用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液PH检测及调节方法.pdf

本发明公开了一种用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及调节方法，采用降低取样溶液温度的方式，增加冷凝器，对将取样的溶液放置在冷凝器中进行热交换、降温，或在水相制备环节对硝酸铵溶液进行pH自动检测与调节，实现对硝酸铵溶液pH进行系统的自动检测和调节，提升硝酸铵溶液的自动化应用水平，确保生产过程安全。

权利要求书
1.  一种用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及调节方法，包括硝酸铵 溶液pH系统自动检测及调节方法，其特征在于：
所述硝酸铵溶液pH系统检测及调节法包括以下步骤：
步骤一、检测：在硝酸铵溶液储罐与缓冲罐之间增加冷凝器，所述冷凝器 上设置用于检测硝酸铵溶液pH值的pH电极，所述pH电极信号连接送变器； 当硝酸铵溶液从硝酸铵溶液储罐经通入冷却水的冷凝器降温后流入缓冲罐内， pH电极对硝酸铵溶液进行不间断的pH流动检测，实现硝酸铵溶液的在线检测；
步骤二、调节：在缓冲罐上安装氨水储罐和电动调节阀，根据步骤一在线 检测的pH值及硝酸铵溶液储罐内物料的重量，对硝酸铵溶液pH进行调节，操 作人员在智能系统上输入硝酸铵溶液重量以及pH电极经送变器发出的测量信 号，智能系统自动对pH调节过程进行计算，若检测值低于标准值时，智能系 统自动计算所需添加的氨水量，电动调节阀控制氨水储罐自动将氨水加入缓冲 罐内，泵送到硝酸铵溶液储罐内，并对硝酸铵溶液储罐进行射流搅拌，搅拌反 应完毕后，可以通过pH电极的在线检测装置对硝酸铵溶液进行pH检测，已确 定是否符合要求；若检测值高于标准值，智能系统自动计算出所需添加的柠檬 酸的重量，手动加入柠檬酸到缓冲罐，开启射流搅拌，将柠檬酸溶解后加入硝 酸铵溶液储罐内，搅拌反应完毕后，可以通过pH电极的在线检测装置对硝酸 铵溶液进行pH检测，已确定是否符合要求。

2.  根据权利要求1所述的用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及调节 方法，其特征在于：所述步骤一中，当硝酸铵溶液从硝酸铵溶液储罐经通入冷 却水的冷凝器降温的温度控制在85℃-95℃，由于流动及热交换的快速性，硝 酸铵溶液未能结晶，使得硝酸铵溶液pH值得以快速准确检测。

3.  根据权利要求1所述的用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及调节 方法，其特征在于：还包括乳化炸药生产的水相制备系统pH检测及调节方法， 所述步骤如下：
在水相制备罐上安装氨水储罐，通过每次配料量及硝酸铵溶液储罐在线检 测的pH值对水相所需pH进行调节，若检测值低于标准值时，智能系统自动计 算所需添加的氨水量，电动调节阀控制氨水储罐自动将氨水加入水相制备罐 内，并对水相制备罐进行射流搅拌，搅拌反应完毕后取样检测pH，已确定是否 符合要求；若检测值高于标准值，智能系统自动计算出所需添加的柠檬酸的量， 手动加入柠檬酸到水相制备罐，开启射流搅拌，将柠檬酸溶解后加入水相制备 罐内，搅拌反应完毕后取样检测pH，已确定是否符合要求。

4.  根据权利要求1或2所述的用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及 调节方法，其特征在于：所述智能系统在现有硝酸铵溶液控制系统上增加现场 触摸屏控制和西门子PLC200模块；若点位过多，可采取接入水相制备控制柜， 新增S7-315、数字量及模拟量模块，将硝酸铵溶液应用及水相配制相关数据 全部并入乳化炸药生产线控制系统。

