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硝酸浓度测量解决方案

硝酸浓度测量解决方案

准确控制所需的硝酸浓度对于确保高产品质量非常重要,并且可以通过安东帕的密度传感器 L-Dens 7400 和声速传感器 L-Sonic 5100 轻松完成。

1 硝酸的合成

自 1908 年以来,硝酸一直采用 Ostwald 工艺技术生产。 这涉及了氨的催化氧化。氨和空气的混合物将迅速通过 位于接触炉中的热铂-铑网(催化剂)。其会在 800 °C 时产生一氧化氮,然后将其冷却至 50 °C 以下。在氧化 塔中与过量的氧气氧化生成二氧化氮,然后在吸收塔中 与水反应生成 60% 左右的硝酸。硝酸可以通过蒸馏浓 缩至 68%,这相当于最高沸点 (122 °C) 的共沸物。通 过用硝酸镁 Mg(NO3)2 进行脱水处理,可以达到更高的 浓度,最高可达 90%。使用密度传感器 L-Dens 7400 和声速传感器 L-Sonic 5100,可以精确测量并监控不 同工艺步骤中的不同硝酸浓度。这确保了最高的质量并 优化了生产成本。

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2 应用解决方案 

2.1 吸收塔 

在奥斯特瓦尔德法的步骤中,NO2 和 N2O4 两种成分都 将流入吸收塔。在那里,精细分布的水会从上方滴落, 与从下方流入的两种气体紧密接触。此外,氧气经常从 上面流入滴流塔,因此气相反应也可以在较小程度上发 生,而气体混合物不必首先溶解在水中。通过这种进一 步的反应,可以进一步提高整个过程中硝酸的转化率。 离开吸收塔的 HNO3 最大含量为 60%,利用过程密度 传感器 L-Dens 7400 或声速传感器 L-Sonic 5100 进行 测量。  

2.2 蒸馏塔 

由于组分的沸点不同,混合物将在蒸馏塔中蒸发并冷凝。 该工艺步骤可以不断重复直到达到所需浓度。最大的硝 酸浓度可以达到 68%。安东在线传感器能够精确测量 浓度,从而保证最佳产品质量。

2.3 脱水塔 

最后一步就是高浓度的硝酸。在该工艺步骤中,利用了 硝酸镁的吸水性。硝酸能够利用硝酸镁进一步浓缩至 90 %。即使在这种高浓度下,安东帕也可以提供完美 适用的钽制密度传感器。

    

3 测量设置 

3.1 概述 

安东帕为硝酸生产过程中的所有测量点提供了合适的技 术和材料。高浓度 HNO3 需要特殊材料来承受腐蚀的 影响。 所有传感器均由耐腐蚀金属制成,没有 Halar 或 PTFE 等塑料涂层,即使在不断变化的温度条件下也能确保精 确的测量值。 

测量时,密度可达 40%。 

使用 L-Dens 7400 Version SST 对高达 40% 的 HNO3 溶液进行连续密度测量,其接液部件由不锈钢制成, 可在线安装或在主线的旁路安装。 

测量时,密度可达 90%。 

对于高于 40% 的浓度,我们建议使用钽制成的 L-Dens 7400 Version TAN 接液部件。钽在所有浓度和 温度范围内都能完全抵抗硝酸。 

用声速进行测量

 HNO3 测量的替代方法是声速传感器 L-Sonic 5100 Version SST。它可以通过 DN 50 或 ANSI 2" 法兰轻松 进行在线安装,甚至可以安装在储罐中。可以在 55% 和 65% 之间进行测量。 

在所有的设置中,其温度补偿的浓度值是由 Pico 3000 变送器自动计算的。

此外,所有传感器均具有符合 IIA 和 IIB 类 ATEX/IECEx / FM / UL / CSA的防爆版本。 

表 1 显示了硝酸工艺所有要点的传感器规格,其他规格 也可按需提供。

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3.2 过程集成 

L-Dens 可以通过在线安装(直接安装在主管路中) 或旁路安装。密度传感器非常紧凑和模块化,即使在制 造工厂的最小空间中也可以轻松集成。 (图2)

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4 优势 

■实时监控能够降低生产和回收成本 

■持续监测不同生产步骤中的硝酸 

■免维护传感器 

■自动温度补偿 

■易于集成和操作

请联系安东帕有限公司 

电话:+43 316 257-0 

process@anton-paar.com | www.anton-paar.com

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王静
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