一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液PH的方法及设备与流程

一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法及设备
技术领域
1.本发明属于硝酸铵溶液ph检测技术领域，具体涉及一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法及设备。


背景技术：

2.ph是硝酸铵溶液生产、民用炸药使用的关键指标，直接影响硝酸铵溶液及制成炸药的质量。由于硝酸铵溶液生产、储存过程中，温度均在120℃以上，而硝酸铵溶液结晶温度基本在100℃左右，极易结晶，存在不能在线检测硝酸铵溶液ph数值技术难题。
3.现有的硝酸铵生产、储存均采用人工采样加脱盐水稀释至硝酸铵溶液浓度10％，人工进行ph检测，这样检测数值虽然准确，但测量不能连续，仍然无法保证生产的硝酸铵溶液ph持续稳定性。硝酸铵溶液(hg/t4523-2013)质量指标中要求ph4.5-7.0，许多硝酸铵溶液下游用户对ph要求在4.5-5.0，由此ph控制波动大满足不了用户要求，尤其当ph低于4.0时，溶液呈明显酸性会加速硝酸铵的分解，从而增大硝酸铵安全的风险，因此硝酸铵溶液生产在ph的控制上仍存在着较大的安全隐患，加强硝酸铵溶液ph连续稳定的控制非常必要。
4.因此，针对上述技术问题，有必要提供一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法及设备。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法及设备，以解决上述背景技术中的问题。
6.为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
7.一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的设备，包括多个存储罐、稀硝酸铵溶液制样器和收集漏斗；
8.所述存储罐上均连接有采样管路，所述采样管路上安装有采样管控制阀；
9.所述稀硝酸铵溶液制样器与所述采样管路相连接，所述稀硝酸铵溶液制样器上连接有稀释液进入管路和稀释液排出管路，所述稀释液排出管路上安装有稀硝酸铵溶液流量计，所述稀硝酸铵溶液流量计出液端设有分支管一和分支管二，所述分支管一和分支管二上均安装有采出控制阀，所述分支管一上连接有冷却器，所述冷却器内设有冷却盘管，所述冷却器上连接有ph计量管路；
10.所述收集漏斗分别与所述分支管二和所述ph计量管路相连接，所述收集漏斗出液端连接有收集槽，所述收集槽上安装有收集槽泵，所述收集槽泵出液端与硝酸铵溶液生产系统相连接。
11.进一步地，所述存储罐包括硝酸铵溶液反应器、高压储罐和常压储罐，所述常压储罐采样管路上安装有收集槽，所述收集槽出液端连接有回流管，多个所述采样管路上均设有保温层。
12.进一步地，所述稀硝酸铵溶液制样器内设有至少两个隔板。
13.进一步地，所述稀释液进入管路自进液方向依次安装有脱盐水调节阀、脱盐水流量计和止逆阀。
14.进一步地，所述ph计量管路上安装有ph测量控制阀和ph测量罐，所述ph测量罐内安装有ph酸度计。
15.进一步地，所述冷却器上还安装有远传温度计，所述冷却盘管进液端连接有冷却进水调节阀，所述冷却盘管出液端设有分支管三和分支管四，所述分支管三与所述稀释液进入管路相连接，所述分支管四上安装有冷却回水调节阀和脱盐水罐。
16.一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法，该方法是基于所述在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的设备实现的，包括以下步骤：
17.s1、硝酸铵溶液反应器、高压储罐或常压储罐内的硝酸铵溶液采样与经脱盐水调节阀、脱盐水流量计和止逆阀计量的脱盐水在稀硝酸铵溶液制样器内充分混合，变成稀硝酸铵溶液；
18.s2、稀硝酸铵溶液经稀硝酸铵溶液流量计计量后，分类排出，即分支管一正常采出稀释后的硝酸铵溶液，分支管二采出初期稀释后的硝酸铵溶液；
19.s3、经分支管二采出后的稀硝酸铵溶液流入收集漏斗，经收集漏斗流入收集槽，而后经收集槽泵定时回收至硝酸铵溶液生产系统，通过控制脱盐水加入量与稀硝酸铵溶液采出量的比例保持稀释后的硝酸铵溶液浓度在10％左右；
20.s4、稀硝酸铵溶液制样器内稀硝酸铵溶液初期采液分钟后，打开分支管一上的采出控制阀，关闭分支管二上的采出控制阀，稀硝酸铵溶液经分支管一进入冷却器，经冷却盘管冷却后的稀硝酸铵溶液经过ph测量控制阀进入到ph测量罐内，ph酸度计用于准确、连续测量硝酸铵溶液ph，冷却器内采出液而后自ph测量罐内流出至收集漏斗内，进而流入至收集槽中，收集槽采出液的处理同s3。
21.进一步地，所述s4中的冷却盘管流通有稀硝酸铵溶液降温的脱盐水。
22.进一步地，所述s4中的冷却盘管的脱盐水进水温度不超20℃。
23.进一步地，所述s4中的冷却器内稀硝酸铵溶液温度不超60℃。
24.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
