硝酸铵生产工艺操作中的注意问题分析

张艳萍

摘 要：化工生产业内相对比较重要的一部分就是硝酸铵的生产，目前，对硝酸铵生产工艺操作手段的改进和完善是业内相关学者研究的重点项目，做好硝酸铵生产的安全工作，具有非常重要的意义。本文通过对硝酸铵生产工艺的流程和特征阐述，分析出生产工艺具体操作过程中需要注意的问题，为生产的安全和高效提供理论依据。

关键词：硝酸铵 工艺操作 注意事项

前言： 硝酸铵是十分常见的一种化学物质，目前主要用于在工业生产和实验室两方面。硝酸铵在加热之后会发生爆炸，因此，在生产过程中一般都采用具有较好安全性能的设备，伴随我国工业生产能力的整体提升，硝酸铵生产水平也有了较大进步，在生产安全性及效率方面逐渐提高，朝着更加安全化、系统化、集中化的趋势迈进。

一、硝酸铵生产工艺流程

硝酸铵的生产工艺包含加压中和、蒸发和氨回收三方面内容，中和反应指的是氨气和硝酸的反应，在此过程中，操作人员必须合理去控制氨气具体温度和稀硝酸浓度。依照相关实验数据显示，在中和反应时，会有大量热产生，为了避免中和阶段因温度快速升高而引起氨酸的分解或爆炸，中和器底部需要适量加入冷却液，控制中和的温度在185度之内，确保中和反应可以安全进行[1]。

氨气和硝酸在中和反应进行结束后，会有大量硝酸铵溶液产生，这些溶液需要及时进行蒸发浓缩，高浓度硝酸铵获取，需要中和后的硝酸铵溶液达到78%左右的浓度，在一般常压下，硝酸铵溶液会随着浓度升高导致沸点急剧提升，当硝酸铵浓度达到96.89%时，高浓度硝酸铵液伴随高温开始分解，释放大量热量，极有可能产生爆炸。因此，常压下硝酸铵溶液提高到96%是非常困难的，操作人员一般都会使用二段蒸发的方法，来保证硝酸铵溶液的浓度。

氨气的回收同样具有很重要的意义，因为在采取加压高温中和过程中，为避免腐蚀设备，此阶段都会有较大的氨气量，过量的氨气会形成气态同中和蒸气一起溢出，如果直接排放掉，会造成较大量的氨损失和环境污染，更会直接导致成本增加。因此，一般都采用在反应塔中直接对气体进行回收。

二、硝酸铵生产工艺特征

在硝酸铵生产中，氨气和稀硝酸的反应地点通常在专业的中和反应设备中进行，在中和设备初步反应之后，通过分离器将气液混合物分离，一般得到的硝酸铵溶液浓度在80%左右，在初步反应后，将溶液倒进闪蒸罐中进行浓缩，完成浓缩后，可向硝酸铵溶液加入添加剂，形成结晶，最后进行包装即可。经过调查得出，目前部分工厂为提高生产效率，对设备进行了改进生产，从设备方面来讲，工艺特点包括浓缩液制备效率、安全性、浓缩浓度高、冷却干燥便利、成本低等。在整个生产流程中，管式中和反应加强了对稀硝酸产生的雾化功能，因为浓缩设备是降膜蒸发器，所以很大方面保证浓缩质量。一般来讲，硝酸铵浓度越高，生产的硝酸铵晶体质量就相对越高[2]。

三、硝酸铵生产工艺操作过程的注意事项

尽管目前工业设备较之以前更加先进，硝酸铵的生产水平也得到大幅度提高，但在硝酸铵的生产流程及工艺方面，还会有一些问题存在，严重制约生产工艺的安全性和效率。只有对存在的问题采取正确应对措施并加以重视，才能使硝酸铵生产工艺达到更高水平。经调查研究证明，在硝酸铵生产工艺中，注意事项包括以下几方面内容：

1.硝酸铵的特性较容易引起生产体系安全问题

硝酸铵属于理化性质非常不稳定的物质，在不同温度下，会反应成各种不同的物质。比如，当温度达到180℃-200℃之间，硝酸铵会分解成H2O和N2O，；当遇到高温刺激或激烈撞击时，硝酸铵又会分解成N2、O2以及H2O。尤其在工业生产中，硝酸铵分解更会引起一系列爆炸等反应。一般情况下，为避免硝酸铵在特定环境下产生自发分解，可以采取用水稀释溶液浓度或降低温度的方法，等生产设备和生产环境都恢复正常后再进行硝酸铵浓缩。同时，为消除潜在的危险，对一些无法及时恢复的设备，应该尽快排放出残留的硝酸铵溶液。

