試析硝酸銨的生產(chǎn)工藝操作注意事項(xiàng)

周麗娟(黑龍江黑化集團(tuán)有限公司硝銨廠 黑龍江 161041)

硝酸銨是一種十分常見的化學(xué)物質(zhì)，目前主要有實(shí)驗(yàn)室與工業(yè)生產(chǎn)的兩種用途。由于硝酸銨在加熱過程中會(huì)發(fā)生爆炸，因此在其生產(chǎn)流程中一般會(huì)使用安全性能較好的設(shè)備。經(jīng)過我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷發(fā)展，硝酸銨的生產(chǎn)能力也取得了很大程度的進(jìn)步，其工業(yè)生產(chǎn)正在朝著集中化、安全化、系統(tǒng)化的方向轉(zhuǎn)變。目前我國(guó)生產(chǎn)硝酸銨的原理是采用氣態(tài)氨與稀硝酸進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)的流程包括了反應(yīng)、濃縮、結(jié)晶以及包裝等幾步，在每每一步都需要注意生產(chǎn)的效率以及安全性。

一、硝酸銨生產(chǎn)的工藝概況及特點(diǎn)

本文所選取的是我國(guó)一家較為大型的硝酸銨生產(chǎn)工廠，在硝酸銨的生產(chǎn)工藝方面處于國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先水平，具有很強(qiáng)的代表性。其工業(yè)生產(chǎn)的工藝流程概況以及工藝特點(diǎn)非常典型，我國(guó)的許多化工企業(yè)與該工廠的硝酸銨生產(chǎn)工藝是完全一樣的。因此，通過對(duì)該工廠的硝酸銨生產(chǎn)工藝的分析，可以對(duì)我國(guó)的硝酸銨生產(chǎn)水平有較為全面的了解。

1.硝酸銨生產(chǎn)的工藝概況

在硝酸銨的生產(chǎn)過程中，氣態(tài)氨與稀硝酸的反應(yīng)壓強(qiáng)為0.46Pa，反應(yīng)的地點(diǎn)為專業(yè)的中和反應(yīng)設(shè)備之內(nèi)。在中和反應(yīng)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行初步反應(yīng)之后，將氣液混合物通過分離器進(jìn)行分離，通常可以得到80%左右的硝酸銨溶液。在經(jīng)過初步反應(yīng)之后，將硝酸銨溶液通入閃蒸罐中，對(duì)溶液進(jìn)行濃縮，一般需要將硝酸銨的濃度濃縮到95%以上。在完成了濃縮步驟之后，可以向硝酸銨的濃溶液中加入添加劑，讓形成硝酸銨的結(jié)晶，之后進(jìn)行包裝即可。在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢氣，經(jīng)過處理達(dá)到排放要求之后，可以將其排入外界大氣之中。

2.硝酸銨生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該工廠為了緊跟工業(yè)生產(chǎn)水平發(fā)展的步伐，提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗，采用了改進(jìn)式的設(shè)備來進(jìn)行硝酸銨的生產(chǎn)工作。其硝酸銨的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)囊括了許多方面，從設(shè)備方面展開分析，其工藝特點(diǎn)主要有濃縮液制備的效率與安全性好、濃縮濃度高、濃縮成本低、空氣冷卻干燥方便等等。在整個(gè)硝酸銨的生產(chǎn)流程中，將改進(jìn)措施重點(diǎn)放在了硝酸銨的濃縮上面，管式中和反應(yīng)器強(qiáng)化了對(duì)稀硝酸的霧化功能，濃縮的設(shè)備采用的是降膜蒸發(fā)器，在最大程度上保證了濃縮的質(zhì)量。一般在濃縮時(shí)將硝酸銨的濃度提高到越高水平，生產(chǎn)所得的硝酸銨=晶體質(zhì)量也就越高。

二、硝酸銨成產(chǎn)工藝操作中的注意事項(xiàng)

