DE524328C

DE524328C - Vorrichtung zur Vermeidung der UEberhitzung des Katalysators bei der Ammoniaksynthese

Info

Publication number: DE524328C
Application number: DEU8992D
Authority: DE
Original assignee: PATENTVERWERTUNGS A G ALPINA S
Current assignee: PATENTVERWERTUNGS A G ALPINA S
Priority date: 1925-10-02
Filing date: 1925-10-03
Publication date: 1931-05-13
Also published as: BE336495A; FR622391A; US2052326A; GB259230A; NL21070C

Description

Vorrichtung zur Vermeidung der Überhitzung des Katalysators bei der Ammoniaksynthese Bei der synthetischen Herstellung von Ammoniak aus seinen Elementen ist die bei der Reaktion auftretende Wärmeentwicklung über die ganze Länge des Ofens sehr ungleichmäßig. Je weiter das Gas von seinem Gleichgewicht entfernt ist, desto größer ist bekanntermaßen die Reaktionsgeschwindigkeit, d. h. also die in der Zeiteinheit umgesetzte Menge. Damit steht selbstverständlich auch die frei werdende Wärmemenge im engsten Zusammenhang. Es ist nun bekannt, die bei der Reaktion auftretende Wärme dadurch abzuführen, daß die Reaktionsgase an der Außenwand des Katalysatorraumes entlang geführt oder einem mehrstufigen Wärmeaustausch im Verlauf des Gasstromes unterworfen werden. Durch diese Maßnahmen wird aber kein hinreichender Temperaturausgleich innerhalb des Ofens geschaffen.
Erst durch die Erfindung gelingt es, in sehr weitem Maße eine ungefähr gleichmäßige Temperatur im ganzen Ofenraum zu halten, und zwar soll gemäß der Erfindung das Gas im Katalysatorraum zunächst ohne Berührung mit dem Katalysator nacheinander in zwei entgegengesetzten Richtungen derart geführt werden, daß es nach dem Richtungswechsel im Gegenstrom-Wärmeaustausch steht sowohl mit dem durch die Katalysätormasse hindurchströmenden Gas als auch mit dem eintretenden Frischgas und erst darauf mit dem Katalysator in Berührung kommt. Während durch diese Maßnahme eine sehr gleichmäßige Temperatur über die Länge des Ofens hin erzielt wird, soll, um die Wirkung über den ganzen Querschnitt des Ofens zu erzielen, der Gasstrom in einzelne Gasströme aufgeteilt und zu diesem Zweck durch eine ganze Anzahl von einzelnen Rohren geleitet werden.
Eine als Ausführung der Erfindung geeignete Vorrichtung kann beispielsweise in d°r Form ausgebildet sein, daß konzentrisch ineinander gelagerte Doppelrohre im Katalysatorraum angeordnet sind. Das Frischgas tritt dann durch das mittlere Rohr in der gleichen Richtung, in der es nachher den Katalysator durchströmt, ein, wird dann in umgekehrter Richtung durch den inneren Ringraum entlang geführt und tritt nunmehr in der ersten Richtung mit dem Katalysator in Berührung. Durch eine Veränderung der Querschnitte der Rohre kann man selbst geringfügige Temperaturschwankungen ini Ofen ausgleichen.
Ein Ausführungsbeispiel der geschilderten Vorrichtung ist in der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt dar.
Der Ofen besteht aus einem Metallzylinder A, der oben und unten duich zwei Dekkel B und C gasdicht abgedeckt ist. Der eine Teil wird durch eine Metallplatte 1?, in welcher Rohre l eingewalzt sind, abgeteilt. Um diese inneren Rohre l sind die das Gas zurückleitenden äußeren Rohre H gelagert, um die die Kontaktmassel( festgestampft liegt. Durch den Stutzen F werden die Gase zugeführt und durch den Stutzen G tritt das fertige Reaktionsgemisch aus. Die Kontaktmasse wird zweckmäßig durch eine Indifferente Füllmasse E getragen.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das durch F eintretende Gas in die inneren Rohre verteilt wird und in den äußeren zurückströmt, wobei die aus dem Kontaktraum abzuführende Wärme aufgenommen wird. Die dadurch erwärmten Gase treten aus den äußeren Rohren aus und durchströmen die Kontaktmasse wiederum in entgegengesetzter Richtung, sodann treten sie durch den Stutzen G aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Vorrichtung zur Vermeidung der überhitzung des Katalysators bei der Ammoniakdrucksynthese mittels eines mehrstufigen Wärmeaustausches im Verlauf des Gasstromes, dadurch gekennzeichnet, daß das in mehrere Teilströme zerlegte Gas, zunächst ohne Berührung mit dem Katalysator. innerhalb des Katalysatorraumes nacheinander in zwei entgegengesetzten Richtungen derart geführt wird, daß es nach dem Richtungswechsel im Gegenstrom-Wärmeaustausch steht sowohl mit dem durch die Katalysatormasse hindurchströmenden Gas als auch mit dem eintretenden Frischgas und erst darauf mit dem Katalysator in Berührung kommt.
2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch gleichmäßig über den ganzen Querschnitt des Ofens dadurch verteilt wird, daß es durch eine Reihe von im Kontaktraum angeordneten Rohren geleitet wird, von denen auf je r qm Ofenquerschnitt nicht weniger als roo Rohre entfallen sollen.
3. Vorrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des mit der Kontaktmasse angefüllten Raumes eine Anzahl von konzentrisch ineinander gelagerten Doppelrohren vorgesehen sind, von denen das innere, beiderseits offene Rohr, das zum Einleiten des zu katalysierenden Gasgemisches dient, in das äußere, an einem Ende geschlossene Rohr hineinragt.