25.本发明解决了高浓度、高温硝酸铵溶液连续生产及储存过程中ph在线稳定、准确检测的问题，消除了硝酸铵溶液生产全过程因ph控制不稳造成的安全隐患，同时，在硝酸铵生产行业具有极强的安全示范意义。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明一实施例中一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法及设备的流程图。
28.图中：1.硝酸铵溶液反应器、101.高压储罐、102.常压储罐、2.采样管控制阀、3.稀硝酸铵溶液制样器、4.稀硝酸铵溶液流量计、5.止逆阀、6.脱盐水流量计、7.脱盐水调节阀、
8.采出控制阀、9.冷却盘管、10.冷却器、11.ph测量控制阀、12.ph测量罐、13.ph酸度计、14.远传温度计、15.收集漏斗、16.收集槽、17.收集槽泵、18.冷却进水调节阀、19.冷却回水调节阀、20.保温层。
具体实施方式
29.以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
30.本发明公开了一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的设备，参考图1所示，包括多个存储罐、稀硝酸铵溶液制样器3和收集漏斗15。
31.其中，存储罐上均连接有采样管路，采样管路上安装有采样管控制阀2，采样管控制阀2用于控制存储罐内硝酸铵溶液的采出量和回收量。
32.另外，常压储罐102内的硝酸铵溶液通过用收集槽16取样并在收集槽16出液端加回流至常压储罐102内。
33.优选的，存储罐包括硝酸铵溶液反应器1、高压储罐101和常压储罐102。
34.具体地，常压储罐102采样管路上安装有收集槽16，收集槽16出液端连接有回流管，多个采样管路上均设有保温层20。
35.参考图1所示，稀硝酸铵溶液制样器3与采样管路相连接，稀硝酸铵溶液制样器3用于混合硝酸铵溶液和脱盐水。
36.优选的，稀硝酸铵溶液制样器3内设有至少两个隔板，保证整体的混合效果。
37.其中，稀硝酸铵溶液制样器3上连接有稀释液进入管路和稀释液排出管路，稀释液排出管路上安装有稀硝酸铵溶液流量计4，用于计量稀硝酸铵溶液制样器3采出的稀硝酸铵溶液。
38.另外，稀硝酸铵溶液流量计4出液端设有分支管一和分支管二，分支管一和分支管二上均安装有采出控制阀8。
39.具体地，分支管一上连接有冷却器10，冷却器10内设有冷却盘管9，通过冷却盘管9与冷却器10的相互配合，用于冷却稀硝酸铵溶液。
40.此外，冷却器10上连接有ph计量管路，用于高浓度、高温硝酸铵溶液ph在线连续准确检测，确保硝酸铵溶液连续生产的安全性。
41.参考图1所示，稀释液进入管路自进液方向依次安装有脱盐水调节阀7、脱盐水流量计6和止逆阀5，用于控制计量脱盐水加入量。
42.其中，ph计量管路上安装有ph测量控制阀11和ph测量罐12，ph测量罐12内安装有ph酸度计13，ph酸度计13用于准确、连续测量硝酸铵溶液ph。
43.另外，冷却器10上还安装有远传温度计14，冷却盘管9进液端连接有冷却进水调节阀18，冷却盘管9出液端设有分支管三和分支管四，分支管三与稀释液进入管路相连接，分支管四上安装有冷却回水调节阀19和脱盐水罐，使得冷却盘管9内的脱盐水通过分支管三接进稀硝酸铵溶液制样器3的脱盐水调节阀7，部分冷却盘管9内的脱盐水通过分支管四和冷却回水调节阀19回流至脱盐水罐。
44.具体地，收集漏斗15分别与分支管二和ph计量管路相连接，收集漏斗15出液端连
接有收集槽16，收集槽16上安装有收集槽泵17，收集槽泵17出液端与硝酸铵溶液生产系统相连接，收集槽16内的稀硝酸铵溶液通过收集槽泵17输送至硝酸铵溶液生产系统进行后续生产。
45.一种在线检测高浓度、高温硝酸铵溶液ph的方法，包括以下步骤：
46.s1、硝酸铵溶液反应器1、高压储罐101或常压储罐102内的硝酸铵溶液采样与经脱盐水调节阀7、脱盐水流量计6和止逆阀5计量的脱盐水在稀硝酸铵溶液制样器3内充分混合，变成稀硝酸铵溶液；
47.s2、稀硝酸铵溶液经稀硝酸铵溶液流量计4计量后，分类排出，即分支管一正常采出稀释后的硝酸铵溶液，分支管二采出初期稀释后的硝酸铵溶液；
48.s3、经分支管二采出后的稀硝酸铵溶液流入收集漏斗15，经收集漏斗15流入收集槽16，而后经收集槽泵17定时回收至硝酸铵溶液生产系统，通过控制脱盐水加入量与稀硝酸铵溶液采出量的比例保持稀释后的硝酸铵溶液浓度在10％左右；
49.s4、稀硝酸铵溶液制样器3内稀硝酸铵溶液初期采液5分钟后，打开分支管一上的采出控制阀8，关闭分支管二上的采出控制阀8，稀硝酸铵溶液经分支管一进入冷却器10，经冷却盘管9冷却后的稀硝酸铵溶液经过ph测量控制阀11进入到ph测量罐12内，ph酸度计13用于准确、连续测量硝酸铵溶液ph，冷却器10内采出液而后自ph测量罐12内流出至收集漏斗15内，进而流入至收集槽16中，收集槽16采出液的处理同s3。
50.其中，s4中的冷却盘管9流通有稀硝酸铵溶液降温的脱盐水。
51.另外，s4中的冷却盘管9的脱盐水进水温度不超20℃。
52.具体地，s4中的冷却器10内稀硝酸铵溶液温度不超60℃。
53.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
54.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。