DE533106C

DE533106C - Verfahren zur Regulierung der Reaktionstemperatur bei Gasreaktionen

Info

Publication number: DE533106C
Application number: DESCH84393D
Authority: DE
Inventors: Dr Robert Schoenfelder
Original assignee: JOSEF SCHROETER
Current assignee: JOSEF SCHROETER
Priority date: 1927-11-05
Filing date: 1927-11-05
Publication date: 1931-09-09

Description

Verfahren zur Regulierung der Reaktionstemperatur bei Gasreaktionen Bei Gas reaktionen, also z. B. bei der Synthese des Ammoniaks aus seinen Elementen, ist bekanntermaßen die Reaktionstemperatur infolge der wechselnden Wirksamkeit des Katalysators wie auch der wechselnden Reinheit der Ausgangsgase erheblichen Schwankungen unterworfen. Es wird daher eine besondere Temperaturregelung erforderlich, die z. B. durch eine im Reaktionsraum angeordnete elektrische Heizvorrichtung bewirkt wird.
Auch hat man versucht, durch Änderung des Gasdrudces die Temperatur gleichbleibend zu halten.
Es ist auch eine Einrichtung bekannt, bei der die Kontaktmasse in zwei Kontakträumen verteilt ist und bei der hinter jedem Kontaktraum ein regelbarer Wärmeaustauscher angeordnet ist. Die Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß es äußerst schwierig ist, die gleichmäßige Durchmischung großer Gasmengen durch Vermischung unmittelbar vor dem Eintritt in den Kontaktraum durchzuführen.
Bei temperaturempfindlichen Reaktionen und Kontaktmassen können solche ungleichmäßigen Mischungen unangenehme Störungen im Verlauf des Kontaktprozesses bedingen.
Demgegenüber findet gemäß der Erfindung nur ein Kontaktraum Anwendung, hinter den mehrere, zweckmäßig zwei Wärmeaustauscher so geschaltet sind, daß der erste, der den höchsten Temperaturen ausgesetzt ist, von dem gesamten Frischgas und Abgas durchströmt wird, während der dahintergeschaltete regelbar eingerichtet ist. Die Einhaltung der gewünschten Reaktionstemperatur wird dadurch wesentlich vereinfacht und zuverlässiger, da der Hauptteil der aus den gesamten Abgasen übertragbaren Wärmemenge durch eine in der üblichen Weise angeordnete Wänmeaustau'schvorrichtung auf die Gesamtmenge des zutretenden Frischgas es übertragen wird und lediglich die in den Abgasen danach verbleibende Wärmemenge eine willkürliche Ausnutzung erfährt, indem je nach den Temperaturverhältnissen im Katalysatorraum das austretende Gasgemisch darauf ganz, teilweise oder auch gar nicht durch den Teil der Wärmeaustauschvorrichtung geführt wird, der zur Übertragung der in den Abgasen noch verbleibenden übertragbaren Wärme dient.
In der zeichnung ist in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens beispielsweise dargestellt.
Der Hauptteil der aus den gesamten Abgasen übertragbaren Wärme wird durch die Wärmeaustauschvorrichtung W1 auf die Gesamtmenge des zutretenden Frischgases übertragen. Die danach in den Abgasen noch verbleibende Wärmemenge erfährt eine je nach den Bedürfnissen des Betriebes wahlweise Ausnutzung, indem das zutretende Gasgemisch in einem Wärmeaustauscher W2 ganz, teilweise oder gar nicht mit den Abgasen in Berührung kommt. Zu diesem Zweck können die gesamten Abgase durch den Wärmleaustauscher W2 geleitet werden mit dem Ziel, daß die gesamte verbleibende Wärmemenge in Wärmeaustausch mit den gesamten einströmenden Gasen gelangt, oder aber ein Teil der Abgase wird durch die Umgehungsleitung U, die durch das Ventil V geregelt wird, umgeleitet, so daß die gesamten Frischgase mit entweder nur einem Teil der Abgase oder überhaupt nicht mit den Abgasen in wärmeaus tausch ende Berührung gelangen.
Das zutretende Gasgemisch wird also in jedem Falle den Wärmeaustauscher W2 durchströmen, während die Abgase lediglich ganz, teilweise oder gar nicht durch die letzterwähnte Wärmeaustauschvorrichtung geführt werden. Auf diese Weise gelingt es, die Temperatur des in den Kontaktiaum .einströmenden Gasgemisches in sehr zuverlässiger Weise zu regeln, denn die Temperatur des weidervereinigten Gasstromes läßt sich leicht ermitteln, so daß unter gleichzeitiger Berücksichtigung der im Katalysatornaum herrschenden Temperatur die zweckmäßigste Stellung des Ventils V bestimmt wird.
Es können erforderlichenfalls auch zwei oder mehrere Austauschvorrichtungen vorgesehen werden. die Regelung der Gaszufuhr zu dem Teil der Wärmeaustauschvorrichtu,g in dem die restliche Wärme übertragen wird, kann auch selbsttätig in Abhängigkeit von den im Reaktionsraum K herrschenden Temperaturverhältnissen gesteuert werden.
Mit der beschriebenen Anordnung wird erreicht, daß die Hauptmenge der Wärme des gesamten abziehenden Gases für die Temperatursteigerung herangezogen wird und daß die Regelung durch die restliche Wärmemenge erfolgt, wodurch eine sehr genaue Einstellung der gewünschten Reahtionstemperatur ermöglicht wird. Gegenüber den bekannten Einrichtungen besteht aber noch der Vorteil, daß das Gasgemisch vor dem Eintritt in die Kontaktkammer bereits eine durchaus gleichmäßige Temperatur angenommen hat.
Mit der Erfindung gelingt es, ohne irgendwelchen Energieaufwand in einfacher und doch sehr zuverlässiger Weise die Temperatur im Kontaktraum innerhalb praktisch bedeutungsloser Schwankungen konstant zu halten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Regulierung der Reaktionstemperatur bei Gasreaktionen, wobei ein Wärmeasurstausch zwischen dem abziehenden und eintretenden Gas vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptmenge der in dem abziehenden Gas enthaltenen Wärme auf das ganze zuti-etende Frischgas übertragen wird und die dann noch restliche Wärme in einem regelbaren Anteil zur Vorwärmuug des Frischgases dient.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung zweier oder mehrerer Wärmeaustauscher.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wärmeaustauschvorrichtung für die gesamten Abgase und die gesamten Frischgase und einer zweiten Wärmeaustauschvorrichtung für die restliche Wärme der Abgase eine mit einem Ventil versehene Nebenleitung abzweigt, die unter Umgehung des Wärmeaustauschens für die restliche Wärme wieder in die Hauptleitung einmündet.