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氨水浓度检测解决方案

安东帕（上海）商贸有限公司

2023/3/17 9:50:24

1 Haber-Bosch 工艺

Haber-Bosch 工艺发明于20世纪初，是合成氨（NH3）行业最重要的工业工艺。

安东帕提供了精确的浓度测量系统，以控制 Haber-Bosch 工艺过程中的液氨浓度。

今天，世界范围内生产的氨气中，有超过 90 % 是通过该工艺获得的，其通过氮 (N2) 和氢 (H2) 在三个生产阶段的过程中反应生成氨。氨是生产肥料、尿素、硝酸和其他后续化学品的关键成分。

因此，恒定和可靠的浓度测量是非常重要的质量参数。安东帕的精密声速传感器 (L-Sonic 5100) 或密度传感器 (L-Dens 7400) 与功能强大的评估单元 Pico 3000 相结合，能够为生产的氨提供可靠的在线浓度测量系统，并且以简便经济的方式提升 Haber-Bosch 工艺。

2 安东帕应用解决方案

2.1 氨的生产

生产氨的最重要的工业方法就是 Haber-Bosch 工艺。

氨是在反应塔中通过氮气 (N2) 和氢气 (H2) 在特定压力和温度条件下的催化反应合成的：

N2 + 3 H2 → 2 NH3

氮气的来源是液化空气。由于氧气和氮气的沸点不同，氮气将先沸腾并与氧气分离。

然而，目前最常见的氢气来源是天然气或合成气体，但研究人员们试图通过专门使用可再生能源通过所谓的“绿色”电解来获得氢气。气体将在两步过程中被净化并转化为氢气。在该转化过程中，还会形成二氧化碳(CO2)。CO2 是生产尿素的来源，因此可以与氨一起用于随后的尿素的生产。

在 CO 和 CO2 分离后，氮气和氢气将被压缩到200-300 bar 的最终工作压力，送入反应塔。在这里，氮和氢会通过使用铁或钌催化剂形成氨。

最后，氨气被冷却并冷凝成液氨。典型的氨浓度范围在 10 wt% 到 30 wt%.

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图 1: Haber-Bosch 工艺（氨反应）

为确保氨浓度恒定，安东帕能够提供客户定制的测量系统，以精确监测并分析目标的流体浓度。安东帕通过为客户采用最佳解决方案优化原材料使用（尤其是提高成本密集型氢气进料），帮助确保和保证稳定的生产质量并降低生产成本。通过将精确的测量传感器（L-Sonic 5100 或 L-Dens 7400）与完全集成的评估单元 Pico 3000 相结合，安东帕为每种工艺条件和生产规范均提供了强大的测量系统。

2.2 其他应用示例

由于氨是许多其他化学品的基础，安东帕还提供了广泛的生产解决方案，例如：尿素、硝酸、硝酸铵或 UAN。

有关安东帕解决方案的更多信息，请参见单独的应用报告。

3 测量设置

3.1 概述

准确的浓度测量是成功质量控制和高成本效益原材料使用的关键参数。安东帕能够为氨的精确浓度测量提供合适的技术。我们仪器的接液部件由不锈钢制成，这是在氨环境中使用的理想材料。

3.2 氨声速监测仪

氨的声速浓度测量将由我们的 L-Sonic 5100 执行。该传感器专为化学行业设计，是一种经济高效、免维护且易于集成的在线测量解决方案，可提供高度准确的氨浓度读数。接液部件由 1.4404 不锈钢制成。

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