CN104515843B - 乳化***产品质量在线监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乳化***产品质量在线监测方法，通过在水相、油相的制备工序中设置硝酸铵浓度在线监测节点、水相密度在线监测节点控制原料的质量及配比，在乳化工序中设置乳胶基质粘度、声速、电导率、温度、流量在线监测节点控制乳胶基质质量、乳化温度、水相与油相的流量；在敏化过程中设置敏化温度、敏化流量在线监测节点控制敏化温度及敏化剂流量；由上述监测节点依据各节点监测值进行监测，当监测到参数值超出设定范围，***报警或停机；所述硝酸铵浓度在线监测节点的监测值的设定范围以工艺要求的硝酸铵浓度范围作为监控值范围。本发明能实时反映乳化***的生产状态，监控产品的质量状态，从而达到降低废品率、保障***安全的目的。

Description

乳化***产品质量在线监测方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种乳化***产品质量在线监测方法。
背景技术
乳化***是工业***的主导产品。目前国内外乳化***生产技术已基本实现自动化、连续化，在线作业人员少，关键设备或工艺点采用在线监测或安全监控，生产过程安全性高。但随着乳化***生产线产能的增大和连续化程度的提高，乳化***产品的废品率也随之升高。废次品的存在不仅给生产带来安全隐患，给企业造成损失，而且废品处置过程本身存在安全隐患，还污染环境。《民用***物品行业“十二五”发展规划》以及工信部下发的一系列文件中均提出要加强生产过程中的在线监测和质量控制，提高产品技术指标的精确性和可靠性。因此，实现产品质量在线监测是民爆行业急需解决的关键技术问题。
现有的乳化***产品质量在线监测技术主要有油相、水相的温度监控、油相、水相的流量监控、乳化机的乳化温度监控、敏化机的敏化温度监控、敏化剂流量监控。这些监控措施主要是针对乳化***生产***的安全性需要设置的，旨在提高***的安全性，虽然也对乳化***的质量控制起到一定的作用，但对质量的监测节点及监测参数不合理，不能实时反映产品质量状态，进而无法达到对产品质量进行监测或监控的目的，导致乳化***产品的废品率高。
由于影响乳胶基质性能与质量的因素很多，机理也很复杂，因此尚无可以直接表征其性能的参数。目前常用来表征乳胶基质性能的参数有微观结构、粘度、电导率等，这些参数都只是从某个角度表征了乳胶基质某一方面的性能，且这些参数值与性能之间并不存在一一对应的关系，无法给出明确的量化的判定范围。因此，需要一种能实时反映产品在线质量，降低废品率的同时保证并提高生产的安全性和可靠性的监测方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种实时监控产品质量状态、废品率低、更安全可靠的乳化***产品质量在线监测方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术手段是：一种乳化***产品质量在线监测方法，通过在水相、油相的制备工序中设置硝酸铵浓度在线监测节点、水相密度在线监测节点控制原料的质量及配比，在乳化工序中设置乳胶基质粘度在线监测节点、声速在线监测节点、电导率在线监测节点、温度在线监测节点、流量在线监测节点控制乳胶基质质量、乳化温度、水相与油相的流量；在敏化过程中设置敏化温度在线监测节点、敏化流量在线监测节点控制敏化温度及敏化剂流量；由上述监测节点依据各节点监测值进行监测，当监测到参数值超出设定范围，***报警或停机；所述硝酸铵浓度在线监测节点的监测值的设定范围以工艺要求的硝酸铵浓度范围作为监控值范围。
所述水相密度在线监测节点的监测值设定范围确定方法为：第一步、以10～100组按照工艺配比要求设定的水相密度为基准值；第二步、分别测定10～100组原料少加、漏加、多加情况下水相密度并记录；第三步、依据第一步的基准值时水相密度的范围，结合第二步测定的范围确定水相密度监控值范围。
所述乳胶基质粘度在线监测节点、声速在线监测节点、电导率在线监测节点的乳胶基质粘度、声速、电导率监测值的设定范围确定方法为：第一步、以10～100组100℃生产工艺条件下生产的乳胶基质的粘度、声速、电导率为基准值；第二步、分别测定10～100组工艺偏离正常条件下乳胶基质的粘度、声速、电导率；第三步、依据第一步的基准值时水相密度的范围，结合第二步测定的范围确定乳胶基质粘度、声速、电导率的监控范围，作为监控值范围；其中工艺偏离正常条件包括材料质量、配比偏离标准、油水相配比发生变化及乳化机设备运行异常时。
