CN103482652A

CN103482652A - 一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统

Info

Publication number: CN103482652A
Application number: CN201310394246.7A
Authority: CN
Inventors: 孙虎
Original assignee: Anhui Huaihua Co Ltd
Current assignee: Wanbei Coal Electricity Group Co ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: CN103482652B

Abstract

本发明提供一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，包括储罐，所述储罐上部设有过滤器，所述过滤器通过管道与储罐顶端连通；所述储罐的内部分别设有水平布置的空气分布器和加热管，所述空气分布器通过第一管道与设于储罐外部的空压机连接；位于储罐底端的出口端连接有循环输送泵，所述循环输送泵的出口端通过第二管道与储罐的上端连通；所述储罐的顶端连接有用于调节ＰＨ值的酸碱槽。本控制系统对硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度指标进行控制，使其全面达到标准要求或客户的需求，保障其使用安全。

Description

一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统

技术领域

本发明涉及硝酸铵水溶液技术领域，具体涉及一种能使储罐内成品硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、温度质量全面进行控制系统。

背景技术

纯硝酸铵（NH₄NO₃）在常温下是稳定的，对打击、碰撞或摩擦均不敏感。但在高温、高压和有可被氧化的物质存在下会发生爆炸。因此在生产、贮运和使用中必须严格遵守安全规定。

由于硝酸铵水溶液在生产过程中可大幅度减少蒸汽用量、在运输过程可确保产品的安全，同时降低了生产企业人工成本、实现化工生产的本质安全。现作为环保型产品，得到了国家有关部委的高度认可。工业和信化部把液体硝酸铵产品正式列入《中国民爆器材行业“十二五”发展规划纲要》，并作为新产品在民爆器材行业大力推广。随着技术进步,液体硝酸铵代替固体硝酸铵直接应用于工业炸药生产的工艺是今后技术发展主流。根据中华人民共和国化工行业标准HG液体硝酸铵（送审稿），其技术要求如下：

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目前国内生产和使用硝酸铵水溶液才短短几年，其生产和使用的工艺、设备及应用安全性等方面的研究正在开展中。在实际生产中，存在以下问题：

1、由于硝酸铵水溶液为热浓物质，在不同温度、不同含水量下以及长时间储存、运输过程中，硝酸铵水解程度不一，造成其浓度、PH值、燃烧残渣等均发生变化；

2、由于原料酸浓度、氨压波动或者负荷调整等因素，生产出的硝酸铵水溶液浓度变化频繁；

3、由于硝酸铵在高温、高压和有可被氧化的物质（还原剂）存在及电火花情况下存在发生爆炸的危险。

所以对于成品硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、温度控制显得尤为重要，关系着其使用质量与使用安全。所以需要对储罐内的成品硝酸铵水溶液的质量进行全面控制，使储罐硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度全面达标。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统。通过对其浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度的控制，达到硝酸铵水溶液行业标准的要求，保障其使用安全。

一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，包括储罐，所述储罐上部设有过滤器，所述过滤器通过管道与储罐顶端连通；所述储罐的内部分别设有水平布置的空气分布器和加热管，所述空气分布器通过第一管道与设于储罐外部的空压机连接；位于储罐底端的出口端连接有循环输送泵，所述循环输送泵的出口端通过第二管道与储罐的上端连通；所述储罐的顶端连接有用于调节ＰＨ值的酸碱槽。

进一步，为了提高压缩空气了洁净度，避免对硝酸铵水溶液的影响，所述空压机的出口端连接有干燥除油罐。

进一步，所述储罐的顶端设有与空气连通的放空阀；储罐与循环输送泵之间设有出液阀；所述第二管道中部连接有出料管，所述出料管上设有输送阀与流量计；所述出料管与储罐之间设有回流阀。

进一步，所述循环输送泵的出口设有取样阀。

进一步，所述加热管为蒸汽加热管，所述蒸汽加热管位于所述空气分布器的下方；所述储罐内设有多个用于检测硝酸铵水溶液温度的温度计。

进一步，所述酸碱槽为稀酸槽与氨水槽，所述稀酸槽的出口端与所述储罐的顶端连通；所述氨水槽设于过滤器与储罐中间的管道上；稀酸槽与氨水槽的底端均设有控制阀门。

进一步，为了减少硝酸铵水溶液中杂质，所述过滤器的孔径不大于100目。

为了保证硝酸铵水溶液的安全，需要保证储罐内硝酸铵水溶液的温度为110-140℃，如果温度计检测到硝酸铵水溶液温度低于130-140度时，调节蒸汽加热管的蒸汽，其蒸汽压力0.8-1.1Mpa，通过加热管对硝酸铵水溶液进行加热。

