DE482925C - Katalytischer Apparat zur Durchfuehrung exothermischer Reaktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung katalytischer Reaktionen unter Druck mit einem den in einem drucksicheren Gefäß angeordneten Kontaktraum in schraubeinförmigen Windungen umgebenden Kanal für die einströmenden Gase und in diesem Kanal angeordneten Rohr für die ausströmenden konvertierten Gase.

Die bei derartigen Vorrichtungen auftretenden Temperaturen machten es bisher erforderlich, das den hohen Betriebsdrücken ausgesetzte, den Kontaktraum umschließende Gefäß aus hochwertigem Stahl mit besonders günstigen Festigkeitseigenschaften herzustellen, um ein Reißen der Gefäßwandung während des Betriebes zu verhüten.

Die Verwendung eines derartigen Baustoffes ist um so mehr erforderlich, als die bekannten katalytischen Apparate überdies

ao den Nachteil ungleichmäßiger Ableitung der Wärme aus dem drucksicheren Gefäß aufweisen. In der Gefäßwandung treten daher leicht schädliche Spannungen auf, die die Gefahr der Rißbildung noch erhöhen. Ferner ist bei den bisherigen Bauarten die Auswechselung der in dem drucksicheren Gefäß enthaltenen Teile des Apparates insofern mit Schwierigkeiten verbunden, als Verbindungen dieser Teile miteinander gelöst werden müssen und die aus wärmeisolierendem Stoff hergestellten, im Ringraum zwischen Kontaktraum und Gefäßwandung angeordneten und zum Schutz des drucksicheren Gefäßes vor den hohen Betriebstemperaturen dienenden rohrförmigen Wände leicht beschädigt werden.

Gemäß der Erfindung sind diese Übelstände unter Wahrung der bisher erzielten Vorteile dadurch vermieden, daß der Kanal zur Einleitung der kalten Gase und das Ableitungsrohr für die heißen konvertierten Gase als zwei in an sich bekannter Weise ineinanderliegende Rohre ausgebildet sind, die allseitig von wärmeisolierendem Stoff umgeben werden.

"Durch· diese Anordnung ist ein sicherer Schutz der Gefäßwandung vor den hohen Temperaturen des Kontaktraumes gewährleistet, da der sich dicht an die Gefäßwandung einerseits und die Rohre des Wärmeaustauschers andererseits anschmiegende, Wärmeisolierende Stoff die vom Kontaktraum ausstrahlende Wärme auffängt, so daß diese Wärmemengen sicher von der Wärmeaustauschvorrichtung aufgenommen werden und nicht bis an die Gefäßwandung gelangen können.= Die Verwendung an sich bekannter ineinanderliegender Rohre für die Wärmeaustauschvorrichtung erhöht diese Wirkung insofern, als eine wirksame Umspülung und Kühlung des Rohres für die heißen Gase durch die kalten Frischgase erzielt ist.

Außerdem sind bei der Bauart gemäß der Erfindung auch der Boden und der Deckel in gleichem Maße wie die Seitenwandung des drucksicheren Gefäßes vor den Temperaturen des Kontaktraumes geschützt, so daß Spannungen in der Gefäßwandung nicht auftreten können.

Die Folge dieser Ausbildung ist, daß das drucksichere Gefäß aus einem Baustoff geringerer Güte als der bisher verwendete teuere Spezialstahl hergestellt sein kann. Überdies ist die Auswechselbarkeit des Kontaktraumes bzw. der Wärmeaustauschvorrichtung bedeutend vereinfacht und nicht mehr mit der Gefahr der Beschädigung· der wärmeisolierenden Teile verknüpft.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. Eine Katälysatorkammer A ist von einer Wärmeaustauschvorrichtung B umgeben, wobei die gesamte Anordnung in einem drucksicheren Gefäß C eingeschlossen ist. Die Austauschvorrichtung besteht aus zwei schraubenförmig gewundenen, gleichachsigen Roh-. ren Z> und E. Besonders wichtig ist es, daß die kalten Gase in wärmeableitender Beziehung zu dem Futter bzw. Wärmeisolierstoff stehen, der in dem die mittlere Kammer umgebenden Raum angeordnet ist. Die kalten Gase werden bei / in den Apparat eingeleitet und strömen durch den Ringraum der Wärmeaustauschspirale. Gleichzeitig strömen die austretenden Gase durch den Innenraum der Röhre und teilen hierbei dem im äußeren Ringraum entgegenströmenden Gas öhre

Wärme zum Teil mit. Während die kalten Gase den Ringraum der Wärmeaustauschvorrichtung durchströmen, haben sie ebenfalls Gelegenheit, aus dem sie umgebenden Raum, •der mit Futterstoff F, .z. B. fest gepacktem 40 Asbest, gefüllt ist, Wärme abzuleiten. Es ist festgestellt worden, daß, wenn die Temperatur des inneren Raumes A etwa 60 o° C beträgt, die der äußeren Wandung ioo° C nicht übersteigt. Infolgedessen wird die Festig- 45 keit des BaustoSes des Gefäßes niemals gefährdet, so daß für seine Herstellung weicher Stahl verwendet werden kann an Stelle des besonderen und viel teueren sonst zur Herstellung erforderlichen Stahles. Die An- 50 Ordnung "hat fernerhin den Vorteil geringerer Raumbeanspruchung im Konverter und gestattet eine leichte Zugänglichkeit zur Katalysatorkammer.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Katalytischer Apparat zur Durchführung exotihermischer Reaktionen o. dgl., insbesondere zur Herstellung von Ammoniak unfer Druck mit einem den in einem drucksicheren Gefäß angeordneten Kontaktraum in schraubenförmigen Windungen umgebenden Kanal für die einströmenden Gase und in diesem Kanal angeordneten Rohr für die ausströmenden konvertierten Gase, dadurch, gekennzeichnet, daß der Kanal und das Rohr als zwei ineinanderiiegende Ronre (D, E) ausgebildet sind;. die allseitig von wärmeisolierendem Stoff (JF) umgeben sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen