SensoTech公司的超聲波濃度計應用-肥料行業
肥料行業主要包括以下幾種生產類型：氨合成、硝酸合成、硝酸銨生產、尿素生產、尿素硝酸銨生產、磷酸生產、過磷酸鈣生產。使用LiquiSonic®能隨時為肥料化學品濃度測量提供完整的文檔記錄及恒定的產品質量保證，在故障和偏差的情況下，能立即進行干預。減少因為人工處理步驟產生的成本并確保最佳資源節約型生產，提高生產率。
1. 氨合成
氨（NH3）是氨肥生產中的一種主要成分。氨還是用于進一步加工肥料的合成硝酸和尿素的活化材料。在工業規模上，Haber-Bosch工藝通過三個生產階段——氣體生產、氣體凈化和合成從原始氮（N2）和氫（H2）中生成了氨。
在催化反應器中采用鐵或釕催化氨的形成(N2 + 3H2 → 2NH3)。最終在水溶液中進行冷卻以冷凝氨。在環境溫度下，NH3濃度的通常在10wt%到25wt%之間。該濃度可如下圖通過LiquiSonic®分析儀進行精確監測。
氨合成工藝中的 LiquiSonic®
水中氨的聲速與濃度之間的關系
2. 硝酸合成
大約70%的硝酸（HNO3）產物用于研制作物肥料硝酸銨（AN），而剩余的硝酸用于生產炸藥和不銹鋼酸洗。硝酸在三個階段通過奧斯特瓦爾德法形成。第一，焚燒NH3和空氣的氣體混合物，而NH3在鉑銠催化劑表面上反應形成一氧化氮（NO）。接著NO冷卻以與次級空氣自然反應并制備二氧化氮（NO2）。最后將NO2通入吸收塔以與逆流的水（H2O）結合產生硝酸，其典型濃度為HNO3的55wt%到65wt%。該生產范圍可通過如下圖中的LiquiSonic®分析儀進行測量。
硝酸合成工藝中的LiquiSonic®
水中硝酸的聲速與濃度之間的關系
3. 硝酸銨合成
硝酸銨（NH4NO3）或“AN”是最重要的氮肥之一，構成全球氮肥總用量的12.4%。除農業外，AN還用于炸藥的生產。工業硝酸銨幾乎只使用通過NH3和HNO3（55wt%到65wt%）的中和而形成的AN進行生產，其中AN的濃度為大約70wt%且能夠通過蒸發工藝提高到99.5wt%。
硝酸銨生產工藝中的LiquiSonic®
4. 尿素生產
尿素（CH4N2O）的高含氮量使其成為理想的農業肥料且在制藥工業（如護膚）和化學工業（如三聚氰胺）也起到關鍵作用。由于Haber-Bosch的產品（氨（NH3）和二氧化碳（CO2））是尿素合成所需的基本材料，尿素生產符合NH3構造。
尿素生產發生在兩個階段。第一，在壓力下加熱NH3和CO2以形成氨基甲酸銨（CH6N2O2）。第二，進行脫水移除H2O以產生70wt%到80wt%尿素的濃度——通過蒸發可恢復到98wt%。下圖是對于這一收率水平LiquiSonic®的高精度測量范圍。
尿素生產工藝中的LiquiSonic®
水中尿素的聲速與濃度之間的關系
5. 尿素硝酸銨生產
制備尿素硝酸銨溶液（UAN）的工業設備通常設于尿素與硝酸銨生產線上游。典型的配方為將40 %的硝酸銨、30 %的尿素和水混合在攪拌罐中。該LiquiSonic®分析儀采用聲速與電導率相結合測量反應物與產物的濃度。
UAN生產工藝中的LiquiSonic®
水中尿素硝酸銨的聲速、電導率和濃度之間的關系
6. 磷酸生產
磷酸（H3PO4）是最重要的無機酸之一，通過將磷酸鹽巖（含鈣“磷灰石”）與濃硫酸（98wt%的H2SO4）結合而形成。該兩種成分反應生成30wt%的磷酸及副產品硫酸鈣（CaSO4）。蒸發器可進一步濃縮磷酸到54wt%。如下所示采用該LiquiSonic®分析儀可在本工藝中監測H2SO4和H3PO4的濃度。
磷酸生產工藝中的LiquiSonic®
磷酸中聲速相對于電導率和密度的優勢
7. 過磷酸鈣生產
過磷酸鈣為磷酸鹽濃度（wt%）及次生水不溶物含量都發生變化的肥料。過磷酸鈣通過攪拌粉狀磷酸鹽巖及70wt%到75wt%的H2SO4而形成。反應后溶液凝固成含有16wt%到20wt%的五氧化二磷（P2O5）的成品。通過與磷酸（50wt%到54wt%的P2O5）反應的磷酸鹽巖制備三過磷酸鈣。生產出大于兩倍過磷酸鈣含量的固體肥料（45wt%到46wt%的P2O5）。該LiquiSonic®分析儀有利于硫酸-磷酸濃度臨界范圍的安全控制。
過磷酸鈣生產中的LiquiSonic®
磷酸中聲速相對于電導率的優勢