5·20世界计量日｜省钢铁产业计量测试中心：加强计量共性技术研究 实现焦化硫铵生产在线测量

计量是国家质量基础设施的重要组成部分，是支撑现代化产业发展的技术基石。近年来，湖南市场监管系统紧紧围绕《计量发展规划(2021—2035 年)》，聚焦打造国家重要先进制造业高地和具有核心竞争力的创新高地，结合我省优势产业发展特点，推动各级计量技术机构、产业计量测试中心等加强计量科技创新和成果转化应用，完善计量测试技术和方法，促进计量测试与产业发展的深度融合，有效发挥计量在促进产业转型升级中的引领、支撑和保障作用，全面提升计量服务能力和水平。

2024年5月20日是第25个“世界计量日”。省局围绕“计量筑基新质生产力，促进可持续发展”中国特别主题，面向全省计量技术机构、产业计量测试中心征集一批“计量测试促进产业创新发展”优秀案例，拟从即日起陆续在省局官网发布，以此推动社会各界积极重视、关注、参与、支持计量工作，营造计量助力高质量发展的良好社会氛围。

省钢铁产业计量测试中心：加强计量共性技术研究 实现焦化硫铵生产在线测量

湖南省钢铁产业计量测试中心（以下简称“中心”）于2021年5月获省市场监管批准筹建，2022年11月正式批准成立。中心以产业计量需求为导向，紧密结合产业未来发展趋势，加强计量技术创新，完善计量测试方法，攻克制约产业发展的共性计量测试技术难题，有力促进我省钢铁产业高质量发展。

目前，焦化厂在生产硫铵时，每间隔1小时就需要人工检测饱和器母液酸度值，再根据酸度值调节浓硫酸加入量，以维持硫铵饱和器的正常生产。现有生产模式生产环境恶劣，人工劳动强度大、测量误差波动大，饱和器生产控制易受环境影响出现波动，造成浓硫酸消耗偏大，硫铵成品产量及质量不稳定。原有相关成套测量仪器为进口设备，因为环境恶劣造成设备维护频次与成本高，且测量数据质量不可控。

中心以在线酸度测量为研究对象，加强产业共性技术研究，对现场测量酸度的方法进行改进，开发一套用于现场在线硫铵酸度测量装置，大幅度减少人工频繁取样、测量、处理数据和冲洗检测设备等一系列繁杂活动。主要解决以下问题：

用自动取样代替人工取样，解决技术工人在恶劣环境下频繁暴露的问题；自动检测酸度并进行数据上传处理，解决人工检测过程中的人为失误；检测后对检测管路进行自动清洗，以最好的状态投入到下一轮的检测准备中去。

案例做法。中心加强对焦炉煤气生产硫铵产品技术需求分析，强化相关技术难点攻克，采用电位滴定方法（其主要分析流程：①利用样品和溶剂清洗滴定杯；②抽取10ml样品到滴定杯；③使用滴定剂滴定，达到终点；④计算结果，利用信号转换，将数据传输到终端），研究出一套兼具运行可靠、测量精确、操作简单、结构紧凑、维护量和运行费用低，并能实现节能减排功能的系统，使取样、分析、清洗、输出（结果、报警）整个过程全自动完成。电位滴定系统结构图见下图。

具体成效。研究出一种包括采样器、在线滴定分析仪、输入管路、回流管路、取样泵、阀门等部分在内的溶液酸碱度在线检测控制系统，此系统根据电位滴定法原理对硫铵溶液酸碱度进行在线检测控制，提取硫铵储存罐中溶液作为被测溶液，通过管道和阀门控制抽取2ml流入滴定杯中作为样品，多余溶液作为废液流入硫铵储存罐中，用0.5N浓度的NaOH溶液作为滴定剂进行滴定，达到终点后，系统进行分析计算，根据NaOH溶液的消耗量计算出硫铵储存罐中溶液的酸碱度，在采样过后仪器分析数据和输出结果的同时用清水反复冲洗回路中的残留溶液，确保每次采样和滴定杯中的溶液测量准确，数值可靠。

创新点：本项目以在线计量检测酸度为研究对象，对现场检测酸度的方法进行改进，采用增加管路自动控制、高精度酸度滴定和自动处理测量信息等装置的技术，建立一套用于现场硫铵酸度在线测量装置，从而降低浓硫酸原料消耗，提高硫铵产品产量和质量，减轻人工岗位劳动强度。

推广价值：针对在以焦炉煤气为原料的硫酸铵生产中，储存在结晶槽上部母液酸度偏高，导致硫铵产品游离酸含量偏高，出现不合格产品的问题，提出一种在线检测方法，开发相关测量设备，实现自动取样、自动检测，自动控制加酸的新工艺，以此提高硫铵生产产量和质量，减少人工劳动强度，对煤化工全生产工艺控制技术与产品实现进口替代具有重要意义。（文/计量处）

来源/湖南市场监管