一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备和配酸方法
【专利摘要】本发明提供了一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，包括筒体、上封头和下封头，所述上封头的上端设有加水口、压力表接口和排气口，上封头的上端中间还设有氮气入口，下封头的下端设有酸出口，所述筒体的侧壁设有液位计，所述筒体侧壁的上部设有酸进口，所述筒体侧壁的下部设有取样口，所述筒体内腔沿轴向设有氮气管线，所述氮气管线一端与氮气入口相连，另一端位于筒体的底部，氮气管线另一端设有气体分布器，气体分布器由管线成十字布置，所述气体分布器的管线底部设有气孔。本发明配酸设备，稀释后的硝酸溶液无色透明，对UAN产品质量的色泽没有影响，且将硝酸稀释和输送合二为一，控制操作方便。本发明还提供了采用上述配酸设备进行配酸的方法。
【专利说明】一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备和配酸方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及配酸设备，尤其是涉及一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备和配酸方法。
【背景技术】
[0002]尿素硝铵溶液(Urea Ammonium Nitrate solut1n),简称UAN溶液，国外也称为氮溶液(N solut1n)，是由尿素、硝铵和水配制而成。
[0003]UAN生产中溶液的pH值控制是必要的步骤，一般在溶液的半成品中加入25-35%浓度的稀硝酸控制PH值，但是工业生产中没有该浓度和质量的硝酸溶液，一般需要加水稀释，该操作不易控制，直接加水稀释硝酸会发生放热反应，生成二氧化氮等气体，该气体溶解在硝酸中，会产生黄颜色，影响产品质量，所以在硝酸稀释后的溶液一般通过加入空气或氮气等吹出溶解的气体，称为漂白过程，硝酸加酸至UAN配制槽的操作不易控制和计量。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，使用该配酸设备，加水稀释后的硝酸没有颜色，对UAN产品质量的色泽没有影响，控制操作方便，工艺简单。
[0005]本发明采用的技术方案是:
[0006]一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，包括筒体、上封头和下封头，所述筒体与所述上封头和所述下封头为一体，所述上封头的上端设有加水口、压力表接口和排气口，所述上封头的上端中间还设有氮气入口，所述下封头的下端设有酸出口，所述酸出口通过管线连接至尿素硝铵溶液配制槽，所述筒体的侧壁设有液位计，所述筒体的侧壁的上部设有酸进口，所述筒体的侧壁的下部设有取样口，所述加水口、压力表接口、排气口、氮气入口、酸出口、酸进口和取样口的开关均由阀门控制，所述筒体内腔沿轴向设有氮气管线，所述氮气管线一端与氮气入口相连，所述氮气管线另一端位于所述筒体的底部，所述氮气管线另一端设有气体分布器，所述气体分布器由管线成十字布置，所述气体分布器的管线底部设有气孔。
[0007]本发明所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其中，所述气孔为直径3_5mm的圆孔。
[0008]本发明所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其中，所述筒体的侧壁还设有人孔。
[0009]本发明所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其中，所述筒体的侧壁设有液位计接口，所述液位计接口包括上部接口和下部接口，所述液位计通过所述上部接口和所述下部接口与所述筒体的侧壁固定。
[0010]本发明所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其中，所述液位计为磁翻板液位计。
[0011]本发明所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其中，所述上封头和所述下封头分别为球形，所述筒体为圆柱体。
[0012]本发明所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其中，所述筒体、上封头和下封头由不锈钢制成。
[0013]一种采用工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，包括以下步骤:
[0014](a)打开所述排气口的阀门，压力表接口的阀门和液位计阀门，关闭其它阀门，设备内保持常压，将脱盐水从加水口加入设备内，计量好液位，通过所述液位计指示液位在所需刻度位置；
[0015](b)打开所述酸进口的阀门，将硝酸通过酸进口加入至所需液位后，关闭酸进口的阀门；
