CH108931A - Verfahren und Vorrichtung zur synthetischen Herstellung von Ammoniak. - Google Patents

Description

      Verfahren    und Vorrichtung zur synthetischen Herstellung von Ammoniak.    Nach einem bekannten Verfahren leitet  man für die Synthese von     Ammoniak    eine  Mischung von Stickstoff und Wasserstoff  durch ein, einen Katalysator enthaltendes,  auf 400 bis 600   erhitztes Rohr unter sehr  hohem Drucke, nämlich zwischen 100 bis  <B>1000</B> oder mehr Atmosphären.  



  Von dieser Mischung verbindet sich nur  ein geringer Teil zu Ammoniak, Aus diesem  Grunde ist es empfehlenswert, dass man nach  der Entfernung des Ammoniaks aus der Re  aktionsmischung, beispielsweise durch Küh  lung, den unverbundenen Stickstoff und  Wasserstoff wieder über den gleichen Kata  lysator gehen lässt, um eine neue Menge von  Ammoniak zu erhalten. Es ist also in an  dern Worten empfehlenswert, das Verfahren  in einem geschlossenen Kreislauf     auszufüb-          ren,    .aus welchem das gebildete Ammoniak  entfernt und der in Verbindung getretene  Teil durch frische Mengen der Mischung er  setzt wird.  



  Der erwähnte Kreislauf kann durch eine  Kolbenpumpe oder eine Zentrifugal- oder  Rotationspumpe, die durch einen Elektro-         motor    oder dergleichen     betrieben        wird,    erhal  ten werden.  



  Die Pumpen erfordern eine beträchtliche       Schmierung    des Kolbens und der Stopf  büchse, was zur Folge hat, dass Schmieröl  von der Gasmischung mitgerissen wird, so  dass besondere Massnahmen erforderlich sind,  um das Schmieröl abzuscheiden und zurück  zuhalten, damit es nicht in den Katalysator  raum kommt und den Katalysator     vergiftet.     Zur Zurückhaltung des Öls ist es nötig, be  sondere Vorrichtungen an der     Zirkulations-          leitung    anzubringen, die einen Behälter pas  sender Gestalt und Grösse mit Stoffen, wel  che .geeignet sind, die letzten Spuren des  Schmieröls zurückhalten, umfassen.  



  Eine     derartige,    mit     Zirkulationsipumpe,     Vorrichtung zur     Zurückhaltung    des Öls und  Reiniger ausgestattete Anlage ist kostspielig,  sowohl in der Anschaffung wie im Betriebe.  Dies     wird    begreiflich, wenn man     bedenkt,        daB     das Gewicht der zuletzt     genannten    Vorrich  tung allein mehrere Tonnen     beträgt,    und     d!ass     die zum Antrieb der Pumpe verbrauchte       Energie    ständige Kosten verursacht. Ferner  muss der Verlust an Ölen und Reinigungs-           stafrfen    ersetzt werden.

   Es kann auch ein  Verlust an komprimierter     Gasmischung    in  folge _     Undiehtigkeiten    an den Stopfbüchsen  der     Zirkulationapumipe    eintreten, während  weitere     Verluste    an Gas sowohl beim Ab  ziehen des Öls aus der Vorrichtung zum Zu  rückhalten des Schmieröls, sowie beim Wech  seln des reinigenden Stoffes im Reiniger un  vermeidlich sind. Diese Verluste werden um  so bedeutender, je grösser die zu reinigende  Menge der Mischung ist. Dementsprechend  wird die Ausbeute an     Ammoniak    geringer.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft nun  ein Verfahren zur synthetischen Herstellung  von Ammoniak aus Stickstoff und Wasser  s.toff mit Zurückführung     des        imindestens    teil  weise vom Ammoniak befreiten Gasgemisches  zum     Katalysator    in ununterbrochenem Kreis  lauf, bei welchem die erwähnten Übelstände  vermieden sind.

   Gemäss diesem Verfahren  wird das frische, mit dem Katalysator noch  nicht in Berührung gewesene Gasgemisch auf  einen Druck komprimiert, welcher denjeni  gen des in     Umlauf    zu setzenden Gasgemi  sches um     wenigstens    10     Atm.        übersteigt    und  sodann in einen     Injektor    geleitet, wo es ver  möge .des genannten höheren     Druel,es.als,    trei  bendes Medium wirkend, den Kreislauf er  zeugt.  



