硝酸銨生產工藝操作中的注意問題分析

張艷萍

摘 要：化工生產業內相對比較重要的一部分就是硝酸銨的生產，目前，對硝酸銨生產工藝操作手段的改進和完善是業內相關學者研究的重點項目，做好硝酸銨生產的安全工作，具有非常重要的意義。本文通過對硝酸銨生產工藝的流程和特征闡述，分析出生產工藝具體操作過程中需要注意的問題，為生產的安全和高效提供理論依據。

關鍵詞：硝酸銨 工藝操作 注意事項

前言： 硝酸銨是十分常見的一種化學物質，目前主要用于在工業生產和實驗室兩方面。硝酸銨在加熱之后會發生爆炸，因此，在生產過程中一般都采用具有較好安全性能的設備，伴隨我國工業生產能力的整體提升，硝酸銨生產水平也有了較大進步，在生產安全性及效率方面逐漸提高，朝著更加安全化、系統化、集中化的趨勢邁進。

一、硝酸銨生產工藝流程

硝酸銨的生產工藝包含加壓中和、蒸發和氨回收三方面內容，中和反應指的是氨氣和硝酸的反應，在此過程中，操作人員必須合理去控制氨氣具體溫度和稀硝酸濃度。依照相關實驗數據顯示，在中和反應時，會有大量熱產生，為了避免中和階段因溫度快速升高而引起氨酸的分解或爆炸，中和器底部需要適量加入冷卻液，控制中和的溫度在185度之內，確保中和反應可以安全進行[1]。

氨氣和硝酸在中和反應進行結束后，會有大量硝酸銨溶液產生，這些溶液需要及時進行蒸發濃縮，高濃度硝酸銨獲取，需要中和后的硝酸銨溶液達到78%左右的濃度，在一般常壓下，硝酸銨溶液會隨著濃度升高導致沸點急劇提升，當硝酸銨濃度達到96.89%時，高濃度硝酸銨液伴隨高溫開始分解，釋放大量熱量，極有可能產生爆炸。因此，常壓下硝酸銨溶液提高到96%是非常困難的，操作人員一般都會使用二段蒸發的方法，來保證硝酸銨溶液的濃度。

氨氣的回收同樣具有很重要的意義，因為在采取加壓高溫中和過程中，為避免腐蝕設備，此階段都會有較大的氨氣量，過量的氨氣會形成氣態同中和蒸氣一起溢出，如果直接排放掉，會造成較大量的氨損失和環境污染，更會直接導致成本增加。因此，一般都采用在反應塔中直接對氣體進行回收。

二、硝酸銨生產工藝特征

在硝酸銨生產中，氨氣和稀硝酸的反應地點通常在專業的中和反應設備中進行，在中和設備初步反應之后，通過分離器將氣液混合物分離，一般得到的硝酸銨溶液濃度在80%左右，在初步反應后，將溶液倒進閃蒸罐中進行濃縮，完成濃縮后，可向硝酸銨溶液加入添加劑，形成結晶，最后進行包裝即可。經過調查得出，目前部分工廠為提高生產效率，對設備進行了改進生產，從設備方面來講，工藝特點包括濃縮液制備效率、安全性、濃縮濃度高、冷卻干燥便利、成本低等。在整個生產流程中，管式中和反應加強了對稀硝酸產生的霧化功能，因為濃縮設備是降膜蒸發器，所以很大方面保證濃縮質量。一般來講，硝酸銨濃度越高，生產的硝酸銨晶體質量就相對越高[2]。

三、硝酸銨生產工藝操作過程的注意事項

盡管目前工業設備較之以前更加先進，硝酸銨的生產水平也得到大幅度提高，但在硝酸銨的生產流程及工藝方面，還會有一些問題存在，嚴重制約生產工藝的安全性和效率。只有對存在的問題采取正確應對措施并加以重視，才能使硝酸銨生產工藝達到更高水平。經調查研究證明，在硝酸銨生產工藝中，注意事項包括以下幾方面內容：

1.硝酸銨的特性較容易引起生產體系安全問題

硝酸銨屬于理化性質非常不穩定的物質，在不同溫度下，會反應成各種不同的物質。比如，當溫度達到180℃-200℃之間，硝酸銨會分解成H2O和N2O，；當遇到高溫刺激或激烈撞擊時，硝酸銨又會分解成N2、O2以及H2O。尤其在工業生產中，硝酸銨分解更會引起一系列爆炸等反應。一般情況下，為避免硝酸銨在特定環境下產生自發分解，可以采取用水稀釋溶液濃度或降低溫度的方法，等生產設備和生產環境都恢復正常后再進行硝酸銨濃縮。同時，為消除潛在的危險，對一些無法及時恢復的設備，應該盡快排放出殘留的硝酸銨溶液。