本装置中加热管为盘管，位于储罐底部30-50cm处；空气分布器水平位于储罐底部70-100cm处，其上密布有直径约为1毫米的钻孔。为了保证硝酸铵水溶液的安全性，储罐、缓冲罐与储罐之间的连接管道与第二管道及出料管均采用蒸汽伴管保温。

本发明从4个方面对硝酸铵水溶液质量进行全面控制，其主要过程如下：

1、燃烧残渣的控制：硝酸铵装置生产的成品硝酸铵水溶液先经过不小于100目的过滤器过滤后，再进入储罐内，从而保证了过滤后的硝酸铵水溶液燃烧残渣达到不大于0.05%标准。

2、溶液温度控制：先开启储罐顶端的放空阀，使储罐与大气相连，其内部常压；再将经过滤器过滤后的硝酸铵水溶液从高处的过滤器中进入储罐的中上部，进料完毕后，根据温度计测得的溶液温度来调节蒸发加热器，控制蒸汽压力为0.8-1.1Mpa，使溶液的温度保持在110-140℃之间。

3、溶液浓度控制：过滤器起到缓冲的作用，硝酸铵水溶液利用较高的势能从过滤器中进入储罐的中上部，达到快速混合的目的；然后开启空压机带动空气，将空压机出口压力控制在0.1-0.3Mpa，经过干燥除油罐处理后，干净的压缩空气通过空气分布器进入硝酸铵水溶液中，快速而充分地搅拌硝酸铵水溶液；再启动循环输送泵使储罐底部的硝酸铵水溶液回流到储罐的中上部，实现硝酸铵水溶液的自循环混合，这样充分保证储罐内的硝酸铵水溶液混合均匀，浓度一致。

混合10-15分钟后，开启取样进行取样分析其浓度、PH值，如果浓度指标不符，可继续引入生产装置生产的硝酸铵水溶液来进行调节。

4、PH值控制：取样分析溶液PH值高于指标时，经过计算，往稀酸槽中注入一定量的浓度为5-20%的稀酸来降低其PH值；而当PH值高于指标时，同理经过计算，在氨水槽内注入定量的浓度为15-20%的稀氨水，提高硝酸铵水溶液PH值。

根据上述四个方面的控制，基本上使储罐内硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度均达到其行业标准的要求，最后再开启输送阀，硝酸铵水溶液通过出料管出料，流量计进行计量。

所以本发明的控制系统可以快速、安全地控制硝酸铵水溶液浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度等指标，全面达到客户需求。

本发明的有益效果有：

1、本发明可以快速、安全地控制硝酸铵水溶液的PH值，通过定量增加酸或碱，能够精确地调节硝酸铵水溶液的PH值，使其满足使用需求，并保证其在使用过程中的安全性。

2、本发明通过设置过滤器，使进入储罐内的硝酸铵水溶液经过不大于100目过滤器过滤后，保证其烧残渣达到不大于0.05%标准。

3、本发明中硝酸铵水溶液通过势能、压缩空气搅拌与循环输送泵自循环混合使其达到充分的混合，并且混合过程短，仅需要10-15分钟就可使硝酸铵水溶液混合均匀，与常规的机械搅拌混合耗时2-4小时相比，极大地提高了工作效率。

4、本发明通过温度计实时检测储罐内硝酸铵水溶液的温度，并通过调节蒸汽加热管来调节其温度，使硝酸铵水溶液的温度保持在110-140℃安全温度范围内，保障了其使用的安全性能。

5、本发明操作灵活，流程简单，投资较省，消耗低，生产成本低，负荷调整便利，能充分适应市场需求；减少排放，节能环保。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。

图中：1-1放空阀，1-2回流阀，1-3输送阀，1-4取样阀，1-5出液阀，2-空压机，3-干燥除油罐，4-过滤器，5-1第一管道，5-2第二管道，6-储罐，7-蒸汽加热管，8-空气分布器，9-温度计，10-循环输送泵，11-流量计，12-稀酸槽，13-氨水槽。