本发明的有益效果是：当原料质量发生较大波动或是原料配比错误时，***能够通过监测原料硝酸铵浓度、水相密度及时发现，并报警提示操作人员及时进行调整，减少或消除不合格品的产生；当关键工序乳化过程偏离正常工艺可能导致产品不合格时，***能够通过监测乳胶基质的粘度、声速及电导率三个参数值，综合判断乳化工艺是否正常，并及时报警提示，必要时停机，通过上述监测手段，***能够实时反映乳化***的生产状态，监控产品的质量状态，从而达到降低废品率、保障***安全的目的。
具体实施方式
实施例1
一种乳化***产品质量在线监测方法，通过在水相、油相的制备工序中设置硝酸铵浓度在线监测节点、水相密度在线监测节点控制原料的质量及配比，在乳化工序中设置乳胶基质粘度在线监测节点、声速在线监测节点、电导率在线监测节点、温度在线监测节点、流量在线监测节点监控乳胶基质质量、控制乳化温度、水相与油相的流量；在敏化过程中设置敏化温度在线监测节点、敏化流量在线监测节点控制敏化温度及敏化剂流量；由上述监测节点依据各节点监测值进行监测，当监测到参数值超出设定范围，***报警或停机；所述硝酸铵浓度在线监测节点的监测值的设定范围以工艺要求的硝酸铵浓度范围作为监控值范围。
所述水相密度在线监测节点的监测值设定范围确定方法为：第一步、以10～100组按照工艺配比要求设定的水相密度为基准值；第二步、分别测定10～100组原料少加、漏加、多加情况下水相密度并记录；第三步、依据第一步的基准值时水相密度的范围，结合第二步测定的范围确定水相密度监控值范围。
所述乳胶基质粘度在线监测节点、声速在线监测节点、电导率在线监测节点的乳胶基质粘度、声速、电导率监测值的设定范围确定方法为：第一步、以10～100组100℃生产工艺条件下生产的乳胶基质的粘度、声速、电导率为基准值；第二步、分别测定10～100组工艺偏离正常条件下乳胶基质的粘度、声速、电导率；第三步、依据第一步的基准值时粘度、声速、电导率的范围，结合第二步测定的范围确定乳胶基质粘度、声速、电导率的监控范围，作为监控值范围；其中工艺偏离正常条件包括材料质量、配比偏离标准、油水相配比发生变化及乳化机设备运行异常时。比如：水油相配比偏离正常：125%油相、70%油相、55%油相（以水相100%计）；乳化机运转异常：低转速运行。
实施例2
（1）选择一条乳化***生产线，以生产2#岩石乳化***为例，根据生产工艺，确定各参数在线监测值的设定范围：
a.根据工艺要求，原料硝酸铵浓度的监控值范围为90%～93%；
b.水相密度监控值范围的确定：
测定正常配比及原料多加、少加、漏加情况下水相的密度值，数据见表1.
表1不同配比水相的密度（g/cm3）
样品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
100%硝酸铵+水 1.385 1.389 1.388 1.387 1.386 1.390 1.387 1.388 1.387 1.388 1.388
110%硝酸铵+水 1.398 1.397 1.395 1.394 1.397 1.396 1.398 1.395 1.396 1.398 1.396
120%硝酸铵+水 1.401 1.404 1.404 1.406 1.401 1.403 1.404 1.403 1.401 1.402 1.403
100%硝酸铵+水+100%助剂 1.483 1.479 1.477 1.482 1.480 1.475 1.481 1.485 1.483 1.482 1.481
100%硝酸铵+水+50%助剂 1.442 1.446 1.443 1.447 1.444 1.445 1.446 1.441 1.443 1.445 1.444
80%硝酸铵+水+100%助剂 1.438 1.432 1.435 1.435 1.437 1.433 1.434 1.440 1.436 1.438 1.436
90%硝酸铵+水+100%助剂 1.450 1.447 1.453 1.452 1.451 1.452 1.447 1.448 1.449 1.451 1.450
110%硝酸铵+水+100%助剂 1.504 1.506 1.505 1.498 1.497 1.496 1.499 1.502 1.498 1.496 1.501
根据表中数据，水相密度监控值范围设定为1.475～1.485g/cm3。
c.乳胶基质粘度监控值范围的确定：
测定不同工艺条件下乳胶基质的粘度，数据见表2.