雖然說當(dāng)今工業(yè)設(shè)備能夠完成很多化工生產(chǎn)工作，硝酸銨的生產(chǎn)水平得到了很大程度上的提升，但硝酸銨的生產(chǎn)工藝中仍然存在著較多的問題，影響著生產(chǎn)工藝的效率以及安全性。只有對(duì)這類問題采取正確的應(yīng)對(duì)措施，注意生產(chǎn)過程中應(yīng)該重視的內(nèi)容，才能夠讓硝酸銨的制備達(dá)到更高的水平，為實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的騰飛而做出努力。經(jīng)過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)今的硝酸銨生產(chǎn)工藝當(dāng)中，應(yīng)該注意的事項(xiàng)主要包括了一下兩點(diǎn)：

1.硝酸銨的性質(zhì)易引起生產(chǎn)系統(tǒng)的安全問題

硝酸銨是屬于一種理化性質(zhì)極為不穩(wěn)定的物質(zhì)，在不同的溫度條件下，會(huì)反應(yīng)分解成為多種不同的物質(zhì)。比如溫度在180℃到200℃之間時(shí)，硝酸銨會(huì)分解成為N2O和H2O；在受到突然上升的高溫刺激或者猛烈的撞擊時(shí)，硝酸銨會(huì)分解成為N2、O2以及H2O。特別是在工業(yè)生產(chǎn)中，硝酸銨的分解會(huì)引起一系列的爆炸等連鎖反應(yīng)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備以及工作人員所帶來的安全隱患非常嚴(yán)重。通常，為了防止硝酸銨在一些工業(yè)生產(chǎn)的特定環(huán)境下自發(fā)分解，可以采取降低溫度或者用水稀釋硝酸銨溶液濃度的方法，待工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與環(huán)境恢復(fù)正常之后再進(jìn)行硝酸銨的濃縮。另外，為了消除潛在危險(xiǎn)，對(duì)于不能及時(shí)恢復(fù)正常的設(shè)備，應(yīng)該在第一時(shí)間排出其中存留的硝酸銨溶液。

2.硝酸銨溶液中雜質(zhì)所帶來的安全問題

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，硝酸銨溶液里面往往會(huì)存在氧化氮、氯化物以及一些有機(jī)化合物等雜質(zhì)。當(dāng)這類雜質(zhì)存在于硝酸銨溶液中時(shí)，一旦硝酸銨發(fā)生自發(fā)分解，那么所帶來的危害性將會(huì)更加嚴(yán)重。特別是硝酸銨溶液中游離的酸、氯化物等雜質(zhì)，會(huì)降低硝酸銨的分解溫度，使其在較低的溫度條件下就會(huì)發(fā)生自發(fā)分解。因此，在工業(yè)生產(chǎn)的操作流程中，要嚴(yán)格注意對(duì)硝酸銨溶液里面雜質(zhì)的控制，一般溶液中亞硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)需要控制在50×10-6以下，氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10×10-6以下。

另外，為了保證硝酸銨生產(chǎn)的安全進(jìn)行，還應(yīng)該定期對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，減少生產(chǎn)過程中存在的安全隱患，讓硝酸銨的生產(chǎn)流程能夠更加順利地進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)當(dāng)今硝酸銨生產(chǎn)工藝的了解以及對(duì)其工藝特點(diǎn)的分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的硝酸銨生產(chǎn)水平在近年來取得了很大的發(fā)展。但與此同時(shí)，在硝酸銨的生產(chǎn)流程中，仍然存在著不容忽視的安全隱患，最為突出的就是硝酸銨的自發(fā)分解問題。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，需要針對(duì)該問題采取正確的處理措施，保證硝酸銨生產(chǎn)的正常安全進(jìn)行。另外，隨著化工生產(chǎn)設(shè)備的更新以及對(duì)生產(chǎn)工藝流程的改進(jìn)，我國(guó)的硝酸銨生產(chǎn)水平將會(huì)邁上更高的臺(tái)階。

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