说明书用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及调节方法
技术领域
本发明涉及乳化炸药生产技术领域，特别是涉及一种硝酸铵溶液pH检测 及调节方法。
背景技术
由于硝酸铵溶液应用于乳化炸药生产过程中的环保节能性，目前国内应用 于乳化炸药生产中的硝酸铵已逐渐向硝酸铵溶液进行转换，所使用的硝酸铵溶 液具有高温(120℃-145℃)、高浓度(91%-93%)的特点，硝酸铵溶液在使用过程 中，特别容易结晶，导致使用过程中硝酸铵溶液pH无法实现自动检测和调节， 同时由于硝酸铵溶液腐蚀性强，采用一般电极在高温状态下，使用寿命极短， 且在高温下温度补偿效果不好，pH测量存在一定的误差，致使在调节过程不能 及时快速的使硝酸铵溶液达到乳化炸药生产的标准值。以上原因导致无法实现 硝酸铵溶液应用过程中的自动化和连续化，且劳动效率低下。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中的不足，提供一种硝酸铵溶液pH的检 测及调节方法，实现乳化炸药生产过程中的硝酸铵溶液pH的自动检测与调节， 提升硝酸铵溶液应用于乳化炸药生产系统中的自动化水平和使用稳定性，确保 生产过程本质安全。
本发明所述的一种用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH检测及调节方法， 包括硝酸铵溶液pH系统检测及调节方法，所述硝酸铵溶液pH系统检测及调节 法包括以下步骤：
步骤一、检测：在硝酸铵溶液储罐与缓冲罐之间增加冷凝器，所述冷凝器 上设置用于检测硝酸铵溶液pH值的pH电极，所述pH电极信号连接送变器； 当硝酸铵溶液从硝酸铵溶液储罐经通入冷却水的冷凝器降温后流入缓冲罐内， pH电极对硝酸铵溶液进行不间断的pH流动检测，实现硝酸铵溶液的在线检测；
步骤二、调节：在缓冲罐上安装氨水储罐和电动调节阀，根据步骤一在线 检测的pH值及硝酸铵溶液储罐内物料的重量，对硝酸铵溶液pH进行调节，操 作人员在智能系统上输入硝酸铵溶液重量以及pH电极经送变器发出的测量信 号，智能系统自动对pH调节过程进行计算，若检测值低于标准值时，智能系 统自动计算所需添加的氨水量，电动调节阀控制氨水储罐自动将氨水加入缓冲 罐内，泵送到硝酸铵溶液储罐内，并对硝酸铵溶液储罐进行射流搅拌，搅拌反 应完毕后，可以通过pH电极的在线检测装置对硝酸铵溶液进行pH检测，已确 定是否符合要求；若检测值高于标准值，智能系统自动计算出所需添加的柠檬 酸的重量，手动加入柠檬酸到缓冲罐，开启射流搅拌，将柠檬酸溶解后加入硝 酸铵溶液储罐内，搅拌反应完毕后，可以通过pH电极的在线检测装置对硝酸 铵溶液进行pH检测，已确定是否符合要求。
进一步的，所述步骤一中，当硝酸铵溶液从硝酸铵溶液储罐经通入冷却水 的冷凝器降温的温度控制在85℃-95℃，由于流动及热交换的快速性，硝酸铵 溶液未能结晶，使得硝酸铵溶液pH值得以快速准确检测。
上述的硝酸铵溶液pH自动检测及调节方法还包括乳化炸药生产水相制备 系统检测的调节方法，所述步骤如下：
在水相制备罐上安装氨水储罐，通过每次配料量及硝酸铵溶液储罐在线检 测的pH值对水相所需pH进行调节，若检测值低于标准值时，智能系统自动计 算所需添加的氨水量，电动调节阀控制氨水储罐自动将氨水加入水相制备罐 内，并对水相制备罐进行射流搅拌，搅拌反应完毕后取样检测pH，已确定是否 符合要求；若检测值高于标准值，智能系统自动计算出所需添加的柠檬酸的量， 手动加入柠檬酸到水相制备罐，开启射流搅拌，将柠檬酸溶解后加入水相制备 罐内，搅拌反应完毕后取样检测pH，已确定是否符合要求。
上述两种方法所述智能系统在现有硝酸铵溶液控制系统上增加现场触摸 屏控制和西门子PLC200模块；若点位过多，可采取接入水相制备控制柜，新 增S7-315、数字量及模拟量模块，将硝酸铵溶液应用及水相配制相关数据全 部并入乳化炸药生产线控制系统。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用降低取样溶液温度，同时确保 硝酸铵溶液未结晶的方式，增加冷凝器，将取样溶液放置在冷凝器中进行热交 换、降温，降温后温度控制在90℃左右，实现pH的自动检测，并通过控制系 统自动计算调节，或在乳化炸药水相制备环节对硝酸铵溶液进行pH自动检测 及调节，实现对硝酸铵溶液pH进行系统的自动检测和调节，提升硝酸铵溶液 应用于乳化炸药生产系统中的自动化水平和使用稳定性，确保生产过程本质安 全。