2.硝酸銨溶液雜質產生的安全問題

在進行工業生產時，硝酸銨溶液里會有部分氯化氮、氧化氮等有機化合物雜質，這類雜質一旦存在硝酸銨溶液里，發生自發分解，就會帶來非常嚴重的后果。尤其是處于游離狀態的氯、酸等物質，會使硝酸銨分解溫度降低，使其產生自發分解，因此，在工業生產過程中，需要嚴格控制硝酸銨溶液中的雜質。同時，為保證生產安全進行，應定期對設備進行維修，減少過程中的安全隱患，使硝酸銨生產順利進行，在降低成本的同時提高生產效率[3]。

3.硝酸銨生產中和器溫度波動很大

在氨氣和硝酸中和反應時，會有大量熱量產生，如果控制不恰當，不僅會影響工藝，更會導致高溫分解甚至爆炸，對操作人員造成身體傷害。所以，操作人員合理控制中和反應時的溫度非常重要，避免硝酸銨隨著溫度急速上升而產生爆炸，因此，為有效避免中和器溫度較大的波動，操作人員要嚴密控制氨氣流量和硝酸銨的流量，保證溫度控制在185℃以下，具體控制方法可以通過添加冷卻劑來進行。

除此之外，如果在中和反應過程中，酸泵出現故障，也會導致溫度產生大幅度波動，因此，操作人員需要定期對酸泵進行檢查維護，根據其實際情況保證生產流程的安全性。如果酸泵一旦出現故障，硝酸銨操作人員要盡快離開現場，啟用備用泵，通知酸泵專業維修人員進行維修處理。

4.硝酸銨生產過程中一蒸真空度不夠

在硝酸和氨氣進行反應的過程中，時常出現一蒸真空度不夠的情況，當噴射蒸氣壓力過低時，會導致一蒸真空度不夠的情況出現，影響硝酸銨的生產質量。硝酸銨生產操作人員要適量提升噴射蒸氣的壓力值，在規定范圍內，適當提升低壓流量，提升一蒸真空度，確保硝酸銨生產過程的安全穩定。

同時，在硝酸與氨氣進行反應過程中，如果出現真空系統泄露，也會導致一蒸真空度不夠，影響硝酸銨的生產效率。因此，操作人員要經常檢查真空系統是否安全，對于已經出現泄露的設備，及時向上級部門進行反饋并采取有效治理措施，對于非常嚴重的真空泄漏現象，應及時停車處理，保證一蒸真空系統的穩定安全。

5.硝酸銨生產過程中濃硝酸銨液水分高

在硝酸銨反應階段，溶液會產生較大水分，當水分含量過大時，會影響反應速度，還會直接影響硝酸銨的生產質量。因此，硝酸銨操作人員需要嚴格去控制硝酸銨溶液中水分的含量，保證中和反應有效進行，進而提高硝酸銨生產的整體質量。

另外，汽提風量低是導致濃硝酸銨液水分含量高的另一個重要因素，當汽提風量維持在比較高水平時，會保證氨氣與硝酸的反應速度，如果汽提風量過低，濃硝酸銨液水分含量會過高，直接影響硝酸銨的質量。因此，操作人員需要定期檢查風機風量和壓力，如果出現嚴重設備故障，及時停車處理，保證硝酸銨生產安全性和產品質量。

總結：在化工行業的生產過程中，有效保證硝酸銨生產操作工藝有效推進，一方面可以對環境進行保護，一方面也可以保證工業企業的經濟效益。在實際生產操作過程中，要正視目前存在的一些問題和安全隱患，不斷學習國內外先進的生產知識，積極采取相關糾正措施，保證硝酸銨生產工藝安全順利進行。相信伴隨對生產設備的更新和生產工藝的改進，我國硝酸銨生產工藝的整體水平會步入一個新的高度。

參考文獻：

[1] 錢明. 淺談硝酸銨生產工藝操作中的注意問題[J]. 化工管理， 2017（23）.

[2] 李友廣. 硝酸銨-氯化鈉復分解法生產硝酸鈉工藝的探討[J]. 無機鹽工業， 1993（3）：39-41.

[3] 周麗娟. 試析硝酸銨的生產工藝操作注意事項[J]. 化工管理， 2014（6）：189-189.