  Der letztere wird also auf Kosten der  Energie des     unmittelbar    aus dem Kompres  sor kommenden Gasgemisches mittelst eines  Organes erhalten, welches überhaupt keine  Schmierung, oder höchstens eine ganz ge  ringe, erfordert.  



  Die Zeichnung veranschaulicht beispiels  weise eine zur Ausübung des Verfahrens  dienliche     Vorrichtung;    und zwar zeigt     Fig.    1  eine Ausführungsform der     Gesamlanlage    im       Aufriss,,        Fig.    2 eine solche des     Injektors    im       Vertikalschnitt.     



  1 ist das Rohr, welches die vom Kom  pressor kommende frische Gasmischung in  den     Injektor    leitet.  



  2 ist der     Injektor,    welcher     gespeiwst    mit  dem mit Überdruck aus dem Kompressor  kommenden,     frischen        Gasgem.iseh,    den Kreis  lauf des mindestens teilweise vom Ammoniak    befreiten     Gasgemisches    bewirkt. 3 ist das       Katalysatarrohr.     



  4 und 5 ist der Apparat zur     Abscheidung     ,des Ammoniaks, der im vorliegenden Falle  aus dem Kühler 4 mit einem Behälter 5 zum       Sammeln    des Ammoniaks besteht.  



  6 ist das Rohr, durch welches das     unver-          bundene    Gasgemisch von dem genannten Ab  scheider in den     Injektor    zurückströmt.  



  In     Fig.    2 bezeichnet     a    einen Stahlkörper  mit -sehr dicken Wänden, b ist ein Diffu  sionskonus, c eine Düse, d eine Regulier  nadel für die     Düse,    e eine Stopfbüchse, fein  Filter zur Zurückhaltung von Verunreinigun  gen, welche die Düse verstopfen könnten.  



  Das     frische    Gasgemisch gelangt bei A in  den     Injektor,    und zwar mit einem Drucke,  welcher denjenigen des vom Katalysator und       Ammoniakabscheider        zurückkommenden    Gas  gemisches um     ivenigs & tens    10     Atm.    übersteigt.  Es durchstreicht das Filter f und reisst, mit  hoher Geschwindigkeit aus der Düse c aus  strömend, die bei     B    von den     Vorrichtungen    4  und 5 nach der Entfernung des. Ammoniaks       eintretende        Gasmischung    mit sich fort.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH T Verfahren zur synthetischen Herstellung von Ammoniah .aus Stickstoff und Wasser stoff, mit Zurückführung der mindestens teilweise vom Ammoniak befreiten Gas- mizchung zum Katalysator in ununterbro chenem Kreislauf, da!d@ur#"h gekennzeichnet, dass die frische, mit dem Katalysator noch nicht in Berührung gewesene Gasmischung auf einen Druck komprimiert wird', welcher denjenigen des in Umlauf zu bringenden Ge misches um wenigstens 10 Atm. übersteigt,

   und da.ssdiese hochkomprimierte Gasmischung in einen Injektor geleitet wird, wo sie, ver möge des genannten höheren Druckes als treibendes Medium wirkend,, den Kreislauf der mindestens teilweise vom Ammoniak be freiten Mischung erzeugt.

   PATENTANSPRUCH H Vorrichtung zur Ausübung dies Verfa.h- rens gemäss Patentanspruch I, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein den Katalysator ber gendes Gehäuse, ein Kühler zum Konden sieren und ein Gefäss zum Sammeln des ab geschiedenen Ammoniaks durch ein in sich geschlossenes Röhrensystem, in welches ein Injektor eingeschaltet ist, miteinander ver bunden sind, derart, dass die Speisung des Injektors mit dem mit höherem Drucke vom Kompressor kommenden frischen Gasgemisch den ununterbrochenen Kreislauf der einen geringeren Druck aufweisenden,

   die beschrie bene Vorrichtung erfüllenden Gase bewirkt. UNTERANSPRUCH: Vorrichtung gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor in die das Sammelgefäss mit dem Katalysator gehäuse verbindende Rohrstrecke eingeschal tet ist.