附图说明
图1为本发明的硝酸铵溶液系统检测及调节法示意图；
图2为本发明的水相制备系统检测调节法。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
参阅图1，一种用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH自动控制检测系统及调 节方法，包括硝酸铵溶液系统自动检测及调节方法，所述硝酸铵溶液pH系统 检测及调节法包括以下步骤：
步骤一、检测：在硝酸铵溶液储罐与缓冲罐之间增加冷凝器，所述冷凝器 上设置用于检测硝酸铵溶液pH值的pH电极，所述pH电极信号连接送变器； 当硝酸铵溶液从硝酸铵溶液储罐经通入冷却水的冷凝器降温后流入缓冲罐内， 当硝酸铵溶液经冷凝器将温度控制在85℃-95℃时pH电极对硝酸铵溶液进行 不间断的pH流动检测，实现硝酸铵溶液的在线检测；
步骤二、调节：在缓冲罐上安装氨水储罐和电动调节阀，根据步骤一在线 检测的pH值及硝酸铵溶液储罐内物料的重量，对硝酸铵溶液pH进行调节，操 作人员在智能系统上输入硝酸铵溶液重量以及pH电极经送变器发出的测量信 号，智能系统自动对pH调节过程进行计算，若检测值低于标准值时，智能系 统自动计算所需添加的氨水量，电动调节阀控制氨水储罐自动将氨水加入缓冲 罐内，泵送到硝酸铵溶液储罐内，并对硝酸铵溶液储罐进行射流搅拌，搅拌反 应完毕后，可以通过pH电极的在线检测装置对硝酸铵溶液进行pH检测，已确 定是否符合要求；若检测值高于标准值，智能系统自动计算出所需添加的柠檬 酸的重量，手动加入柠檬酸到缓冲罐，开启射流搅拌，将柠檬酸溶解后加入硝 酸铵溶液储罐内，搅拌反应完毕后，可以通过pH电极的在线检测装置对硝酸 铵溶液进行pH检测，已确定是否符合要求。
上述的冷凝器上设置用于检测pH的pH电极，作为本领域技术人员可以根 据现有技术来完成安装并实现检测功能，但是本领域技术人员无法在不付出创 造性劳动的实验得到在冷凝器上安装pH电极检测便于准确检测pH值的启示。
进一步的，所述步骤一中，当硝酸铵溶液从硝酸铵溶液储罐经通入冷却水 的特殊结构冷凝器降温的温度控制90℃，由于流动及热交换的快速性，硝酸铵 溶液未能结晶，使得硝酸铵溶液pH得以快速准确检测。
如图2，上述的硝酸铵溶液pH自动检测及调节方法还包括乳化炸药生产水 相制备系统检测的调节方法，所述步骤如下：
在水相制备罐上安装氨水储罐，通过每次配料量及硝酸铵溶液储罐在线检 测值对水相所需pH进行调节，若检测值低于标准值时，智能系统自动计算所 需添加的氨水量，电动调节阀控制氨水储罐自动将氨水加入水相制备罐内，并 对水相制备罐进行射流搅拌，搅拌反应完毕后取样检测pH，已确定是否符合要 求；若检测值高于标准值，智能系统自动计算出所需添加的柠檬酸的量，手动 加入柠檬酸到水相制备罐，开启射流搅拌，将柠檬酸溶解后加入水相制备罐内， 搅拌反应完毕后取样检测pH，已确定是否符合要求。
上述两种方法所述智能系统在现有硝酸铵溶液控制系统上增加现场触摸 屏控制和西门子PLC200模块；若点位过多，可采取接入水相制备控制柜，新 增S7-315、数字量及模拟量模块，将硝酸铵溶液应用及水相配制相关数据全 部并入乳化炸药生产线控制系统。
本案中pH电极将被控变量pH转换为电信号，传给变送器，变送器完成信 号的整形和放大，然后将标准的4-20mA电流信号经屏蔽电缆送至西门子 PLC300进行处理，经计算机WINCC智能系统进行实时显示。
变送器选用Rosemount双通道pH分析仪:1056-01-22-32-A，带两路隔离 输出:4-20mA。
测量电极选用Rosemount3900-2-10，测量范围：0-14。
尽管参照实施例对所公开涉及的一种用于乳化炸药生产的硝酸铵溶液pH 自动控制检测系统及调节方法进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的 而不是限制性的，在不脱离本发明范围的情况下，所有的变化和修改都在本发 明的保护范围之内。