氨水濃度檢測解決方案

1 Haber-Bosch 工藝

Haber-Bosch 工藝發(fā)明于20世紀(jì) 初，是合成氨（NH3）行業(yè)最重要的工業(yè)工藝。

安東帕提供了精確的濃度測量系統(tǒng)，以控制 Haber-Bosch 工藝過程中的液氨濃度。

今天，世界范圍內(nèi)生產(chǎn)的氨氣中，有超過 90 % 是通過該工藝獲得的，其通過氮 (N2) 和氫 (H2) 在三個生產(chǎn)階段的過程中反應(yīng)生成氨。氨是生產(chǎn)肥料、尿素、硝酸和其他后續(xù)化學(xué)品的關(guān)鍵成分。

因此，恒定和可靠的濃度測量是非常重要的質(zhì)量參數(shù)。安東帕的精密聲速傳感器 (L-Sonic 5100) 或密度傳感器 (L-Dens 7400) 與功能強(qiáng)大的評估單元 Pico 3000 相結(jié)合，能夠為生產(chǎn)的氨提供可靠的在線濃度測量系統(tǒng)，并且以簡便經(jīng)濟(jì)的方式提升 Haber-Bosch 工藝。

2 安東帕應(yīng)用解決方案

2.1 氨的生產(chǎn)

生產(chǎn)氨的最重要的工業(yè)方法就是 Haber-Bosch 工藝。

氨是在反應(yīng)塔中通過氮?dú)?(N2) 和氫氣 (H2) 在特定壓力和溫度條件下的催化反應(yīng)合成的：

N2 + 3 H2 → 2 NH3

氮?dú)獾膩碓词且夯諝?。由于氧氣和氮?dú)獾姆悬c(diǎn)不同，氮?dú)鈱⑾确序v并與氧氣分離。

然而，目前最常見的氫氣來源是天然氣或合成氣體， 但研究人員們試圖通過專門使用可再生能源通過所謂的“綠色”電解來獲得氫氣。氣體將在兩步過程中被凈化并轉(zhuǎn)化為氫氣。在該轉(zhuǎn)化過程中，還會形成二氧化碳(CO2)。CO2 是生產(chǎn)尿素的來源，因此可以與氨一起用于隨后的尿素的生產(chǎn)。

在 CO 和 CO2 分離后，氮?dú)夂蜌錃鈱⒈粔嚎s到200-300 bar 的最終工作壓力，送入反應(yīng)塔。在這里，氮和氫會通過使用鐵或釕催化劑形成氨。

最后，氨氣被冷卻并冷凝成液氨。典型的氨濃度范圍在 10 wt% 到 30 wt%.

圖 1: Haber-Bosch 工藝（氨反應(yīng)）

為確保氨濃度恒定，安東帕能夠提供客戶定制的測量系統(tǒng)，以精確監(jiān)測并分析目標(biāo)的流體濃度。安東帕通過為客戶采用最佳解決方案優(yōu)化原材料使用（尤其是提高成本密集型氫氣進(jìn)料），幫助確保和保證穩(wěn)定的生產(chǎn)質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。通過將精確的測量傳感器（L-Sonic 5100 或 L-Dens 7400）與完全集成的評估單元 Pico 3000 相結(jié)合，安東帕為每種工藝條件和生產(chǎn)規(guī)范均提供了強(qiáng)大的測量系統(tǒng)。

2.2 其他應(yīng)用示例

由于氨是許多其他化學(xué)品的基礎(chǔ)，安東帕還提供了廣泛的生產(chǎn)解決方案，例如：尿素、硝酸、硝酸銨或 UAN。

有關(guān)安東帕解決方案的更多信息，請參見單獨(dú)的應(yīng)用 報告。

3 測量設(shè)置

3.1 概述

準(zhǔn)確的濃度測量是成功質(zhì)量控制和高成本效益原材料使用的關(guān)鍵參數(shù)。安東帕能夠為氨的精確濃度測量提供合適的技術(shù)。我們儀器的接液部件由不銹鋼制成，這是在氨環(huán)境中使用的理想材料。

3.2 氨聲速監(jiān)測儀

氨的聲速濃度測量將由我們的 L-Sonic 5100 執(zhí)行。該傳感器專為化學(xué)行業(yè)設(shè)計，是一種經(jīng)濟(jì)高效、免維護(hù)且易于集成的在線測量解決方案，可提供高度準(zhǔn)確的氨濃度讀數(shù)。接液部件由 1.4404 不銹鋼制成。

圖 2: L-Sonic 5100 聲速傳感器，專為化工行業(yè)應(yīng)用而配備和設(shè)計

3.3 氨濃度監(jiān)測儀

安東帕 L-Dens 7400 允許對 1.4404 不銹鋼接液部件進(jìn)行連續(xù)且精確的氨濃度測量。該傳感器可以直路安裝或安裝在旁路中。安東帕 L-Dens 7400 具有非常高的精度，是一種可靠且免維護(hù)的測量設(shè)備。

提示：如果在生產(chǎn)和測量過程中出現(xiàn)氣泡，則建議安裝我們的精密在線聲速傳感器 L-Sonic 5100。

所有傳感器均具有符合 IIA 和 IIB 類 ATEX/IECEx / FM / UL / CSA的防爆版本。

4 優(yōu)勢

L-Sonic 5100

? 經(jīng)濟(jì)高效的在線測量工具

? 精度高，非常容易集成到生產(chǎn)過程中

? 專為化學(xué)工業(yè)設(shè)計

L-Dens 7400

? 超高準(zhǔn)確度

? 主路或旁路解決方案

所有傳感器

? 原材料使用的優(yōu)化

? 最高生產(chǎn)效率

? 實時監(jiān)控降低了不合格生產(chǎn)的風(fēng)險

? 所有傳感器已包括自動溫度補(bǔ)償

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