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硝酸铵水溶液配制氧化溶液工艺分析论文

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2025-01-15 16:40:41    来源:    作者:liziwei

摘要:在当前的xxx生产中,传统工艺需要溶解多孔硝酸铵颗粒进行xx作业,存在对锅炉房蒸汽(加热介质)依赖较大、效率过低的问题,需要应用新的xx方式。为此,本文在概述炸药企业的生产规模及特点后,先对硝酸铵、硝酸铵水溶液等材料进行了解,其次提出应用硝酸铵水溶液(高浓度、高温)配置氧化溶液的方式,完成乳胶基质的生产。最后,对配置流程和技术要点进行分析,经过实践能有效完成xxx的生产,可缩减工艺繁琐性、提高工艺自动性。

  摘要:在当前的xxx生产中,传统工艺需要溶解多孔硝酸铵颗粒进行xx作业,存在对锅炉房蒸汽(加热介质)依赖较大、效率过低的问题,需要应用新的xx方式。为此,本文在概述炸药企业的生产规模及特点后,先对硝酸铵、硝酸铵水溶液等材料进行了解,其次提出应用硝酸铵水溶液(高浓度、高温)配置氧化溶液的方式,完成乳胶基质的生产。最后,对配置流程和技术要点进行分析,经过实践能有效完成xxx的生产,可缩减工艺繁琐性、提高工艺自动性。

  关键词:硝酸铵水溶液;氧化溶液;技术

  0引言

  xxx具有爆破能力强、防水性能好和密度灵活等特点。结合其生产而言,是在高速率的xx剪切中,先将复合油和氧化溶液融合构成乳胶基质,再通过敏化后,基于过零氧平衡原理将乳胶基质与多孔硝酸铵制成混合物。针对乳胶基础的生产环节看,复合油可以通过采购获得,而氧化溶液则需要xx企业直接进行工业化连续生产。因此,有必要对氧化溶液的生产工艺进行一定升级,基于氧化溶液性能及效率的提高,确保乳胶基础、xxx的性能。

  1 xx生产的概述

  经过多次的改造和扩建,该xxx生产案例企业可具有先进的散装炸药生产技术,且水平与国际接轨。乳胶基质作为生产的核心技术,本质上可以将其看作是低转速、低温、常压的大间隙乳化技术。同时在新时代下,在将计算机自动化控制、网络通信、炸药生产工艺等技术进行有效结合后,基于DCS系统可以完成自动化生产。在自动化xxx生产中,除了具有自动连锁保护外,还能在混装配套工艺的支持下,完成多孔粒装铵油及乳化等炸药的配比生产。

  2原材的基本特性

  2.1硝酸铵颗粒特性

  硝酸铵的化学式为NH4NO3,是一种铵盐类化合物和强氧化剂。日常中以白色颗粒状形态存在,有着易溶于水、易吸湿、易结块的特点,且硝酸铵颗粒的溶解为吸热反应。硝酸铵颗粒还有着一定的毒性,在过量接触下可引发呕吐、虚弱等症状。同时,硝酸铵也能与有机物、还原剂、活泼金属粉末等混合,形成爆炸性混合物。目前该材料主要用于化工原料及工业炸药等方面。

  2.2硝酸铵水溶液特性

  对于硝酸铵水溶液而言,作为一种透明清澈的溶液,本身具有硝酸铵颗粒物的特征,在进行工业炸药的xx中,需要严格控制硝酸铵水溶液的温度、酸度和浓度等指标。具体而言,结合对硝酸铵的需求,可以将硝酸铵的质量分数设为89%~93%、含水质量分数设为5%~14%,可以在规定相关参数后,预防过高的浓度而产生晶体析出。同时,还需要将其酸度设为偏酸性(pH在3.8~6.0)、温度控制在110~130℃。相关参数可以参考表1。

image.png

  2.3配料添加剂特性

  常用配料有硫腺、碳酸钠、柠檬酸。具体而言:第一,碳酸钠。其化学品纯度在99.5%以上,分子量为105,是一种重要的无机化工原料,可以用于玻璃制品及陶瓷釉的xx;第二,硫腺。熔点在175~178℃之间,密度为1.41,是具有白色、味苦、光泽等特点的晶体;第三,柠檬酸。属于有机酸的一种,是具有易溶于水、无色等特点的晶体,当前在化工及食品行业中有着广泛应用。

  3氧化溶液配制方案的分析与落实

  3.1检测原材料

  首先,质量检测。在由罐车将高浓度硝酸铵水溶液运输到xx厂家后,将借助地磅系统先进行车货总载重的称量,然后进行空车称量,进而得到硝酸铵水溶液的质量。其次,温度检测。借助罐车上的温度显示仪可以了解硝酸铵水溶液温度,同时可以借助温度检测仪对温度进行确定,冬季需控制温度≥120℃、夏季控制温度≥115℃。最后,浓度检测。取样测定,确保溶液浓度在89%~93%,保证溶液应用可靠性。

