AT266168B - Vorrichtung zur Durchführung exothermer katalytischer Gasreaktionen - Google Patents

Description

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  Vorrichtung zur Durchführung exothermer katalytischer Gasreaktionen 
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 annähernd über die ganze Höhe der   Katalysatorfüllung --9-- des   Ofeneinsatzes erstrecken, wobei Schi-   kanenbleche-8-mit   abwechselnden wandseitigen Gasdurchlässen zur Erzeugung eines je Kühlstufe wechselnden Gasquerstromes durch das aus einer durchlässigen Wand von Kühlröhren bestehenden Kühlröhrensystem --7-- vorgesehen sind. 



   Der Gegenstand der Erfindung ist im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen schematisch und beispielsweise erläutert. 



   Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch das Kühlröhrensystem gemäss der Linie a-a des Grundrisses nach   Fig. 3, Fig. 2   den Querschnitt nach der Linie b-b der Fig. 3. 



   In allen drei Figuren bedeutet-l-symbolisch den Ofenmantel oder   Druckkörper, --2-- das   Leitrohr oder den Einsatzmantel, --4 und   5-- in   Fig. 1 den Gasein- und -ausgang, --9-- die Katalysatorsäule, --8-- die Schlkansenbleche, --7-- die Kühlröhren des Systems innerhalb des Katalysators, --12-Loch-oder Schlitzbleche oder Gitter zur Abtrennung des Kühlröhrensystems von der Katalysatorschüt- 
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 rohr.

   Mit--17-- sind etwa jeweils in der Höhe der   Schikanenbleche-8-angeordnete Sammelkasten   bezeichnet, die insbesondere gemäss der Darstellung in Fig. 2 den Zweck haben, von beiden Seiten her eine verschiedene Anzahl von   Kühlröhren-7-- aufzunehmen,   wenn die Verminderung oder Vermehrung oder eine Änderung in Durchmesser oder Wandstärke solcher Kühlröhren in verschiedenen Höhen der Katalysatorsäule notwendig ist. 



   Diese Sammelkasten --17- entsprechen also zum Teil in ihrer Funktion den   Mischkammern --17-   in Fig. 4 des Stammpatentes. Die Kühlröhren --7-- können aber auch entsprechend der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 des Stammpatentes mit unveränderter Anzahl und Stärke, also ohne zwischengeschaltete Sammelkasten-17-- durch die ganze Katalysatorsäule --9-- hindurch geführt werden. 



   Bei ausreichender Dichte der Packung der Kühlröhren --7-- bzw. bei Verwendung eines Katalysators einer bestimmten Mindestkorngrösse können die   Trennorgane-12-weggelassen   werden. 



   Das beschriebene Kühlröhrensystem kann nun entweder als konstruktive Einheit, etwa zusammen mit den Schikanenblechen in einem Stück zusammengebaut in das Leitrohr eingeführt werden, wobei die Füllung des letzteren mit Katalysator mit dem Einschub schritthalten muss oder es wird etagenweise, entsprechend dem Fortschreiten der Füllung aufeinander gesetzt. 



   In Fig. 1 ist bei-11-die Möglichkeit einer Kaltgaszufuhr zu dem im   Hauptwärmetauscher --3--   vorgewärmten Primärgas angedeutet. Fig. 2 lässt erkennen, wie im vorliegenden Falle dem Wunsch nach verstärkter Kühlung der ersten, besonders heissgehenden oder aber der nächstfolgenden Katalysatorlage durch Vermehrung der Anzahl und/oder der Art der   Kühlröhren-7-entsprochen   werden kann. Fig. 2 zeigt aber auch, dass die Abmessungen dieser   Kühlröhren-7-einer   allfälligen zunehmenden Vergrösserung der einzelnen Katalysatorräume, bestimmt durch den jeweiligen Abstand der einzelnen Schikanenbleche   - g-voneinander,   angepasst sind. 



   Aus den Fig. 1 und 2 ist ausserdem zu entnehmen, wie dem Prinzip, eine relativ niedrige Eingangskatalysatorlage mit Maximaltemperatur zu fahren, dadurch entsprochen werden kann, dass das vorgewärmte Frischgas mit seiner bis dahin erreichten Optimaltemperatur auf die nicht gekühlte Eingangskatalysatorlage aufgegeben wird. 



   Die beschriebene Einrichtung erlaubt auch die Verwendung des Syntheseofens in horizontaler Lage, wobei zweckmässigerweise die aus den Kühlröhren --7-- gebildete Wand waagrecht anzuordnen ist. 



     PATENTANSPRÜCHE   : 
1. Vorrichtung zur Durchführung exothermer katalytischer Gasreaktionen, insbesondere der Ammoniaksynthese aus Stickstoff und Wasserstoff, mit vorzugsweise reaktorinterner Temperaturregelung mittels stufenweiser, indirekter Kühlung des heissen Reaktionsgases jeweils nach dessen Austritt aus einzelnen von zwei oder mehreren Katalysatorlagen durch frisches Synthesegasgemisch   nach Patent Nr.

   254224,   dadurch gekennzeichnet, dass die primär vom vorgewärmten Frischgas durchströmten Kühlröhrenbündel zu einer als für das Reaktionsgas im Querstrom durchlässigen Wand entlang eines ganzen Durchmessers des Leitrohres (2) zusammengefasst sind und sich annähernd über die ganze Höhe der Katalysatorfüllung (9) des Ofeneinsatzes erstrecken, wobei Schikanenbleche (8) mit abwechselnden wandseitigen Gasdurchlässen zur Erzeugung eines je Kühlstufe wechselnden Gasquerstromes durch das aus einer durchlässigen Wand von Kühlrohren bestehenden Kühlröhrensystem (7) vorgesehen sind.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlröhrensystem (7) <Desc/Clms Page number 3> gegebenenfalls in verschiedenen Höhen der Katalysatorsaule (9), vorzugsweise jeweils in der Ebene der Schikanenbleche (8) durch Sammelkasten (17) unterbrochen ist, um auf jeder Seite eine von der andern Seite verschiedene Anzahl oder Art von Kühlröhren (7) aufzunehmen.

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur verstärk- ten Kühlung des Reaktionsgases in bestimmten Abschnitten der Katalysatorsäule (9) die Anzahl der Kühlröhren (7) vermehrt und gegebenenfalls ihre Abmessungen verändert werden. EMI3.1

   5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlröhrensystem (7), insbesondere nach der Ausführung gemäss den Ansprüchen 2 und 3, aus konstruktiven Einheiten, vorzugsweise in der Höhe der jeweiligen Katalysatorlage bzw. in der Höhe des Abstandes der Schikanenbleche (8) voneinander, besteht.

   6. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das zuvor gekennzeichnete Kühlsystem erst ab der zweiten, gegebenenfalls nur bis zur vorletzten Katalysatorlage angeordnet ist.