氨分解在浮法玻璃生产线上的实际应用

华继凯 张强 李远洋

摘要：浮法玻璃的生产作业对环境要求较高，工艺较为严格。本文围绕浮法玻璃生产中氨分解的具体应用，希望能够对读者提供一些借鉴和参考。

关键词：浮法玻璃;生产问题;氨分解;

1.前言

我国玻璃产业快速发展，在生产生活中广泛应用。玻璃产量的增加，也对玻璃的工艺要求不断提高。

2.浮法玻璃生产存在的问题

现阶段，关于超白浮法玻璃的生产，主要存在的问题是关于玻璃液的澄清，因为超白浮法玻璃的透热性较好，使得生产池底部的玻璃液温度较高，但表层玻璃液温度较低，极大的温度差对于玻璃液的澄清带来不利影响。超白浮法玻璃生产池内玻璃液的特点具有以下特点：第一，玻璃液的平均温度相对较高，因而玻璃液的黏度小、在水平方向上玻璃液的流动性较强，在澄清区域停留时间较短，故而影响了玻璃液的澄清效果。第二，在超白浮法玻璃生产池内，整个垂直方向上的温度梯度和黏度梯度都要比普通浮法玻璃的小，池底部温度和普通浮法玻璃相比要高。因为垂直方向上温度变化较小，所以垂直上的对流强度下降，气泡难以排出。随着池底温度的上升，水平方向上玻璃液流动速度的增加，使得耐火材料本来封闭的气孔打开，玻璃液被吸入气孔中，气孔中的气体又侵入玻璃液中，两相作用产生了耐火材料气泡[1]。因为超白浮法玻璃液的流动特征，一方面影响了玻璃生产的澄清环节，另一方面会产生耐火材料气泡从而影响该类玻璃的质量。为保证超白浮法玻璃的生产质量，就必须加强对生产工艺的控制，尤其应根据该类玻璃的工艺特征控制相应的工艺缈，对池底的耐火材料进行控制，保证超白浮法玻璃的稳定生产。

3.氨分解制氢站工程简介

3.1氨分解制氢工艺流程

氨分解制氢是以液氨为主要原料。首先液氨蒸发气化为氨气，然后将氨气送至分解炉内，在炉内高温触媒床层中氨气被分解为氮氢混合气，其中含有75%氢气和25%氮气，分解气再通过净化装置吸附净化后得到露点≤-60℃，残氨含量≤2ppm，含氧量≤2ppm的氮氢混合气。

3.2爆炸危险场所

氨气属于IIA级，温度组别为T1，引燃温度为651℃，爆炸极限下限15%，爆炸极限上限28%，闪点为气态，相对密度0.6;氢气属于IIC级，温度组别为T1，引燃温度为500℃，爆炸极限下限4%，爆炸极限上限75%，闪点为气态，相对密度0.1。

3.3工艺要求

氨分解制氢站内需提供安全可靠的照明及电气设备保护措施。分解净化间、分析间、中间储罐间为有爆炸危险的房间，自然换气次数每小时不得少于3次，事故换气次数每小时不得少于12次。氨分解制氢间与通道间设事故排风用的通风机及电机应为防爆式，并与氢气报警装置连锁。液氨中间罐区与通道间设事故排风用的通风机及电机应为防爆式，并与氨气报警装置连锁。

4.氨分解制氢站照明设计要求

4.1氨分解制氢站照度及功率密度要求

氨分解制氢站设置正常照明和应急照明。《建筑照明设计标准》GB50034-2013对玻璃厂照度要求中，未对氨分解制氢站照度做出规定。参考生产要求，氨分解制氢站内生产区域按照度150lx、照明功率密度值小于5W/m2设计，氨分解制氢站内仪表间按照度300lx、照明功率密度值小于5W/m2设计。氨分解制氢站生产的火灾危险性类别为甲类，根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）要求，需设置应急照明和疏散照明。正常照明光源及急照明光源均采用防爆LED灯[2]。

4.2爆炸性环境内电气设备保护级别的选择

氨分解制氢站根据工艺专业定义，爆炸性气体环境危险区域划分为：分析间、分解净化间为1区爆炸危险环境，液氨中间罐区为2区爆炸危险环境。1区的电气设备保护级别为Ga或Gb，2区的电气设备保护级别为Gb。电气设备防爆结构为隔爆型，防爆形式为“d”

5.氨分解制氢站防雷、接地及安全措施

5.1氨分解制氢站防雷、接地

氨分解制氢站按第一类防雷建筑物设计。建筑物防直击雷单独设置接地装置，防雷接地电阻不大于10Ω;建筑物防闪电感应、电气系统接地、保护接地、防静电接地、等电位联结共用接地装置，联合接地电阻不大于1Ω。

5.2氨分解制氫站安全措施

氨分解制氢站采取TN-S接地保护系统，做总等电位联结，总等电位联结线采用BV-1×25mm2。总等电位联结均采用等电位卡子，禁止在金属管道上焊接。总等电位箱暗装于配电箱下方，总等电位箱底边距地0.3m;局部等电位箱底边距地0.3m明装。车间内所有钢柱、混凝土均应与接地极可靠焊接。所有设备以及氨气、氢气、氮氢混合气管道要求可靠接地，爆炸危险环境内可能产生静电危害的设备、管道等应采取防静电接地，氨分解制氢站行人入口设置导除人体静电装置。

6.可燃、有毒气体探测报警系统介绍

现场检测的可燃气体、有毒气体探测装置、提供声光报警的报警器、能够处理信号的控制器。当检测信号作为安全连锁输入的信号时，前端探测器需独立设置且探测器需带有声光报警，并且探测器输出信号传送到安全仪表系统机柜。当可燃气体探测器作为消防联动报警信号时，由现场探测器提供报警信号至专用可燃气体报警控制器，有两种联动模式，一种是由专用可燃气体报警控制器将可燃气体消防联动报警信号及专用可燃气体报警控制故障信号上传至火灾报警控制器，由火灾报警控制器发出消防联动信号至事故排风系统进行消防联动。另一种是由专用可燃气体报警控制器将可燃气体消防联动报警信号及专用可燃气体报警控制故障信号上传至程控交换机，由程控交换机将可燃气体第二级报警信号上传至消防控制室的显示操作站。当可燃气体和有毒气体作为报警信号时，由探测器将报警信号传送到现场GDS系统机柜，现场GDS系统机柜发出报警信号至现场区域报警器。现场GDS系统机柜具有两种上传信号模式，一种是由现场GDS系统机柜将GOS报警控制单元故障信号上传至火灾报警控制器，由火灾报警控制器发出消防联动信号至事故排风系统进行消防联动。另一种是由现场GDS系统机柜将可燃气体、有毒气体报警信号上传至程控交换机，由程控交换机将可燃气体、有毒躯体报警信号上传至控制室的显示操作站，并触发控制室内声光器。

7.结束语

随着新技术及新材料的运用，氨分解制氢站的电气设计会更加完善，更加安全，为安全生产打下最坚实的基础。

参考文献

[1]何垢洁，张飞龙.浅谈超白浮法玻璃生产的工艺控制[J]当代化工研究，2020（6）：117-11

[2]秦文生，吴杰.超白浮法玻璃熔化工艺制度与实践探讨[J]河南建材，2020（4）：51-52.