  3.2溶液的输送

  首先,输送管道。在罐车底部具有出口管路及对应阀门,可以和xx厂家的管道(防腐、防高温、防腐蚀)进行快速连接,然后应用自吸泵完成高浓度、高温硝酸铵水溶液的输送,储存在对应存储罐。其次,过程把控。在溶液输送中要对现场的仪表仪器数据进行观察统计,尤其是储存罐液位、温度等数据,预防硝酸铵溶液输送过量或输送堵塞。最后,后期工作。完成卸车后需要对管道进行清洗,一般用75℃水进行处理。

  3.3配制氧化液

  首先,降温处理。应用适量的冷水将硝酸铵溶液进行冷处理,确保温度控制在75~80℃。同时取一定量的柠檬酸、硫腺、碳酸钠,分三次间隔至少10 min,加入到溶液罐内。其次,搅拌处理。在配制氧化溶液中,还需要在罐顶设搅拌装置,在充分的搅拌中一方面可以确保配料添加剂相互混合,另一方面能预防局部反应过热。最后,酸度检测。在配制后需要对反应溶液进行pH值检测,需要将其控制在3.8~4之间,同时要对析晶点进行检测,其温度应控制在59~61℃。需要注意的是,当溶液的pH值小于3.8过酸时,则需要添加碳酸钠进行中和、当溶液pH值大于4则需要添加柠檬酸。

  3.4溶液的转存

  完成氧化溶液的配制后,需要将其转输到储存罐中,为乳胶基质的xx做好准备。要定期对储存罐进行检修维护,并关注存储各数据的数值合理性。

  3.5配制的要点

  3.5.1控制析晶点的要点讨论

  在配制氧化溶液中,参考硝酸铵水溶液析晶点受浓度的影响,当实际溶液浓度存在差异下,析晶点也存在不同,基于乳胶基质对硝酸铵水溶液析晶点温度的要求(59~61℃),需要做好溶液质量分数的控制。进过不同质量分数硝酸铵水溶液的对比分析,可确定在质量分数在78.1%~80.1%时,其对应析晶点的温度为59~61℃,具体数据参考表2。因此,在进行氧化溶液配制中,先明确硝酸铵水溶液的质量分数,并进行质量分数测量,确保析晶点温度满足正常工艺需要。

image.png

  3.5.2控制酸碱度的要点讨论

  在高浓度硝酸铵水溶液到货后,经过检测属于强酸弱碱盐,在整体具有酸性下集合氧化溶液配制的需要,应将硝酸铵溶液的pH控制在3.9±0.1范围。首先,可以在硝酸铵水溶液中添加适量的碳酸钠,可以提高溶液的pH值,其次再添加一定量柠檬酸,确保pH的调节处于工艺合理指标中。其次,当硝酸铵水溶液的pH值尚未达到工艺指标要求时,则可以按照常规操作(添加柠檬酸0.4 kg,降低pH 0.07、添加碳酸钠0.2 kg,提高pH 0.07)进行调节。最后,在降低pH值时,先加入碳酸钠再加入柠檬酸的操作,有利于确保溶液具有较高的反应活性,为下一步基于氧化溶液生产乳胶基质的工作奠定基础,在xxx生产具有较高的发泡活跃度下,可确保xxx的敏感度。

  3.5.3控制溶液温度的要点讨论

  在溶液温度的控制中,可借助外部低压蒸汽的应用,跟循环热水进行温度连锁,确保循环热水的温度处于稳定的75℃。当配制工作具有稳定的循环热水系统支持后,可以为反应溶液提供温度支持,当硝酸铵水溶液温度低于75℃时,需要提高循环热水系统的流量,完成溶液的有效加热;当硝酸铵水溶液温度高于75℃时,也需要借助热水流量的循环降低温度至75℃。最后,在对硝酸铵水溶液温度进行有效控制后,能预防硝酸铵的爆炸性隐患,且能提高氧化溶液的配制效果,积极影响较高。

  3.6实际配置检验

  在做好上述氧化溶液配制及要点的分析后,为了确保溶液配置方案具有可行性,要进行实际验证分析。首先,在配制中有着较高的安全性,可以降低硝酸铵水溶液毒性及过高温度对周围作业人员的影响。其次,氧化溶液经过性能检测,可以满足乳胶基质的生产需要。

  4结语

  在优化xxx的生产流程中,需关注硝酸铵水溶液配置氧化溶液的工艺价值。具体而言:提出氧化溶液配制方案后,对其中的检测原材料、溶液的输送、配制氧化液、溶液的转存进行了流程分析;从酸碱度控制、溶液温度控制以及析晶点控制等方面进行了技术要点讨论。最后进行实际应用,与传统的溶解固体硝酸铵颗粒方式比较,有着更高的效率和更简单的操作流程,且xx的xxx可有效适合在潮湿、有水的环境中进行有效爆破,安全性高。

       参考文献:

  [1]黄忠.硝酸铵生产工艺操作中的注意问题[J].化工设计通讯,2023,49(5):54-56.

  [2]马文军,薛占山.硝酸铵水溶液配制氧化溶液工艺介绍及关键控制技术探讨[J].内蒙古科技与经济,2022(17):108-109.

  [3]李丽平.饱和氢氧化钠溶液配制方法的改进[J].科技与创新,2017(14):128-129.