具体实施方式

如图1所示，一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，包括储罐6，储罐6上部设有通过管道与其顶端连通的孔径不大于100目的过滤器4；储罐6的内部分别设有水平布置的空气分布器8和蒸汽加热管7，蒸汽加热管7位于空气分布器8的下方；储罐内设有多个用于检测硝酸铵水溶液温度的温度计9；空气分布器8通过第一管道5-1与设于储罐6外部的空压机2连接；位于储罐6底端的出口端连接有循环输送泵10，所述循环输送泵10的出口端通过第二管道5-2与储罐6的上端连通；储罐6的顶端连接有用于调节ＰＨ值的稀酸槽12与氨水槽13，稀酸槽12的出口端与储罐6的顶端连通；氨水槽13设于过滤器4与储罐6中间的管道上；稀酸槽12与氨水槽13的底端均设有控制阀门。

进一步，为了提高压缩空气了洁净度，避免对硝酸铵水溶液的影响，空压机2的出口端连接有干燥除油罐3，经过干燥除油罐3处理后，干净的压缩空气通过空气分布器8进入储罐6内，对硝酸铵水溶液进行搅拌。

进一步，所述储罐6的顶端设有与空气连通的放空阀1-1，使储罐6与大气相连，其内部为常压；储罐6与循环输送泵10之间设有出液阀1-5用于硝酸铵水溶液的自循环与出料；第二管道5-2中部连接有出料管，出料管上设有输送阀1-3与流量计11，出料管与储罐6之间设有回流阀1-2。当储罐内硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度均达到其行业标准的要求后，关闭回流阀1-2、开启输送阀1-3，硝酸铵水溶液通过出料管出料，并通过流量计进行计量。循环输送泵10的出口设有取样阀1-4用于取样分析其浓度与ＰＨ值。

本控制系统对硝酸铵水溶液的浓度、PH值、燃烧残渣、溶液温度指标进行控制，使其全面达到标准要求或客户的需求。主要是：

（1）通过势能、压缩空气搅拌与循环输送泵自循环混合，使硝酸铵水溶液达到充分的混合，使其浓度达到要求，实现溶液浓度控制。

（2）通过定量增加酸或碱，精确调节硝酸铵水溶液的PH值，保证其在使用过程中的安全性，实现ＰＨ值控制。

（3）通过设置过滤器，使进入储罐内的硝酸铵水溶液经过不大于100目过滤器过滤后，保证其燃烧残渣达到不大于0.05%标准，实现燃烧残渣控制。

（4）通过温度计实时检测储罐内硝酸铵水溶液的温度，并通过调节蒸汽加热管来调节其温度，使硝酸铵水溶液的温度保持在110-140℃安全温度范围内，实现溶液温度控制。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，包括储罐，其特征在于：所述储罐上部设有过滤器，所述过滤器通过管道与储罐顶端连通；所述储罐的内部分别设有水平布置的空气分布器和加热管，所述空气分布器通过第一管道与设于储罐外部的空压机连接；位于储罐底端的出口端连接有循环输送泵，所述循环输送泵的出口端通过第二管道与储罐的上端连通；所述储罐的顶端连接有用于调节ＰＨ值的酸碱槽。

2.根据权利要求1所述的储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，其特征在于：所述空压机的出口端连接有干燥除油罐。

3.根据权利要求1所述的储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，其特征在于：所述储罐的顶端设有与空气连通的放空阀；储罐与循环输送泵之间设有出液阀；所述第二管道中部连接有出料管，所述出料管上设有输送阀与流量计；所述出料管与储罐之间设有回流阀。

4.根据权利要求1所述的储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，其特征在于：所述循环输送泵的出口设有取样阀。

5.根据权利要求1所述的储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，其特征在于：所述加热管为蒸汽加热管，所述蒸汽加热管位于所述空气分布器的下方；所述储罐内设有多个用于检测硝酸铵水溶液温度的温度计。

6.根据权利要求1所述的储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，其特征在于：所述酸碱槽为稀酸槽与氨水槽，所述稀酸槽的出口端与所述储罐的顶端连通；所述氨水槽设于过滤器与储罐中间的管道上；稀酸槽与氨水槽的底端均设有控制阀门。

7.根据权利要求1所述的储罐硝酸铵水溶液的质量控制系统，其特征在于：所述过滤器的孔径不大于100目。