[實用新型]一種硝酸工業(yè)制備的智能控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921512712.6
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN213505990U
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志炳;高亞男;周政;孟為民;王寶榮;楊高東;羅華勛;張鋒;李磊;楊國強;田洪舟;曹宇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京延長反應(yīng)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C01B21/38
• 分類號: C01B21/38;G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種硝酸工業(yè)制備的智能控制系統(tǒng)，包括：反應(yīng)器、濃硝酸發(fā)生器、微界面發(fā)生器和智能控制模塊等。本實用新型通過智能控制模塊控制整個系統(tǒng)的工作，其中通過PLC控制器控制反應(yīng)器、濃硝酸發(fā)生器、微界面發(fā)生器、供氣單元、傳遞單元、氣體收集單元和液體收集單元配合工作，使原料供給量和反應(yīng)物生成量均得到記錄，根據(jù)記錄可找出相應(yīng)最優(yōu)的技術(shù)參數(shù)，以重復(fù)利用，智能控制模塊的加入使得整個系統(tǒng)操作穩(wěn)定性、連續(xù)性佳，減小整個系統(tǒng)體積，使其精簡程度更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及硝酸制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硝酸工業(yè)制備的智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

硝酸是一種具有強氧化性、腐蝕性的強酸，屬于一元無機強酸，是六大無機強酸之一，也是一種重要的化工原料。在工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等；在有機化學(xué)中，濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑，硝酸在工業(yè)上用途主要包括：

1.作為硝酸鹽和硝酸酯的必需原料，硝酸被用來制取一系列硝酸鹽類氮肥，如硝酸銨、硝酸鉀等；也用來制取硝酸酯類或含硝基的炸藥。

2.由于硝酸同時具有氧化性和酸性，硝酸也被用來精煉金屬，即先把不純的金屬氧化成硝酸鹽，排除雜質(zhì)后再還原。

3.將甘油加入濃硝酸、濃硫酸中，制取硝化甘油。

4.制備硝化炸藥，硝化炸藥軍事上用得比較多的是2，4，6-三硝基甲苯(TNT)。它是由甲苯與濃硝酸和濃硫酸反應(yīng)制得的，是一種黃色片狀物，具有爆炸威力大、藥性穩(wěn)定、吸濕性小等優(yōu)點，常用做炮彈、手榴彈、地雷和魚雷等的炸藥，也可用于采礦等爆破作業(yè)。

現(xiàn)有工業(yè)制備硝酸工藝為氨氧化法制備，氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制備硝酸的主要途徑，其主要流程是將氨和空氣的混合氣(氧：氮≈2：1)通入灼熱(760-840℃)的鉑銠合金網(wǎng)，在合金網(wǎng)的催化下，氨被氧化成一氧化氮，生成的一氧化氮繼續(xù)利用反應(yīng)后的氧氣繼續(xù)氧化為二氧化氮，隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。

基于上述氨氧化法制備硝酸的工藝原理，現(xiàn)有工業(yè)制備硝酸系統(tǒng)及工藝存在下述問題：

現(xiàn)有工業(yè)制備硝酸系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性、連續(xù)性差，系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造成成本高，并且系統(tǒng)整體體積大，導(dǎo)致占用空間大。

實用新型內(nèi)容

為此，本實用新型提供一種硝酸工業(yè)制備的智能控制系統(tǒng)，用以提高現(xiàn)有技術(shù)中制備硝酸的轉(zhuǎn)化率和效率。

本實用新型提供一種硝酸工業(yè)制備的智能控制系統(tǒng)，包括：

反應(yīng)器，用以為濃硝酸和去離子水提供反應(yīng)場所制備所需濃度的硝酸；

濃硝酸發(fā)生器，其設(shè)置在所述反應(yīng)器的一側(cè)，用以為二氧化氮氣體和去離子水提供反應(yīng)場所制備濃硝酸；

微界面發(fā)生器，其設(shè)置在所述濃硝酸發(fā)生器內(nèi)，將氣體的壓力能和/或液體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闅馀荼砻婺懿鬟f給二氧化氮氣體，使二氧化氮氣體破碎形成直徑≥1μm、且＜1mm的微米級氣泡以提高去離子水與二氧化氮氣體間的傳質(zhì)面積，減小液膜厚度，降低傳質(zhì)阻力，并在破碎后將去離子水與二氧化氮氣體微米級氣泡混合形成氣液混合物，以在預(yù)設(shè)操作條件范圍內(nèi)強化去離子水與二氧化氮氣體間的傳質(zhì)效率和反應(yīng)效率；

智能控制模塊，其包括PLC控制器，傳感器和云處理器，所述傳感器將采集的電信號傳輸給云處理器，所述云處理器根據(jù)傳感器傳回的反應(yīng)參數(shù)在云數(shù)據(jù)庫進行篩選對比，篩選出最佳控制參數(shù)后對PLC控制器發(fā)出相對應(yīng)的命令；

供氣單元，其設(shè)置在所述濃硝酸發(fā)生器的一側(cè)，用以向所述濃硝酸發(fā)生器內(nèi)提供反應(yīng)氣體；

傳遞單元，其設(shè)置在所述反應(yīng)器和所述濃硝酸發(fā)生器之間，用以將所述濃硝酸發(fā)生器內(nèi)的濃硝酸傳遞至所述反應(yīng)器內(nèi)；

氣體收集單元，其設(shè)置在所述反應(yīng)器的一側(cè)，用以對生成物一氧化氮進行回收；