CN103771454A - 一种硝酸铵中和控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硝酸铵中和控制系统，包括中和器，所述中和器分别连接有硝酸进料管与氨气进料管，所述中和器的顶端出气端与气液分离器的输入端连接、其输出端与再中和器连接；所述气液分离器的出液端与所述中和器连接；所述中和器的顶端出气端连接有冷凝器，所述冷凝器的输出端设有第一取样阀；所述中和器与再中和器之间的连接管道上设有第二取样阀；所述第一取样阀与第二取样阀的出口端均位于漏斗的上方。对中和器所逸出的蒸汽引入冷凝器中进行冷凝变为冷凝液进行取样分析其酸碱度，根据分析结果调节酸或氨的流量阀门，进而控制硝铵溶液的酸碱度，降低酸、氨消耗，并回收溶液，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及硝酸铵技术领域，具体涉及一种硝酸铵中和控制系统。
背景技术
硝酸铵是由硝酸和氨反应生成的盐，是一种重要的氮肥，氮肥纯品为白色结晶，含铵态氮和硝态氮各半，施用于气温较低地区的旱田作物上，它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥的肥效快、效果好。硝酸铵与燃料油结合在一起，可制成炸药，应用于军事和采矿等方面。
硝酸铵的生产方法按中和方法的不同分为常压中和、加压中和与管式反应器等，我国当前硝酸铵生产的主要采用常压中和（0.05MPa，表压）方法，即利用低浓度（38～45%）的稀硝酸与氨气在中和器中进行反应，硝酸铵的浓度达到60～64%，再利用中和器出口的二次蒸汽将中和器里的硝酸铵溶液浓缩，再由外来的蒸汽将硝铵溶液进行二段浓缩，浓缩至99.5%去造粒。但在实际生产中，中和蒸发的蒸汽供一段蒸发器加热后，放出汽化潜热而变为冷凝液。对于这部分冷凝液一般是无法利用或回收，因此中和塔蒸发的蒸汽中含有的酸或氨就随之白白浪费了。如果当蒸汽中氨的含量较高时（大于1.0克/升），会造成现场空气呛人，影响工作操作；而当蒸汽中硝酸的含量大于2.0克/升时，说明中和器内溶液的硝酸含量就会大大超过允许范围，硝酸分解不仅会使产品质量受到影响，而且会加剧设备的腐蚀；从此蒸汽中浪费的硝酸还会随冷凝液排出而造成环境污染。所以在常规操作中，对中和器原料进行控制时，往往通过分析中和器排液口的溶液酸碱度进而调节进入中和器的酸或氨量，但由于中和器容积大，通常为几个到几十立方不等，调节原料酸、氨而造成的波动极易造成溶液酸碱度不均匀，造成消耗增大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的就是提供一种硝酸铵中和控制系统，分析硝酸铵中和器蒸发的蒸汽酸碱度来调节硝酸、氨的进入量，从而达到调节硝酸铵溶液的酸碱度，同时降低酸、氨消耗。
为了达到上述目的，本发明提供一种硝酸铵中和控制系统，包括中和器，所述中和器分别连接有硝酸进料管与氨气进料管，所述中和器的顶端出气端与气液分离器的输入端连接、其输出端与再中和器连接；所述气液分离器的出液端与所述中和器连接；所述中和器的顶端出气端连接有冷凝器，所述冷凝器的输出端设有第一取样阀；所述中和器与再中和器之间的连接管道上设有第二取样阀；所述第一取样阀与第二取样阀的出口端均位于漏斗的上方。
进一步，所述漏斗的出口端与所述再中和器连接。
进一步，所述硝酸进料管与氨气进料管上分别设有第一阀门、第二阀门。
