氨水濃度檢測解決方案

1 Haber-Bosch 工藝

Haber-Bosch 工藝發明于20世紀 初，是合成氨（NH3）行業最重要的工業工藝。

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

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

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

2 安東帕應用解決方案

2.1 氨的生產

生產氨的最重要的工業方法就是 Haber-Bosch 工藝。

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

N2 + 3 H2 → 2 NH3

氮氣的來源是液化空氣。由于氧氣和氮氣的沸點不同，氮氣將先沸騰并與氧氣分離。

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化為氫氣。在該轉化過程中，還會形成二氧化碳(CO2)。CO2 是生產尿素的來源，因此可以與氨一起用于隨后的尿素的生產。

在 CO 和 CO2 分離后，氮氣和氫氣將被壓縮到200-300 bar 的最終工作壓力，送入反應塔。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）

為確保氨濃度恒定，安東帕能夠提供客戶定制的測量系統，以精確監測并分析目標的流體濃度。安東帕通過為客戶采用最佳解決方案優化原材料使用（尤其是提高成本密集型氫氣進料），幫助確保和保證穩定的生產質量并降低生產成本。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 相結合，安東帕為每種工藝條件和生產規范均提供了強大的測量系統。

2.2 其他應用示例

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

有關安東帕解決方案的更多信息，請參見單獨的應用 報告。

3 測量設置

3.1 概述

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

3.2 氨聲速監測儀

氨的聲速濃度測量將由我們的 L-Sonic 5100 執行。該傳感器專為化學行業設計，是一種經濟高效、免維護且易于集成的在線測量解決方案，可提供高度準確的氨濃度讀數。接液部件由 1.4404 不銹鋼制成。

圖 2: L-Sonic 5100 聲速傳感器，專為化工行業應用而配備和設計

3.3 氨濃度監測儀

安東帕 L-Dens 7400 允許對 1.4404 不銹鋼接液部件進行連續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的測量設備。

提示：如果在生產和測量過程中出現氣泡，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 優勢

L-Sonic 5100

? 經濟高效的在線測量工具

? 精度高，非常容易集成到生產過程中

? 專為化學工業設計

L-Dens 7400

? 超高準確度

? 主路或旁路解決方案

所有傳感器

? 原材料使用的優化

? 最高生產效率

? 實時監控降低了不合格生產的風險

? 所有傳感器已包括自動溫度補償

請聯系安東帕有限公司

電話：+43 316 257-0

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