[0016](C)打开所述氮气入口的阀门，加入氮气将所述硝酸和所述脱盐水充分混合均匀，通过所述排气口排出氮氧化物气体；
[0017](d)将所述排气口的阀门关闭，取样分析；
[0018](e)打开所述酸出口的阀门，所述氮气入口的阀门保持开度，通入步骤(C)中所述氮气将设备加压，将硝酸压送至尿素硝铵溶液配制槽，调节尿素硝铵溶液PH值至合格。
[0019]本发明所述的采用工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，其中，步骤(e)中将设备加压至0.2-0.4MPa压力。
[0020]本发明所述的采用工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，其中，步骤(a)中所述脱盐水来自生产用总管，压力为0.5Mpa，步骤(b)中所述硝酸来自生产装置产品输送管，压力为0.3MPa，步骤(C)中所述氮气来自生产中的低压氮气总管，压力为
0.6MPa。
[0021]本发明有益效果:
[0022]本发明工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，配备了排气口和气体分布器，在气体分布器的管线底部设有气孔，可以使氮气均匀流出，用于排出配酸过程气相中的氮氧化物，稀释后的硝酸溶液无色透明，对UAN产品质量的色泽没有影响，且将硝酸稀释和输送合二为一，不需要设计酸泵等输送的动力设备，控制操作方便，硝酸浓度溶液易于控制，通过现场计量就可以方便配制，适用于工业生产中UAN加酸调节，调节UAN溶液pH至灵敏。
[0023]本发明工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，所述气孔为直径3_5mm的圆孔，可以使氮气均匀流出，有效吹出溶液中的氮氧化物。
[0024]本发明采用工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，加酸配制简单，易于控制硝酸浓度溶液。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备的结构示意图。
[0026]图中:1、加水口 ；2、压力表接口 ；3、氮气入口 ；4、排气口 ；5、液位计；6、酸进口 ；7、人孔；8、取样口 ；9、酸出口 ；10、气体分布器；11、筒体；12、上封头；13、下封头；14、氮气管线；15、上部接口 ；16、下部接口。
[0027]以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
【具体实施方式】
[0028]如图1所示，一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，包括筒体11、上封头12和下封头13，上封头12和下封头13分别为球形，筒体11为圆柱体，筒体11与上封头12和下封头13为一体，均由普通不锈钢304(0Crl8Ni9)制成，筒体11直径为1.6m，筒体11高度为2.2m,上封头12和下封头13高度分别为0.4m的设备，设备容积约为5m3，上封头12的上端设有加水口 1、压力表接口 2和排气口 4，上封头12的上端中间还设有氮气入口 3，下封头13的下端设有酸出口 9，酸出口 9通过管线连接至UAN配制槽；筒体11的侧壁设有液位计5和液位计接口，液位计接口包括上部接口 15和下部接口 16，液位计5通过上部接口
15和下部接口 16与筒体11的侧壁固定，液位计5为磁翻板液位计，筒体11的侧壁的上部设有酸进口 6，筒体11的侧壁的下部设有取样口 8，加水口 1、压力表接口 2、排气口 4、氮气入口 3、酸出口 9、酸进口 6和取样口 8的开关均由阀门控制，筒体11的侧壁还设有人孔7，筒体11内腔沿轴向设有氮气管线14，氮气管线14 一端与氮气入口 3相连，氮气管线14另一端位于筒体11的底部，氮气管线14另一端设有气体分布器10,气体分布器10由管线成十字布置，气体分布器10的管线底部设有气孔，气孔为直径3_的圆孔。
[0029]采用本实施例工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，包括以下步骤:
[0030](a)打开排气口 4的阀门，压力表接口 2的阀门和液位计5阀门，关闭其它阀门，设备内保持常压，将脱盐水从加水口 I加入设备内，待液位上涨至0.Sm时关闭加水口 2，脱盐水来自生产用总管，压力为0.5Mpa ；
[0031](b)打开酸进口 6的阀门，将质量浓度为60%的硝酸通过酸进口 6加入至液位上涨至1.Sm,关闭酸进口 6的阀门，此时硝酸总质量约4吨，满足UAN每次配制加硝酸量1%的需要(以100吨UAN配制槽设计制作)，硝酸来自生产装置产品输送管，压力为0.3MPa ；
[0032](c)打开氮气进口 3的阀门，加入氮气将设备内硝酸和脱盐水充分混合均匀，通过排气口 4排出氮氧化物气体，氮气来自生产中的低压氮气总管，压力为0.6MPa ；
