一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法及其装置

摘要

本发明提供一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法，包括调整储罐内硝酸铵水溶液的温度与压力；压缩空气搅拌；循环输送泵行自循环混合；根据PH值计算加入酸液或碱液对其调节PH值。本发明还提供了控制装置，包括储罐，所述储罐的内部中间水平设置空气分布器，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，所述第一管道中连接有用于调PH值的酸碱槽；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，所述第二管道的出口端位于储罐的中上部。本发明精确、快速地控制硝酸铵水溶液的PH值，使其满足使用需求，并保证其在使用过程中的安全性。

权利要求

1.一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)先开启储罐顶端的放空阀与大气相通，保持储罐内部为常压，将成品硝酸铵水溶液输送到储罐中，并调整储罐内硝酸铵水溶液的温度为110-140℃； (2)开启空压机，压缩空气经干燥、除油后通过设于储罐内部的空气分布器进入硝酸铵水溶液中，对其进行搅拌；

（3）启动位于储罐出口端的循环输送泵，对硝酸铵水溶液进行自循环混合均匀；

（4）取样分析PH值，根据PH值计算加入酸碱槽酸液或碱液的量，使酸液或碱液通过空气分布器快速进入硝酸铵水溶液中，对其调节PH值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）中的硝酸铵水溶液的温度通过设于储罐底部的加热器进行控制；所述步骤（2）中的空压机出口压力为0.1-0.3Mpa。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的自循环混合的时间为

10-15分钟。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（4）中加酸液或碱液之前关闭进入储罐内的压缩空气；

所述酸液为浓度是5-20％的稀酸液，碱液为浓度是15-20％的氨水。

5.一种实现上述权利要求1-4任一项所述成品硝酸铵水溶液PH值的控制装置，包括储罐，其特征在于：所述储罐的内部中间水平设置空气分布器，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，所述第一管道中连接有用于调PH值的酸碱槽；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，所述第二管道的出口端位于储罐的中上部。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述空压机的出口端连接有干燥除油罐。

7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述第一管道并接有第一进气阀与第二进气阀，所述第一进气阀的出口端与空气分布器连接，第二进气阀的出口端与酸碱槽连接；所述酸碱槽的入口端通过第一进液阀与计量漏斗连接，所述酸碱槽的出口端设有第二进液阀。

8.根据权利要求5所述的控制装置，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。

9.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述循环输送泵设有取样阀。

10.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述储罐内部位于空气分布器下方设有盘管式加热管，储罐内设有多个用于检测硝酸铵水溶液温度的温度计。

说明书

一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法及其装置

技术领域

[0001] 本发明涉及硝酸铵水溶液技术领域，具体涉及一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法及其装置。

[0002]

背景技术

[0003] 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：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，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PH值变化大；同时生产不同种类炸药所需的硝酸铵水溶液对PH值要求不一样，这就需要我们对其在存储中，以及在炸药制造前，严格控制PH值，使其满足要求。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，所以目前还没有一种快捷、安全的调节其PH值的控制方法。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法及其装置。通过加入稀酸或氨水调配，能够使储罐内成品硝酸铵水溶液PH值快速、安全地达标。

[0005] 一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法，包括以下步骤：(1)先开启储罐顶端的放空阀与大气相通，保持储罐内部为常压，将成品硝酸铵水溶液输送到储罐中，并调整储罐内硝酸铵水溶液的温度为110-140℃；
(2)开启空压机，压缩空气经干燥、除油后通过设于储罐内部的空气分布器进入硝酸铵水溶液中，对其进行搅拌；
（3）启动位于储罐出口端的循环输送泵，对硝酸铵水溶液进行自循环混合均匀；
（4）取样分析PH值，根据PH值计算加入酸碱槽酸液或碱液的量，使酸液或碱液通过空气分布器快速进入硝酸铵水溶液中，对其调节PH值。

[0006] 进一步，所述步骤（1）中的硝酸铵水溶液的温度通过设于储罐底部的加热器进行控制。

[0007] 进一步，所述步骤（2）中的空压机出口压力为0.1-0.3Mpa进一步，所述步骤（3）中的自循环混合的时间为10-15分钟
进一步，所述步骤（4）中加酸液或碱液之前关闭进入储罐内的压缩空气；所述酸液为浓度是5-20％的稀酸液，碱液为浓度是15-20％的氨水。

[0008] 本发明中对硝酸铵水溶液的PH值进行控制的原理是，当溶液PH值高于指标时，加稀酸提高氢离子浓度；溶液PH值低于指标时加氨水，酸碱中和降低氢离子浓度。

[0009] 本发明的另一个目的是提供一种实现上述成品硝酸铵水溶液PH值的控制装置，包括储罐，所述储罐的内部中间水平设置空气分布器，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，所述第一管道中连接有用于调PH值的酸碱槽；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，所述第二管道的出口端位于储罐的中上部。

