【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硝化棉用混酸的配制方法，属于化工纤维素生产领域。
技术介绍
1、硝硫混酸是工业上最普遍的硝化剂，由硝酸、硫酸和水组成，其成分对硝化反应影响程度极大：是决定硝化能力、含氮量、粘度、溶解度的主要因素，在生产上是一项重要的过程控制指标。
2、目前，硝化棉生产线的混酸配制采用人工现场操作，主要操作为先收集配酸需要的废酸量，搅拌并采样离线分析，按分析结果计算原料酸加入量，原料酸加完后搅拌均匀，取样分析，合格后就可供硝化棉酯化使用。由于未实现自动化，且本质安全度低，存在以下问题：(1)配酸周期长、不利于快速换产、生产效率低；(2)全部采用人工加料，操作频繁、劳动强度大、配制合格率低；(3)离线分析，需专人采样、送样、样品处理和分析，操作过程中挥发的硝烟刺激性强、对人体有害，操作环境恶劣；(4)硝硫混酸浓度高(70％以上)，具有强烈腐蚀性，整个过程存在一定安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是现有技术采用人工配酸周期长，不利于快速换产，生产效率低。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硝化棉用混酸的配制方法，包括如下步骤：
3、s1、配酸机1收集废酸至规定液位，开启配酸机的搅拌装置5，同时补充原料硫酸槽和原料硝酸槽至一定安全液位，停止库区送料泵；
4、s2、搅拌装置搅拌一段时间后，启动采样泵酸液循环，分析废酸成份；
5、s3、根据废酸浓度分析，计算加料量后，开启原料酸加料阀，并启动
6、s4、根据液位计或流量计精确加入所需硫酸、硝酸后，关闭计量泵和原料酸加料阀；
7、s5、再次采集混酸成份，直至合格。
8、其中，上述方法中s2中配酸机搅拌25～35min后，启动采样泵酸液循环4～6min。
9、其中，上述方法中s3中根据所用废酸种类及原料酸浓度，按照混酸成分要求，计算求出原料酸的加入量；计算时，列出硝酸平衡和水分平衡两个二元二次方程，解此联立方程即可求出硝酸和硫酸的加入量；
10、平衡方程式以1kg废酸为基准：
11、硝酸平衡：n1+xn2+yn3＝(1+x+y)n0(2-1)
12、水分分解：wh1+nh2+sh3＝mh0(2-2)
13、式中平衡：
14、n0、h0——分别表示混酸中硝酸和水分含量％；
15、n1、h1——分别表示废酸中硝酸和水分含量％；
16、n2、h2——分别表示硝酸中硝酸和水分含量％；
17、n3、h3——分别表示硫酸中硝酸和水分含量％；
18、一般硫酸中不含硝酸，故n3＝0；如果使用发烟硫酸时，h3为负值
19、x——1kg废酸中需要加入的浓硝酸量kg；
20、y——1kg废酸中需要加入的浓硝酸或发烟硫酸量kg；
21、解式2-1及式2-2两个联立方程式，得出x和y之值，再根据废酸总量计算出需加入只硝酸和硫酸的总量：
22、n＝wx (2-3)
23、s＝wy (2-4)
24、m＝s+w+n (2-5)
25、式中w——配酸时所用废酸的总量kg；
26、n——配酸时需加入硝酸的总量kg；
27、s——配酸时需加入硫酸的总量kg；
28、m——配制混酸的总量kg；
29、由式2-3及式2-4两式求出硝酸和硫酸加入量后，分别用密度除之，即得到原料酸的加入体积数：
30、
31、
32、式中vn、vs——分别为弄硝酸和弄硫酸发烟硫酸加入量l；
33、dn、ds——分别为弄硝酸和弄硫酸发烟硫酸的密度。
34、进一步，上述方法中s3计算后需要验算；且硝酸的验算公式：
35、wn1+nn2＝mn0 (2-8)
36、水分的验算公式：
37、wh1+nh2+sh3＝mh0(2-9)。
38、其中，上述方法中s5中每次加入硝酸和硫酸后均搅拌25～35min后，再启动采样泵酸液循环4～6min。
39、其中，上述方法中每次分析采样时间为2～4min。
40、进一步，上述方法中每次分析采样结束后，需要开启冲洗水阀门，对分析采样的流通式检测器件进行清洗。
41、进一步，上述方法中所述分析采样的流通式检测器件与近红外光谱分析仪电连接。
42、其中，上述方法中所述近红外光谱分析仪在线分析混酸成分值，通过在线流量计累积量或原料硫酸槽和原料硝酸槽的液位计变化量，进行原料硝酸、硫酸的补加，且当两者差异超过100l，联锁报警并停止加料。
43、其中，上述方法中通过工控软件采集dcs在线监测原料硫酸槽、原料硝酸槽和配酸机的液位、混酸成份、流量，自动计算混酸配制原料酸加入量，并对硝酸、硫酸加入量进行验证计算。
44、本专利技术的有益效果是：本方法通过近红外在线分析技术、配制工控软件技术、高位槽液位及流量自动计量，并依托dcs控制系统进行数据采集、控制执行，实现混酸的在线分析检测及自动配制。可缩短混酸配制周期，提高混酸配制一次合格率，节约原料硝酸、硫酸的投入。实现危险作业场所人机隔离，降低对人员伤害的安全风险，同时提高生产效率。
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1.一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：S2中配酸机(1)搅拌25～35min后，启动采样泵(6)酸液循环4～6min。
3.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：S3中根据所用废酸种类及原料酸浓度，按照混酸成分要求，计算求出原料酸的加入量；计算时，列出硝酸平衡和水分平衡两个二元二次方程，解此联立方程即可求出硝酸和硫酸的加入量；
4.根据权利要求3所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：S3计算后需要验算；且硝酸的验算公式：
5.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：S5中每次加入硝酸和硫酸后均搅拌25～35min后，再启动采样泵(6)酸液循环4～6min。
6.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：每次分析采样时间为2～4min。
7.根据权利要求6所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：每次分析采样结束后，需要开启冲洗水阀门(13)，对分析采样的流
8.根据权利要求7所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：所述分析采样的流通式检测器件(12)与近红外光谱分析仪(10)电连接。
9.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：所述近红外光谱分析仪(10)在线分析混酸成分值，通过在线流量计(9)累积量或原料硫酸槽(2)和原料硝酸槽(3)的液位计(7)变化量，进行原料硝酸、硫酸的补加，且当两者差异超过100L，联锁报警并停止加料。
10.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：通过工控软件(11)采集DCS在线监测原料硫酸槽(2)、原料硝酸槽(3)和配酸机(1)的液位、混酸成份、流量，自动计算混酸配制原料酸加入量，并对硝酸、硫酸加入量进行验证计算。
...【技术特征摘要】
1.一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：s2中配酸机(1)搅拌25～35min后，启动采样泵(6)酸液循环4～6min。
3.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：s3中根据所用废酸种类及原料酸浓度，按照混酸成分要求，计算求出原料酸的加入量；计算时，列出硝酸平衡和水分平衡两个二元二次方程，解此联立方程即可求出硝酸和硫酸的加入量；
4.根据权利要求3所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：s3计算后需要验算；且硝酸的验算公式：
5.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：s5中每次加入硝酸和硫酸后均搅拌25～35min后，再启动采样泵(6)酸液循环4～6min。
6.根据权利要求1所述的一种硝化棉用混酸的配制方法，其特征在于：每次分析采样时间为2～4min。...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬，张泓，马君，郭朝钢，赵利斌，张尧，何春体，孟先利，支宇航，
申请(专利权)人：北方化学工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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