氨的合成四大部分。 其他法 苯胺工业化连续生产二苯胺(在催化剂的作用下)的过程中有副产物氨气生成，将这些氨气压缩并降温冷却即成液态氨。在此过程中要进行排污，而带入杂质，因此得到的液氨纯度较低，用途受到限制。 氨气体的职业卫生标准：
中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》规定氨的时间加权平均容许浓度PC-TWA 20mg/m3 ，短时间接触容许浓度PC-STEL30mg/m3 IDLH(NH?)=300PPM。 国家颁布的《住宅设计规范》（GB50096-2011）规定： 7.5.3 住宅室内空气污染物的活度和浓度应符合表7.5.3的规定。 表7.5.3住宅室内空气污染物限值要求为： 氡≤200(Bq/m3)；游离甲醛≤0.08(mg/m3)；苯≤0.09(mg/m3)； 氨≤0.2(mg/m3)；TVOC≤0.5（mg/m3）。 氨检测仪主要有以下几种： 便携式硫化氢检测仪；泵吸式硫化氢检测仪；在线式氨气检测报警器。 1、便携式氨气检测仪 便携式氨气泄漏检测仪，可连续检测作业环境中氨气浓度。氨气检测仪为自然扩散方式检测气体浓度，采用进口电化学传感器，具有极好的灵敏度和出色的重复性；氨气检测仪采用嵌入式微控制技术，菜单操作简单，功能齐全，可靠性高，整机性能居国内领先水平。检测仪外壳采用高强度工程材料、复合弹性橡胶材料精制而成，强度高、手感好。 2、泵吸式氨气检测仪 泵吸式氨气检测仪采用内置吸气泵，可快速检测工作环境中氨气浓度。泵吸式氨气检测仪采用进口电化学传感器，具有非常清晰的大液晶显示屏，声光报警提示，保证在非常不利的工作环境下也可以检测危险气体并及时提示操作人员预防。 3、在线式氨气检测报警器 固定式氨气检测探头由报警控制器和氨气探测器组成，报警控制器可放置于值班室内，主要对各监测点进行控制，氨气探测器安装于气体最易泄露的地点，其核心部件为内置的气体传感器，传感器检测空气中气体的浓度。探测器将传感器检测到的氨气浓度转换成电信号，通过线缆传输到控制器，气体浓度越高，电信号越强，当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时，报警器发出报警信号，并可启动电磁阀、排气扇等外联设备，自动排除隐患。固定式氨气检测探头广泛应用于石油、化工、冶金、电力、煤矿、水厂等环境，有效防止中毒、爆炸等事故的发生。 1．清除污染 如果患者只是单纯接触氨气，并且没有皮肤和眼的刺激症状，则不需要清除污染。假如接触的是液氨，并且衣服已被污染，应将衣服脱下并放入双层塑料袋内。 如果眼睛接触或眼睛有刺激感，应用大量清水或生理盐水冲洗20分钟以上。如在冲洗时发生眼睑痉挛，应慢慢滴入1～2滴0.4%奥布卡因，继续充分冲洗。如患者戴有隐形眼镜，又容易取下并且不会损伤眼睛的话，应取下隐形眼镜。 应对接触的皮肤和头发用大量清水冲洗15分钟以上。冲洗皮肤和头发时要注意保护眼睛。
2．病人复苏 应立即将患者转移出污染区，对病人进行复苏三步法(气道、呼吸、循环)： 气道：保证气道不被舌头或异物阻塞。 呼吸：检查病人是否呼吸，如无呼吸可用袖珍面罩等提供通气， 循环：检查脉搏，如没有脉搏应施行心肺复苏。 3．初步治疗 氨中毒无特效解毒药，应采用支持治疗。 如果接触浓度≥500ppm，并出现眼刺激、肺水肿的症状，则推荐采取以下措施：先喷5次地塞米松(用定量吸入器)，然后每5分钟喷两次，直至到达医院急症室为止。 如果接触浓度≥1500ppm，应建立静脉通路，并静脉注射1.0g甲基泼尼松龙(methylprednisolone)或等量类固醇。(注意：在临床对照研究中，皮质类固醇的作用尚未证实。) 对氨吸入者，应给湿化空气或氧气。如有缺氧症状，应给湿化氧气。 如果呼吸窘迫，应考虑进行气管插管。当病人的情况不能进行气管插管时，如条件许可，应施行环甲状软骨切开术。对有支气管痉挛的病人，可给支气管扩张剂喷雾，如叔丁喘宁。 如皮肤接触氨，会引起化学烧伤，可按热烧伤处理：适当补液，给止痛剂，维持体温，用消毒垫或清洁床单覆盖伤面。如果皮肤接触高压液氨，要注意冻伤。
液氨整理加工过程有废气排出，其组成有水蒸气、空气和氨气，其中氨气是有害气体，影响健康污染环境，为此要减少排放，加强回收，一方面可降低成本，另一方面可保护环境。 氨的回收有吸收法，把来自液氨整理机排出的气体，通过管道输送至回收装置的洗涤塔（吸收塔），把混有空气的氨气在此塔内用水吸收成氨水，此时空气被清洗并排出塔外，然后通过蒸馏塔将氨和水分离，氨被蒸馏吸收制成浓氨水，浓氨水经精馏即成浓氨气，再将浓氨气经压缩机加压和冷凝冷却成液氨，最后输入贮存罐。 在氨的回收装置中，洗涤塔顶部有排气口，要控制排放气体中的含氨量，要低于环保要求。澄江纺机厂和南京化工大学协作创制的氨回收系统，是吸收和压缩相结合的方法。当年2000年1月由中国纺机器材协会组织的专家现场考察，一致认为该氨回收循环系统是成功的，在整个回收系统是创造性地运用了低压吸收、低压精馏、低温除水、压缩冷凝的“三低一压”技术，既简化设备又节约能源，该法是在低温低压下操作运转，安全系数大，还有利于减少维修力量。主要有洗涤塔（吸收塔）、精馏塔、压缩机、冷凝器、液氨贮存罐。
1.操作处置注意事项 严加密闭，提供充分的局部排风和全面通风。 操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。 建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 2 储存注意事项 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、酸类、卤素、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。 事故案例分享： |
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