2.硝酸铵溶液杂质产生的安全问题

在进行工业生产时，硝酸铵溶液里会有部分氯化氮、氧化氮等有机化合物杂质，这类杂质一旦存在硝酸铵溶液里，发生自发分解，就会带来非常严重的后果。尤其是处于游离状态的氯、酸等物质，会使硝酸铵分解温度降低，使其产生自发分解，因此，在工业生产过程中，需要严格控制硝酸铵溶液中的杂质。同时，为保证生产安全进行，应定期对设备进行维修，减少过程中的安全隐患，使硝酸铵生产顺利进行，在降低成本的同时提高生产效率[3]。

3.硝酸铵生产中和器温度波动很大

在氨气和硝酸中和反应时，会有大量热量产生，如果控制不恰当，不仅会影响工艺，更会导致高溫分解甚至爆炸，对操作人员造成身体伤害。所以，操作人员合理控制中和反应时的温度非常重要，避免硝酸铵随着温度急速上升而产生爆炸，因此，为有效避免中和器温度较大的波动，操作人员要严密控制氨气流量和硝酸铵的流量，保证温度控制在185℃以下，具体控制方法可以通过添加冷却剂来进行。

除此之外，如果在中和反应过程中，酸泵出现故障，也会导致温度产生大幅度波动，因此，操作人员需要定期对酸泵进行检查维护，根据其实际情况保证生产流程的安全性。如果酸泵一旦出现故障，硝酸铵操作人员要尽快离开现场，启用备用泵，通知酸泵专业维修人员进行维修处理。

4.硝酸铵生产过程中一蒸真空度不够

在硝酸和氨气进行反应的过程中，时常出现一蒸真空度不够的情况，当喷射蒸气压力过低时，会导致一蒸真空度不够的情况出现，影响硝酸铵的生产质量。硝酸铵生产操作人员要适量提升喷射蒸气的压力值，在规定范围内，适当提升低压流量，提升一蒸真空度，确保硝酸铵生产过程的安全稳定。

同时，在硝酸与氨气进行反应过程中，如果出现真空系统泄露，也会导致一蒸真空度不够，影响硝酸铵的生产效率。因此，操作人员要经常检查真空系统是否安全，对于已经出现泄露的设备，及时向上级部门进行反馈并采取有效治理措施，对于非常严重的真空泄漏现象，应及时停车处理，保证一蒸真空系统的稳定安全。

5.硝酸铵生产过程中浓硝酸铵液水分高

在硝酸铵反应阶段，溶液会产生较大水分，当水分含量过大时，会影响反应速度，还会直接影响硝酸铵的生产质量。因此，硝酸铵操作人员需要严格去控制硝酸铵溶液中水分的含量，保证中和反应有效进行，进而提高硝酸铵生产的整体质量。

另外，汽提风量低是导致浓硝酸铵液水分含量高的另一个重要因素，当汽提风量维持在比较高水平时，会保证氨气与硝酸的反应速度，如果汽提风量过低，浓硝酸铵液水分含量会过高，直接影响硝酸铵的质量。因此，操作人员需要定期检查风机风量和压力，如果出现严重设备故障，及时停车处理，保证硝酸铵生产安全性和产品质量。

总结：在化工行业的生产过程中，有效保证硝酸铵生产操作工艺有效推进，一方面可以对环境进行保护，一方面也可以保证工业企业的经济效益。在实际生产操作过程中，要正视目前存在的一些问题和安全隐患，不断学习国内外先进的生产知识，积极采取相关纠正措施，保证硝酸铵生产工艺安全顺利进行。相信伴随对生产设备的更新和生产工艺的改进，我国硝酸铵生产工艺的整体水平会步入一个新的高度。

参考文献：

[1] 钱明. 浅谈硝酸铵生产工艺操作中的注意问题[J]. 化工管理， 2017（23）.

[2] 李友广. 硝酸铵-氯化钠复分解法生产硝酸钠工艺的探讨[J]. 无机盐工业， 1993（3）：39-41.

[3] 周丽娟. 试析硝酸铵的生产工艺操作注意事项[J]. 化工管理， 2014（6）：189-189.