周麗娟(黑龍江黑化集團有限公司硝銨廠 黑龍江 161041)
硝酸銨是一種十分常見的化學物質,目前主要有實驗室與工業生產的兩種用途。由于硝酸銨在加熱過程中會發生爆炸,因此在其生產流程中一般會使用安全性能較好的設備。經過我國工業生產水平的不斷發展,硝酸銨的生產能力也取得了很大程度的進步,其工業生產正在朝著集中化、安全化、系統化的方向轉變。目前我國生產硝酸銨的原理是采用氣態氨與稀硝酸進行反應,生產的流程包括了反應、濃縮、結晶以及包裝等幾步,在每每一步都需要注意生產的效率以及安全性。
本文所選取的是我國一家較為大型的硝酸銨生產工廠,在硝酸銨的生產工藝方面處于國內的領先水平,具有很強的代表性。其工業生產的工藝流程概況以及工藝特點非常典型,我國的許多化工企業與該工廠的硝酸銨生產工藝是完全一樣的。因此,通過對該工廠的硝酸銨生產工藝的分析,可以對我國的硝酸銨生產水平有較為全面的了解。
在硝酸銨的生產過程中,氣態氨與稀硝酸的反應壓強為0.46Pa,反應的地點為專業的中和反應設備之內。在中和反應設備內進行初步反應之后,將氣液混合物通過分離器進行分離,通常可以得到80%左右的硝酸銨溶液。在經過初步反應之后,將硝酸銨溶液通入閃蒸罐中,對溶液進行濃縮,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,讓形成硝酸銨的結晶,之后進行包裝即可。在生產過程中會產生一定量的廢氣,經過處理達到排放要求之后,可以將其排入外界大氣之中。
經過調查發現,該工廠為了緊跟工業生產水平發展的步伐,提高生產效率,降低能源消耗,采用了改進式的設備來進行硝酸銨的生產工作。其硝酸銨的生產工藝特點囊括了許多方面,從設備方面展開分析,其工藝特點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。在整個硝酸銨的生產流程中,將改進措施重點放在了硝酸銨的濃縮上面,管式中和反應器強化了對稀硝酸的霧化功能,濃縮的設備采用的是降膜蒸發器,在最大程度上保證了濃縮的質量。一般在濃縮時將硝酸銨的濃度提高到越高水平,生產所得的硝酸銨=晶體質量也就越高。
雖然說當今工業設備能夠完成很多化工生產工作,硝酸銨的生產水平得到了很大程度上的提升,但硝酸銨的生產工藝中仍然存在著較多的問題,影響著生產工藝的效率以及安全性。只有對這類問題采取正確的應對措施,注意生產過程中應該重視的內容,才能夠讓硝酸銨的制備達到更高的水平,為實現化工行業的騰飛而做出努力。經過調查分析發現,在當今的硝酸銨生產工藝當中,應該注意的事項主要包括了一下兩點:
硝酸銨是屬于一種理化性質極為不穩定的物質,在不同的溫度條件下,會反應分解成為多種不同的物質。比如溫度在180℃到200℃之間時,硝酸銨會分解成為N2O和H2O;在受到突然上升的高溫刺激或者猛烈的撞擊時,硝酸銨會分解成為N2、O2以及H2O。特別是在工業生產中,硝酸銨的分解會引起一系列的爆炸等連鎖反應,對工業生產設備以及工作人員所帶來的安全隱患非常嚴重。通常,為了防止硝酸銨在一些工業生產的特定環境下自發分解,可以采取降低溫度或者用水稀釋硝酸銨溶液濃度的方法,待工業生產設備與環境恢復正常之后再進行硝酸銨的濃縮。另外,為了消除潛在危險,對于不能及時恢復正常的設備,應該在第一時間排出其中存留的硝酸銨溶液。
在工業生產過程中,硝酸銨溶液里面往往會存在氧化氮、氯化物以及一些有機化合物等雜質。當這類雜質存在于硝酸銨溶液中時,一旦硝酸銨發生自發分解,那么所帶來的危害性將會更加嚴重。特別是硝酸銨溶液中游離的酸、氯化物等雜質,會降低硝酸銨的分解溫度,使其在較低的溫度條件下就會發生自發分解。因此,在工業生產的操作流程中,要嚴格注意對硝酸銨溶液里面雜質的控制,一般溶液中亞硝酸的質量分數需要控制在50×10-6以下,氯離子的質量分數控制在10×10-6以下。
另外,為了保證硝酸銨生產的安全進行,還應該定期對生產設備進行維護,減少生產過程中存在的安全隱患,讓硝酸銨的生產流程能夠更加順利地進行,提高生產效率,降低生產成本。
通過對當今硝酸銨生產工藝的了解以及對其工藝特點的分析可以發現,我國的硝酸銨生產水平在近年來取得了很大的發展。但與此同時,在硝酸銨的生產流程中,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分解問題。在實際的生產過程中,需要針對該問題采取正確的處理措施,保證硝酸銨生產的正常安全進行。另外,隨著化工生產設備的更新以及對生產工藝流程的改進,我國的硝酸銨生產水平將會邁上更高的臺階。
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