Verfahren zur synthetischen Gewinnung von Ammoniak Bei der synthetischen
Herstellung von Ammoniak ist es von Wichtigkeit, das in dem Kontaktofen gebildete
Ammoniak aus dem abziehenden Gasgemisch vollständig abzuscheiden. Je weniger Ammoniak
nämlich in dem Stickstoff - Wasserstoff - Gemisch enthalten ist, das dem Ofen nach
der Ammoniakabsorption im Kreislauf wieder zugeführt wird, desto höher ist der Umsatz
des Ofens. Ist die Ammoniakkonzentration groß genug, so kann das Ammoniak mit Vorteil
unmittelbar flüssig abgeschieden werden. Die Abscheidung ist um so vollkommener,
je intensiver die Kühlung ist. Um eine möglichst intensive Kühlung zu erreichen,
hat man z. B. das aus dem Ofen austretende Gas an kalten Gasen oder Flüssigkeiten
vorbeigeführt, die in einem Kreislaufverfahren auf möglichst tiefe Temperatur gebracht
worden sind; man hat ferner z. B. das flüssige Ammoniak in einem Abscheidegefäß
gesammelt, verdampft und das kalte Ammoniakgas an dem aus dem Ofen austretenden
warmen Gas vorbeigeführt. Man hat auch schon das flüssige Ammoniak in einen Tiefkühler
geleitet und es dort, um seinen Siedepunkt herabzusetzen, -unter Vakuum verdampfen
lassen, wobei man mit Hilfe einer Vakuumpumpe das Ammoniak dauernd absaugte.Process for the synthetic production of ammonia In the synthetic
In the production of ammonia it is important that it is formed in the contact furnace
Separate ammonia completely from the gas mixture to be withdrawn. The less ammonia
namely is contained in the nitrogen-hydrogen mixture, which is after the furnace
the ammonia absorption is fed back into the circuit, the higher the conversion
of the furnace. If the ammonia concentration is large enough, the ammonia can be used with advantage
are deposited immediately in liquid form. The separation is all the more perfect
the more intense the cooling is. To achieve the most intensive cooling possible,
one has z. B. the gas exiting the furnace to cold gases or liquids
bypassed, which is brought to the lowest possible temperature in a cycle process
have been; one also has z. B. the liquid ammonia in a separation vessel
collected, evaporated and the cold ammonia gas on the exiting from the furnace
warm gas passed by. You also have the liquid ammonia in a freezer
and it there, in order to lower its boiling point, evaporate under vacuum
leave, the ammonia being sucked off continuously with the aid of a vacuum pump.
Es wurde nun gefunden, daß man sehr niedrige Temperaturen und eine
sehr weitgehende Abscheidung des Ammoniaks in flüssiger Form auf einfachem und billigem
Webe erreichen kann, wenn man 'in dem Tiefkühler einen Teil des bei der Synthese
benutzten und nicht umgesetzten Stickstoff-Wasserstoff-Gemisches zusammen mit flüssigem
Ammoniak entspannt. Dabei wird sowohl durch die bei der Entspannung auftretende
Abkühlung (Joule-Thomson-Effekt) als auch durch die entsprechend der tieferen Verdampfungstemperatur
größere Verdampfungswärme, die der Umgebung entzogen wird, eine verstärkte Kühlwirkung
erzielt.It has now been found that very low temperatures and a
very extensive separation of ammonia in liquid form on simple and cheap
Webe can achieve if one 'in the freezer part of the synthesis
used and unreacted nitrogen-hydrogen mixture together with liquid
Ammonia relaxes. This is done both by the relaxation that occurs
Cooling (Joule-Thomson effect) as well as due to the corresponding lower evaporation temperature
greater heat of vaporization, which is withdrawn from the environment, an increased cooling effect
achieved.
Das Verfahren kann in folgender Weise praktisch ausgeführt werden.The method can be practiced in the following manner.
Man entspannt im Tiefkühler flüssig abgeschiedenes Ammoniak zusammen
mit einem Teil des nicht umgesetzten Stickstoff-Wasserstoff-Gemisches in den Verdampfungsraum
des Tiefkühlers. Je nach der gewünschten Temperatur wird in der Entspannungsleitung
ein bestimmter Druck aufrechterhalten. Soll z. B. eine Temperatur von - q.0° erreicht
werden, so muß der Druck des Ammoniakdampf-Gas-Gemisches auf i,2 at gehalten werden.
Das aus dem Tiefkühler entweichende Gasgemisch kann in einem Waschturm durch Berieselung
mit Wasser von seinem Ammoniakgehalt befreit werden.The liquid ammonia deposited is relaxed in the freezer
with part of the unreacted nitrogen-hydrogen mixture into the evaporation chamber
of the freezer. Depending on the desired temperature, the expansion pipe is used
maintain a certain pressure. Should z. B. reaches a temperature of - q.0 °
the pressure of the ammonia vapor / gas mixture must be kept at 1.2 atm.
The gas mixture escaping from the freezer can be sprinkled in a washing tower
be freed from its ammonia content with water.
Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist
in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt. Die den Reaktionsofen verlassenden
Produkte, die im wesentlichen aus Ammoniak und nicht umgesetztem Stickstoff und
Wasserstoff bestehen, werden durch den Tiefkühler I geleitet. In diesem wird zufolge
der darin, wie nachstehend angegeben, erzeugten tiefen Temperaturen der größte Teil
des Ammoniaks kondensiert. An den Tiefkühler I ist ein Behälter II angeschlossen,
in dem eine `Trennung des aus dem Tiefkühler herabströmenden Gemisches aus Gas und
Flüssigkeit stattfindet, derart, daß das flüssige Ammoniak nach unten tropft, während
ein Teil des Gases seitlich entweicht. Der andere Teil des Gases wird zusammen mit
dem flüssigen Ammoniak mittels des im unteren Teil des Behälters angebrachten Ventils
in dem Verdampfungsraum des Tiefkühlers entspannt, wodurch leicht die erforderlichen
tiefen Temperaturen erzeugt werden.A device suitable for carrying out the method is
shown schematically in the accompanying drawing. Those leaving the reaction furnace
Products consisting essentially of ammonia and unreacted nitrogen and
Hydrogen are passed through the freezer I. In this one is stated
of the low temperatures generated therein, as indicated below, for the most part
of the ammonia condenses. A container II is connected to the freezer I,
in which a `separation of the mixture of gas and
Liquid takes place in such a way that the liquid ammonia drips down while
some of the gas escapes to the side. The other part of the gas is going along with
the liquid ammonia by means of the valve in the lower part of the container
relaxed in the evaporation chamber of the freezer, thereby easily removing the required
low temperatures are generated.