[0010] 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。

[0011] 进一步，所述第一管道并接有第一进气阀与第二进气阀，所述第一进气阀的出口端与空气分布器连接，第二进气阀的出口端与酸碱槽连接。

[0012] 进一步，所述酸碱槽的入口端通过第一进液阀与计量漏斗连接，所述酸碱槽的出口端设有第二进液阀。

[0013] 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。

[0014] 进一步，所述循环输送泵设有取样阀。

[0015] 进一步，所述储罐内部位于空气分布器下方设有盘管式加热管，储罐内设有多个用于检测硝酸铵水溶液温度的温度计。

[0016] 本控制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、第二管道及出料管均采用蒸汽伴管保温。

[0017] 本发明充分利用现有设备、管道，在空气搅拌第一管道上增设酸碱槽，通过注入酸或碱，利用空气动能使稀的酸碱从空气分布器中均匀进入硝酸铵水溶液中，在保证安全的前提下，能够使储罐内硝酸铵水溶液的PH值快速达标。本发明不仅适用于化工硝酸铵水溶液生产装置罐区，也适用于炸药厂硝酸铵水溶液地面接收站。

[0018] 本发明对硝酸铵水溶液进行PH值控制过程：硝酸铵装置生产的或者运输过来的硝酸铵水溶液进入储罐前使储罐与大气相通，保证储罐内为常压。硝酸铵水溶液的液位达到80%时停止进料。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。然后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，这样充分保证整体硝酸铵水溶液混合均匀。混合10-15分钟后，开启取样阀分析其PH值，当PH值高于指标时，则经过计算，往酸碱槽中注入一定量的浓度为5-20%的稀酸，利用0.1-0.3Mpa压缩空气使稀酸快速通过空气分布器而均匀分布在硝酸铵水溶液中，能快速降低其PH值；而当PH值高于指标时，同理经过计算，注入定量的浓度为15-20%的稀氨水，提高硝酸铵水溶液PH值。

[0019] 硝酸铵水溶液PH值合格后，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。

[0020] 所以本发明相对于现有技术具有如下有益效果：1、本发明可以快速、安全地控制硝酸铵水溶液的PH值，使其满足使用需求，并保证其在使用过程中的安全性。

[0021] 2、本发明的调节PH值的操作灵活，通过简单的阀门控制即可实现，并可通过计量漏斗进行定量增加酸或碱，能够精确地调节硝酸铵水溶液的PH值。

[0022] 3、本发明投资较省，消耗低，生产成本低，负荷调整便利，能充分适应市场需求；4、本发明充分利用现有设备、管道，在空气搅拌的第一管道上增设酸碱槽，即可实现精确调节功能，比较节能环保。

[0023] 5、本发明不仅适用于化工硝酸铵水溶液生产装置罐区，也适用于炸药厂硝酸铵水溶液地面接收站。

[0024]

附图说明

[0025] 图1是本发明的装置结构示意图。

[0026] 图中：1-1第一进气阀，1-2第二进气阀，1-3第一进液阀，1-4第二进液阀，1-5放空阀，1-6回流阀，1-7输送阀，1-8取样阀，1-9出液阀，2-空压机，3-干燥除油罐，4-计量漏斗，5-酸碱槽，6-储罐，7-盘管式加热管，8-空气分布器，9-温度计，10-循环输送泵，11-流量计，12-1第一管道，12-2第二管道。

[0027]

具体实施方式

[0028] 本发明的一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法，按照下述步骤进行操作：(1)先开启储罐顶端的放空阀与大气相通，保持储罐内部为常压，将成品硝酸铵水溶液输送到储罐中，并通过设于储罐底部的加热器来调整储罐内硝酸铵水溶液的温度为
110-140℃；
(2)开启空压机，使其出口压力为0.1-0.3Mpa，压缩空气经干燥、除油后通过设于储罐内部的空气分布器进入硝酸铵水溶液中，对其进行搅拌；
（3）启动位于储罐出口端的循环输送泵，对硝酸铵水溶液进行自循环混合10-15分钟；
（4）取样分析PH值，根据PH值计算加入酸碱槽酸液或碱液的量，关闭进入储罐内的压缩空气，使浓度为5-20％的稀酸液或浓度为15-20％的氨水通过空气分布器快速进入硝酸铵水溶液中，对其调节PH值。

[0029] 实施例一：一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法，包括以下步骤：
(1)先开启储罐顶端的放空阀与大气相通，保持储罐内部为常压，将成品硝酸铵水溶液输送到储罐中，并通过设于储罐底部的加热器来调整储罐内硝酸铵水溶液的温度为110℃； (2)开启空压机，使其出口压力为0.1Mpa，压缩空气经干燥、除油后通过设于储罐内部的空气分布器进入硝酸铵水溶液中，对其进行搅拌；
（3）启动位于储罐出口端的循环输送泵，对硝酸铵水溶液进行自循环混合10分钟；
（4）取样分析PH值，PH值高于指标，根据计算将浓度为10％的稀酸液加入酸碱槽中，关闭进入储罐内的压缩空气，使稀酸液通过空气分布器快速进入硝酸铵水溶液中，对其调节PH值。硝酸铵水溶液PH值合格后，开启输送阀，硝酸铵水溶液通过出料管出料。