本发明的原理是将中和器所逸出的蒸汽引入冷凝器中进行冷凝变为冷凝液流入漏斗，然后对该冷凝液进行取样分析其酸碱度。因为中和器的蒸气比其内部的溶液更能快捷反映中和器内的酸、氨配比情况。同时在中和器与再中和器之间的连接管道上设有第二取样阀，中和器生产的硝酸铵溶液进入漏斗中而便于同时取样。在漏斗处取样根据中和器所逸出的蒸发蒸汽中含有的硝酸量（或氨量）与中和器内部硝酸铵溶液的酸碱度有紧密关联，当溶液内的酸碱度发生微量变化时，蒸发蒸汽中酸碱度也会发生相应更明显的变化，因此分析主要以冷凝液分析为主，中和器出口溶液为辅，根据分析样调节酸或氨的流量阀门，进而控制硝铵溶液的酸碱度，降低酸、氨消耗。
另外，由于硝酸铵中和反应为剧烈的放热反应，同时原料酸、氨的波动极易造成溶液酸碱度不均匀，所以在实际生产中进行分析的频次高，故第一取样阀与第二取样阀为常开状态，为了防止浪费，将漏斗的出口端与再中和器连接，使进入漏斗的溶液以及包括分析后的残液进行回收进入再中和器，防止浪费。
所以本控制系统既可以控制中和器内溶液酸碱度在指标范围内使生产平稳，降低酸、氨消耗；同时回收溶液，节能环保。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明结构示意图；
图中：1-硝酸进料管，2-氨气进料管，3-1第一阀门，3-2第二阀门，4-中和器，5-漏斗，6-再中和器，7-冷凝器，8-气液分离器，9-1第一取样阀，9-2第二取样阀。
具体实施方式
如图1所示，一种硝酸铵中和控制系统，包括中和器4，所述中和器4分别连接有硝酸进料管1与氨气进料管2，硝酸进料管1与氨气进料管2上分别设有第一阀门3-1、第二阀门3-2。所述中和器4的顶端出气端与气液分离器8的输入端连接、其输出端与再中和器6连接；所述气液分离器8的出液端与中和器4连接；所述中和器4的顶端出气端连接有冷凝器7，所述冷凝器7的输出端设有第一取样阀9-1；所述中和器4与再中和器6之间的连接管道上设有第二取样阀9-2；所述第一取样阀9-1与第二取样阀9-2的出口端均位于漏斗5的上方，漏斗5的出口端与再中和器6连接。
反应原料经硝酸进料管1与氨气进料管2进入中和器4内进行中和反应，中和反应时生成的硝酸铵溶液流入再中和器6内；同时中和反应为剧烈的放热反应，生成的蒸发蒸汽一部进入气液分离器8中进行分离，将分离液返回中和器4内；另一部分蒸气导入冷凝器7内，经过循环水冷却后气体变为冷凝液流入漏斗5内。打开第一取样阀9-1取样冷凝液检测分析其酸碱度，同时开启第二取样阀9-2，取硝酸铵溶液样进行分析。然后根据冷凝液和硝酸铵溶液的分析结果，调节第一阀门3-1、第二阀门3-2的流量，进而达到控制硝酸铵溶液的酸碱度，使中和器4蒸发蒸汽中酸、氨含量分别小于0.76和0.2克/升，此时中和器内溶液中游离硝酸的含量会严格控制在0—1.0克/升范围内，以达到降低酸、氨消耗的目的。最后将漏斗5从第一取样阀9-1与第二取样阀9-2接收到的冷凝液与中和液均回到再中和器6中进行回收利用，而减少浪费。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种硝酸铵中和控制系统，包括中和器，所述中和器分别连接有硝酸进料管与氨气进料管，其特征在于：所述中和器的顶端出气端与气液分离器的输入端连接、其输出端与再中和器连接；所述气液分离器的出液端与所述中和器连接；所述中和器的顶端出气端连接有冷凝器，所述冷凝器的输出端设有第一取样阀；所述中和器与再中和器之间的连接管道上设有第二取样阀；所述第一取样阀与第二取样阀的出口端均位于漏斗的上方。
2.根据权利要求1所述的硝酸铵中和控制系统，其特征在于：所述漏斗的出口端与所述再中和器连接。
3.根据权利要求1所述的硝酸铵中和控制系统，其特征在于：所述硝酸进料管与氨气进料管上分别设有第一阀门、第二阀门。
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