一种精确制备硝酸溶液的装置
技术领域
本实用新型属于化工技术领域，具体涉及一种精确制备硝酸溶液的装置。
背景技术
工业用金属硝酸盐溶液的获得大多通过高品质的金属单质粉末与一定浓度的硝酸溶液反应制得。硝酸溶液是通过向工业制浓硝酸(HNO3质量分数大于98％)加入稀释剂(脱盐水或者稀硝酸)稀释制得。硝酸溶液的浓度对于金属硝酸盐溶液的浓度至关重要。因此精确配制硝酸溶液可以稳定生产过程，消除生产波动，对后续工艺操作有较大帮助。
现阶段浓硝酸稀释的主要过程是：1、通过离线分析，得到尾气吸收系统生产的稀硝酸质量分数；2、根据工艺过程需要设定稀释后的硝酸溶液总液位，并计算出需要的稀硝酸质量；3、通过查表计算出稀硝酸的体积并圆整成硝酸稀释槽的液位；4、通过液位计与气动切断阀的联锁系统控制加入稀硝酸的体积。稀硝酸转移完之后，通过相同原理的系统将浓硝酸转移至硝酸稀释槽中，最终硝酸溶液液位达到设定液位。
上述硝酸稀释工艺操作过程存在如下缺陷：1、操作过程较为复杂，且需要计算和查表；2、通过液位计量浓稀硝酸质量误差较大；3、对工艺人员要求高，且劳动强度较大，需要根据实际情况进行升级改造。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种精确制备硝酸溶液的装置，以解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种精确制备硝酸溶液的装置，包括搅拌器和水冷件；水冷件安装在搅拌器的侧壁上，所述搅拌器的进口连接浓硝酸管道，搅拌器的上出口连接稀硝酸储槽，搅拌器底部设有硝酸溶液出口管道。
进一步的，水冷件包括循环上水管道和循环回水管道。
进一步的，浓硝酸管道上设有第一质量流量计和第一气动切断阀。
进一步的，搅拌器内还安装有硝酸溶液密度计，所述硝酸溶液密度计为在线差压式密度计。
进一步的，搅拌器的上出口处设置有第二气动切断阀和第二质量流量计。
进一步的，稀硝酸储槽的中下部安装有稀硝酸密度计，所述稀硝酸密度计为精确在线密度计。
进一步的，循环回水管道上安装有第一气动调节阀。
进一步的，循环上水管道上安装有第二气动调节阀。
进一步的，搅拌器底部的硝酸溶液出口管道处安装有第三气动切断阀。
进一步的，搅拌器的上出口通过泵连接稀硝酸储槽。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型精确制备硝酸溶液的装置通过设置流量质量计，能够精确配制硝酸溶液。
2、本实用新型精确制备硝酸溶液的装置，工作过程自动操作，降低工人劳动强度。
3、本实用新型精确制备硝酸溶液的装置在搅拌器上装有水冷件，有效冷却搅拌器，缩短了浓硝酸稀释的时间，降低工艺操作过程中发生风险的概率，提高了自动化操作水平。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型精确制备硝酸溶液的装置结构图；
其中：1搅拌器、101硝酸溶液出口管道、2水冷件、201循环上水管道、202循环回水管道、3浓硝酸管道、4稀硝酸储槽、5第一质量流量计、6第一气动切断阀、7硝酸溶液密度计、8第二气动切断阀、9第二质量流量计、10稀硝酸密度计、11第一气动调节阀、12第二气动调节阀、13第三气动切断阀、14泵。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。
如图1所示，一种精确制备硝酸溶液的装置，包括搅拌器1和水冷件2；水冷件2安装在搅拌器1的侧壁上，所述搅拌器1的进口连接浓硝酸管道3，搅拌器1的上出口连接稀硝酸储槽4，搅拌器1底部设有硝酸溶液出口管道101。
进一步的，水冷件2包括循环上水管道201和循环回水管道202。
进一步的，浓硝酸管道3上设有第一质量流量计5和第一气动切断阀6。
进一步的，搅拌器1内还安装有硝酸溶液密度计7。
进一步的，搅拌器1的上出口处设置有第二气动切断阀8和第二质量流量计9。
进一步的，稀硝酸储槽4的中下部安装有稀硝酸密度计10。
进一步的，循环回水管道202上安装有第一气动调节阀11。
进一步的，循环上水管道201上安装有第二气动调节阀12。
进一步的，搅拌器1底部的硝酸溶液出口管道101处安装有第三气动切断阀13。
进一步的，搅拌器1的上出口通过泵14连接稀硝酸储槽4。
为了解决精确稀释浓硝酸的难题，经研究使用新型精确制备硝酸溶液的装置。在现有基础上通过增加质量流量计、稀硝酸密度计等仪表设备，升级现有DCS控制过程等手段，实现优化浓硝酸稀释工艺操作过程，所述稀硝酸密度计10为精确在线密度计。
具体方案如下：
根据工艺要求确定每次硝酸稀释需要配制的浓度C溶液和质量M溶液。
(1)在线分析稀硝酸储槽4中稀硝酸浓度c(w％，稀硝酸储槽4中硝酸浓度是均匀的)。在稀硝酸储槽4中下部安装稀硝酸密度计，精确监测稀硝酸储槽4内硝酸溶液的密度变化。
(2)稀硝酸的加入量m kg。由第二质量流量计9准确计量加入量。累积质量到达设定值后，利用DCS控制系统(Distributed Control System)联锁关闭第二气动切断阀8。
m＝[(C-C溶液)×M溶液]÷(C-c)
C:浓硝酸浓度；c：稀硝酸浓度。
(3)浓硝酸的加入量M kg。由第一质量流量计准确计量加入量。累积质量到达设定值后，利用DCS控制系统(Distributed Control System)联锁关闭第一气动切断阀。
M＝[(C溶液-c)×M溶液]÷(C-c)
C：浓硝酸浓度；c：稀硝酸浓度。
(4)搅拌器1内安装硝酸溶液密度计7，所述硝酸溶液密度计7为在线差压式密度计，实时监测稀释过程中硝酸溶液的密度变化。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