[0030] 实施例二：一种成品硝酸铵水溶液PH值的控制方法，包括以下步骤：
(1)先开启储罐顶端的放空阀与大气相通，保持储罐内部为常压，将成品硝酸铵水溶液输送到储罐中，并通过设于储罐底部的加热器来调整储罐内硝酸铵水溶液的温度为140℃； (2)开启空压机，使其出口压力为0.3Mpa，压缩空气经干燥、除油后通过设于储罐内部的空气分布器进入硝酸铵水溶液中，对其进行搅拌；
（3）启动位于储罐出口端的循环输送泵，对硝酸铵水溶液进行自循环混合15分钟；
（4）取样分析PH值，根据PH值计算将浓度为15％的氨水加入酸碱槽中，关闭进入储罐内的压缩空气，使氨水通过空气分布器快速进入硝酸铵水溶液中，对其调节PH值。硝酸铵水溶液PH值合格后，开启输送阀，硝酸铵水溶液通过出料管出料。

[0031] 实施例三：如图1所示，一种实现上述成品硝酸铵水溶液PH值的控制装置，包括储罐6，储罐6的内部中间水平设置空气分布器8，空气分布器8通过第一管道12-1与设于储罐6外部的空压机2连接，第一管道12-1中连接有用于调PH值的酸碱槽5；位于储罐6底端的出口端连接有循环输送泵10，循环输送泵10的出口端通过第二管道12-2与储罐6的上端连通，第二管道12-2的出口端位于储罐6的中上部。

[0032] 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2的出口端连接有干燥除油罐3。压缩空气经过干燥除油罐3处理后，干净的压缩空气通过空气分布器8进入硝酸铵水溶液中，对其进行搅拌。第一管道12-1并接有第一进气阀1-1与第二进气阀1-2，所述第一进气阀1-1的出口端与空气分布器8连接，第二进气阀1-2的出口端与酸碱槽5连接；所述第二管道12-2中部连接有出料管，出料管上设有输送阀1-7与流量计11；所述出料管与储罐6之间设有回流阀1-6。

[0033] 进一步，所述酸碱槽5的入口端通过第一进液阀1-3与计量漏斗4连接，其出口端设有第二进液阀1-4。所述储罐6的顶端设有与空气连通的放空阀1-5；储罐6与循环输送泵10之间设有出液阀1-9；循环输送泵10设有取样阀1-8用于取样分析。

[0034] 进一步，所述储罐6内部位于空气分布器8下方设有盘管式加热管7，储罐6内设有多个用于检测硝酸铵水溶液温度的温度计9。用于保证储罐内硝酸铵水溶液的温度。

[0035] 本装置的操作过程如下：硝酸铵装置生产的或者运输过来的硝酸铵水溶液进入储罐6前，将放空阀1-5开启与大气相连，保证硝储罐6内为常压。当硝酸铵水溶液达到最高液位80%处时，停止进料。调节加热蒸汽通过盘管式加热管7加热，使温度计9显示硝酸铵水溶液温度在110-140度的合理温度之内。

[0036] 硝酸铵水溶液进罐完毕，开启空压机2带动空气，出口压力控制在0.1-0.3Mpa，经过干燥排油罐3处理后，开启第一进气阀1-1，干净的压缩空气通过空气分布器8进入硝酸铵水溶液中，对其快速进行搅拌。搅拌充分后，打开出液阀1-9、回流阀1-6，并启动循环输送泵10自循环，使储罐6底部的硝酸铵水溶液回储罐6的中上部，这样充分保证整体硝酸铵水溶液混合均匀。10-15分钟后，开启取样阀1-8，取样分析其PH值。如果测得的PH值高于其指标，经过计算通过计量漏斗4计量加入浓度为5-20%的稀酸，开启第一进液阀1-3，稀酸全部注入酸碱槽5中，再关闭第一进液阀1-3与第一进气阀1-1，而打开第二进气阀1-2与第二进液阀1-4，稀酸通过空气分布器8快速进入硝酸铵水溶液中，降低其PH值。

[0037] 而当检测得的PH值高于指标时，同上述操作加入一定量的浓度为15-20%的稀氨水来提高硝酸铵水溶液的PH值。

[0038] 当硝酸铵水溶液的PH值合格后，开启输送阀1-7，关闭回流阀1-6，硝酸铵水溶液通过流量计11出料。

[0039] 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。