[0033](d) 10分钟后，将排气口 4的阀门关闭，取样分析，硝酸浓度为32.2%，颜色无色透明；
[0034](e)打开酸出口 9的阀门，氮气入口 3的阀门保持开度，通入氮气将设备加压升高到0.4MPa，将硝酸压送至UAN配制槽，调节UAN溶液pH值至合格。
[0035]实施例2
[0036]与实施例1的区别在于:气孔为直径5mm的圆孔；步骤(e)中将设备加压至0.2MPa压力。
[0037]试验结果表明，经过试验配制硝酸后，可以通过现场液位计计算脱盐水和加酸的液位，不需取样分析，硝酸浓度可以控制在25% -35%之间，稀释后的硝酸溶液无色透明，工艺简单，方便UAN溶液的加酸调节控制。
[0038]以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:包括筒体(11)、上封头(12)和下封头(13)，所述筒体(11)与所述上封头(12)和所述下封头(13)为一体，所述上封头(12)的上端设有加水口(1)、压力表接口(2)和排气口(4)，所述上封头(12)的上端中间还设有氮气入口(3)，所述下封头(13)的下端设有酸出口(9)，所述酸出口(9)通过管线连接至尿素硝铵溶液配制槽，所述筒体(11)的侧壁的上部设有酸进口 ￠)，所述筒体(11)的侧壁的下部设有取样口(8)，所述加水口(1)、压力表接口(2)、排气口(4)、氮气入口(3)、酸出口(9)、酸进口(6)和取样口⑶的开关均由阀门控制，所述筒体(11)内腔沿轴向设有氮气管线(14)，所述氮气管线(14) 一端与氮气入口(3)相连，所述氮气管线(14)另一端位于所述筒体(11)的底部，所述氮气管线(14)另一端设有气体分布器(10)，所述气体分布器(10)由管线成十字布置，所述气体分布器(10)的管线底部设有气孔。
2.根据权利要求1所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:所述气孔为3_5mm的圆孔。
3.根据权利要求2所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:所述筒体(11)的侧壁还设有人孔(7)。
4.根据权利要求3所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:所述筒体(11)的侧壁设有液位计接口，所述液位计接口包括上部接口(15)和下部接口(16)，所述液位计(5)通过所述上部接口(15)和所述下部接口(16)与所述筒体(11)侧壁固定。
5.根据权利要求4所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:所述液位计(5)为磁翻板液位计。
6.根据权利要求5所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:所述上封头(12)和所述下封头(13)分别为球形，所述筒体(11)为圆柱体。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备，其特征在于:所述筒体(11)、上封头(12)和下封头(13)由不锈钢制成。
8.采用权利要求1-7任意一项所述的工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，其特征在于:包括以下步骤: (a)打开所述排气口⑷的阀门，压力表接口⑵的阀门和液位计(5)阀门，关闭其它阀门，设备内保持常压，将脱盐水从加水口(1)加入设备内，计量好液位，通过所述液位计(5)指示液位在所需刻度位置； (b)打开所述酸进口(6)的阀门，将硝酸通过酸进口(6)加入至所需液位后，关闭酸进口(6)的阀门； (c)打开所述氮气入口(3)的阀门，加入氮气将所述硝酸和所述脱盐水充分混合均匀，通过所述排气口(4)排出氮氧化物气体； (d)将所述排气口(4)的阀门关闭，取样分析； (e)打开所述酸出口(9)的阀门，所述氮气入口(3)的阀门保持开度，通入步骤(c)中所述氮气将设备加压，将硝酸压送至尿素硝铵溶液配制槽，调节尿素硝铵溶液pH值至合格。
9.根据权利要求8所述的采用工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，其特征在于:步骤(e)中将设备加压至0.2-0.4MPa压力。
10.根据权利要求8所述的采用工业生产尿素硝铵溶液的配酸设备进行配酸的方法，其特征在于:步骤(a)中所述脱盐水来自生产用总管，压力为0.5Mpa，步骤(b)中所述硝酸来自生产装置产品输送管，压力为0.3MPa，步骤(c)中所述氮气来自生产中的低压氮气总管，压力为0.6MPa。
【文档编号】C05C13/00GK104261902SQ201410503726
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】陈方林, 张静忠, 王玲, 戴付龙, 康涛 申请人:安徽淮化股份有限公司