试析硝酸铵的生产工艺操作注意事项

2022-09-12

硝酸铵是一种十分常见的化学物质, 目前主要有实验室与工业生产的两种用途。由于硝酸铵在加热过程中会发生爆炸, 因此在其生产流程中一般会使用安全性能较好的设备。经过我国工业生产水平的不断发展, 硝酸铵的生产能力也取得了很大程度的进步, 其工业生产正在朝着集中化、安全化、系统化的方向转变。目前我国生产硝酸铵的原理是采用气态氨与稀硝酸进行反应, 生产的流程包括了反应、浓缩、结晶以及包装等几步, 在每每一步都需要注意生产的效率以及安全性。

一、硝酸铵生产的工艺概况及特点

本文所选取的是我国一家较为大型的硝酸铵生产工厂, 在硝酸铵的生产工艺方面处于国内的领先水平, 具有很强的代表性。其工业生产的工艺流程概况以及工艺特点非常典型, 我国的许多化工企业与该工厂的硝酸铵生产工艺是完全一样的。因此, 通过对该工厂的硝酸铵生产工艺的分析, 可以对我国的硝酸铵生产水平有较为全面的了解。

1. 硝酸铵生产的工艺概况

在硝酸铵的生产过程中, 气态氨与稀硝酸的反应压强为0.46Pa, 反应的地点为专业的中和反应设备之内。在中和反应设备内进行初步反应之后, 将气液混合物通过分离器进行分离, 通常可以得到80%左右的硝酸铵溶液。在经过初步反应之后, 将硝酸铵溶液通入闪蒸罐中, 对溶液进行浓缩, 一般需要将硝酸铵的浓度浓缩到95%以上。在完成了浓缩步骤之后, 可以向硝酸铵的浓溶液中加入添加剂, 让形成硝酸铵的结晶, 之后进行包装即可。在生产过程中会产生一定量的废气, 经过处理达到排放要求之后, 可以将其排入外界大气之中。

2. 硝酸铵生产的工艺特点

经过调查发现, 该工厂为了紧跟工业生产水平发展的步伐, 提高生产效率, 降低能源消耗, 采用了改进式的设备来进行硝酸铵的生产工作。其硝酸铵的生产工艺特点囊括了许多方面, 从设备方面展开分析, 其工艺特点主要有浓缩液制备的效率与安全性好、浓缩浓度高、浓缩成本低、空气冷却干燥方便等等。在整个硝酸铵的生产流程中, 将改进措施重点放在了硝酸铵的浓缩上面, 管式中和反应器强化了对稀硝酸的雾化功能, 浓缩的设备采用的是降膜蒸发器, 在最大程度上保证了浓缩的质量。一般在浓缩时将硝酸铵的浓度提高到越高水平, 生产所得的硝酸铵=晶体质量也就越高。

二、硝酸铵成产工艺操作中的注意事项

虽然说当今工业设备能够完成很多化工生产工作, 硝酸铵的生产水平得到了很大程度上的提升, 但硝酸铵的生产工艺中仍然存在着较多的问题, 影响着生产工艺的效率以及安全性。只有对这类问题采取正确的应对措施, 注意生产过程中应该重视的内容, 才能够让硝酸铵的制备达到更高的水平, 为实现化工行业的腾飞而做出努力。经过调查分析发现, 在当今的硝酸铵生产工艺当中, 应该注意的事项主要包括了一下两点:

1. 硝酸铵的性质易引起生产系统的安全问题

硝酸铵是属于一种理化性质极为不稳定的物质, 在不同的温度条件下, 会反应分解成为多种不同的物质。比如温度在180℃到200℃之间时, 硝酸铵会分解成为N2O和H2O;在受到突然上升的高温刺激或者猛烈的撞击时, 硝酸铵会分解成为N2、O2以及H2O。特别是在工业生产中, 硝酸铵的分解会引起一系列的爆炸等连锁反应, 对工业生产设备以及工作人员所带来的安全隐患非常严重。通常, 为了防止硝酸铵在一些工业生产的特定环境下自发分解, 可以采取降低温度或者用水稀释硝酸铵溶液浓度的方法, 待工业生产设备与环境恢复正常之后再进行硝酸铵的浓缩。另外, 为了消除潜在危险, 对于不能及时恢复正常的设备, 应该在第一时间排出其中存留的硝酸铵溶液。

2. 硝酸铵溶液中杂质所带来的安全问题

在工业生产过程中, 硝酸铵溶液里面往往会存在氧化氮、氯化物以及一些有机化合物等杂质。当这类杂质存在于硝酸铵溶液中时, 一旦硝酸铵发生自发分解, 那么所带来的危害性将会更加严重。特别是硝酸铵溶液中游离的酸、氯化物等杂质, 会降低硝酸铵的分解温度, 使其在较低的温度条件下就会发生自发分解。因此, 在工业生产的操作流程中, 要严格注意对硝酸铵溶液里面杂质的控制, 一般溶液中亚硝酸的质量分数需要控制在50×10-6以下, 氯离子的质量分数控制在10×10-6以下。

另外, 为了保证硝酸铵生产的安全进行, 还应该定期对生产设备进行维护, 减少生产过程中存在的安全隐患, 让硝酸铵的生产流程能够更加顺利地进行, 提高生产效率, 降低生产成本。

三、结束语

通过对当今硝酸铵生产工艺的了解以及对其工艺特点的分析可以发现, 我国的硝酸铵生产水平在近年来取得了很大的发展。但与此同时, 在硝酸铵的生产流程中, 仍然存在着不容忽视的安全隐患, 最为突出的就是硝酸铵的自发分解问题。在实际的生产过程中, 需要针对该问题采取正确的处理措施, 保证硝酸铵生产的正常安全进行。另外, 随着化工生产设备的更新以及对生产工艺流程的改进, 我国的硝酸铵生产水平将会迈上更高的台阶。

摘要：硝酸铵的生产一直以来就是化工生产行业非常重要的一部分, 对其生产工艺操作的完善与改进一直是相关学者的重点研究项目。本文以理论结合实际的方式, 将某工厂的硝酸铵生产工艺作为分析基础, 讨论了硝酸铵生产中所存在的问题, 并提出了硝酸铵生产工艺的操作过程中应该注意的事项, 为安全高效的生产提供了理论依据, 让硝酸铵的生产可以更加稳定, 成本能够更低。

关键词：硝酸铵生产,生产工艺,操作流程,注意事项