表2不同工艺条件下乳胶基质的粘度（Pa·s）（100℃）
样品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
125%油相 18.587 21.045 22.297 20.875 25.421 17.899 19.242 23.327 21.365 20.954 21.101
100%油相 45.257 53.448 43.033 52.462 51.548 47.524 48.354 50.592 54.623 52.217 49.906
70%油相 145.348 178.254 159.498 165.654 189.518 156.844 187.012 179.248 182.422 198.456 174.225
55%油相 359.843 412.583 302.577 434.625 457.153 487.567 461.457 476.249 421.853 454.236 426.814
100%油相低转速 14.257 16.853 12.299 13.257 10.486 14.325 17.286 16.885 15.664 15.324 14.664
根据表中数据，乳胶基质粘度监控值范围设定为40～55Pa·s。
d.乳胶基质声速监控值范围的确定：
测定不同工艺条件下乳胶基质的声速，数据见表3.
表3不同艺条件下乳胶基质的声速（m/s）(100℃)
样品 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
125%油相 1.6*102 1.6*102 1.8*102 1.9*102 1.7*102 1.8*102 1.7*102 1.8*102 1.7*102 1.9*102 1.8*102
100%油相 2.5*102 2.3*102 2.1*102 2.4*102 2.5*102 2.2*102 2.2*102 2.3*102 2.3*102 2.2*102 2.3*102
70%油相 1.4*102 1.5*102 1.6*102 1.5*102 1.4*102 1.5*102 1.5*102 1.4*102 1.5*102 1.6*102 1.5*102
55%油相 1.2*102 1.1*102 1.3*102 1.1*102 1.2*102 1.3*102 1.1*102 1.3*102 1.4*102 1.0*102 1.2*102
100%油相低转速 7.1*102 6.8*102 6.5*102 5.4*102 5.9*102 7.1*102 6.7*102 5.8*102 6.3*102 7.4*102 6.5*102
根据表中数据，乳胶基质声速监控值范围设定为2.1*102～2.5*102m/s。
e.乳胶基质电导率监控值范围的确定：
测定不同工艺条件下乳胶基质的电导率，数据见表4。
表4不同乳化基质的电导率(us/cm)（100℃）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值
125%油相 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 03 -->
100%油相 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
70%油相 0.74 0.24 0.78 0.57 0.06 0.83 0.12 0.62 0.51 0.08 0.46
55%油相 4.25 3.21 1.43 0.87 2.03 3.25 1.45 1.48 1.51 0.70 3.20
100%油相，低转速 1.53 5.37 4.24 2.13 0.08 0.72 1.13 0.37 0.52 1.25 1.75
注：由于仪器的监测极限值为0.01us/cm，含100%、125%油相的基质电导率远远低于0.01us/cm，因此测试数据显示为0。
根据表中数据，乳胶基质电导率监控值范围设定为不超过0.1us/cm。
（2）在线监测各参数值，当硝酸铵溶液浓度、水相密度监测值超出设定范围，***报警，提示操作人员及时调整；当乳胶基质粘度、声速、电导率三个参数值均超出设定范围时，***给出报警提示，操作人员及时调整，必要时停机，以降低废品率。

Claims (1)

1.一种乳化***产品质量在线监测方法，其特征在于：通过在水相、油相的制备工序中设置硝酸铵浓度在线监测节点、水相密度在线监测节点控制原料的质量及配比，在乳化工序中设置乳胶基质粘度在线监测节点、声速在线监测节点、电导率在线监测节点、温度在线监测节点、流量在线监测节点控制乳胶基质质量、乳化温度、水相与油相的流量；在敏化过程中设置敏化温度在线监测节点、敏化流量在线监测节点控制敏化温度及敏化剂流量；由上述监测节点依据各节点监测值进行监测，当监测到参数值超出设定范围，***报警或停机；所述硝酸铵浓度在线监测节点的监测值的设定范围以工艺要求的硝酸铵浓度范围作为监控值范围；
所述水相密度在线监测节点的监测值设定范围确定方法为：
第一步、以10～100组按照工艺配比要求设定的水相密度为基准值；
第二步、分别测定10～100组原料少加、漏加、多加情况下水相密度并记录；
第三步、依据第一步的基准值时水相密度的范围，结合第二步测定的范围确定水相密度监控值范围；
所述乳胶基质粘度在线监测节点、声速在线监测节点、电导率在线监测节点的乳胶基质粘度、声速、电导率监测值的设定范围确定方法为：
第一步、以10～100组100℃生产工艺条件下生产的乳胶基质的粘度、声速、电导率为基准值；
第二步、分别测定10～100组工艺偏离正常条件下乳胶基质的粘度、声速、电导率；
第三步、依据第一步的基准值时水相密度的范围，结合第二步测定的范围确定乳胶基质粘度、声速、电导率的监控范围，作为监控值范围；其中工艺偏离正常条件包括材料质量、配比偏离标准、油水相配比发生变化及乳化机设备运行异常时。
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