DE565719C

DE565719C - Verfahren zur Verhuetung von Waermeverlusten bei der Ammoniak-Drucksynthese

Info

Publication number: DE565719C
Application number: DEB112922D
Authority: DE
Original assignee: BERGBAU AKT GES LOTHRINGEN
Current assignee: BERGBAU AKT GES LOTHRINGEN
Publication date: 1932-12-12

Description

Verfahren zur Verhütung von Wärmeverlusten bei der Ammoniak-Drucksynthese Bei der Herstellung von Ammoniak aus Wasserstoff und Stickstoff unter Hochdruck ist es von großer Bedeutung, daß zwischen dem heißen Katalysator und dem Mantel des Druckgefäßes ein guter Wärmeschutz vorhanden ist, um eine Einwirkung des heißen Wasserstoffes auf das Metall des Mantels zu verhüten.
Eine einfache Umkleidung des Katalysatorraumes mit schlecht wärmeleitenden Stoffen führt hier nicht zum Ziel; denn einmal ist man gezwungen, die schützende Schicht sehr dünn zu machen, um die Abmessungen des äußeren Druckgefäßes nicht zu groß zu erhalten, zum anderen verlieren die gebräuchlichen Schutzstoffe unter dein hohen Gasdruck ihre schlechte Wärmeleitfähigkeit, da die Poren sich finit dein als gute Wärmeleiter wirkenden Druckgasen füllen.
Man hat nun versucht, die Temperatur des Mantels dadurch herabzusetzen, daß man die kalten Reaktionsgase zwischen Mantel und Katalysator in axialer Richtung hindurchleitet. Man erzielt hierdurch zwar eine geringe Temperaturabnahme; der größte Teil der Wärme wird aber nach wie vor durch Strahhing von dem heißen Katalysator auf den Mantel des Druckgefäßes übertragen.
Man. hat ferner vorgeschlagen, von den zuströmenden kalten Reaktionsgasen einen Teil vorgewärmt in den Katalysatorraum einzuführen, einen anderen Teil aber unverändert kalt in den Katalysatorraum einzuleiten, um derart die Reaktionstemperatur im Katalysatorraum zu begrenzen. Dieser Teil kalter Reaktionsgase wurde in einen abgeteilten engen Ringraum des Katalysatorraums eingeleitet und aus diesem in gleichmäßiger, durch eingelagertes körniges Material besorgter Verteilung nach allen Richtungen in den Katalysatorraum entlassen. Auch dieser abgeteilte Reaktionsgasstrom sollte also möglichst kalt aus dem Ringraum in den Katalysatorraum eintreten, da anderenfalls die bestimmungsgemäße Wirkung der Absenkung der Reaktionstemperatur nicht zu erreichen gewesen wäre. Dementsprechend sollte bei dieser vorbekannten Anordnung die im Katalysatorraum entwickelte Wärme teils von seinem Mantel abgestrahlt werden, der dementsprechend heiß werden müßte, teils aus den abströmenden umgesetzten Gasen in einer Kühlvorrichtung entnommen werden, so daß auf jeden Fall Wärme in erheblichem Maße nutzlos verlorenging.
Der Wärmeschutz gemäß der vorliegenden Erfindung vermeidet diese Mängel. Derselbe ist auf der beiliegenden Abb. rin einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Zwischen dem ummantelten Katalysator a und der Wandung des Druckgefäßes b befindet sich ein Zylinder c aus einem temperaturbeständigen porigen Stoff (beispielsweise Asbestgewebe), der durch einen Mantel aus gelochtem Blech d versteift ist. Die kalten Reaktionsgase werden nun in der Richtung von außen nach innen durch diesen Zylinder hindurchgedrückt. Die in der Richtung von a nach b abströmende Wärme wird dann durch den in umgekehrter Richtung fließenden Gasstrom immer wieder dem Katalysator zugeführt, so daß ein vollkommener Wärmeschutz sowohl für den -heiß zu haltenden Katalysator als auch für den gegen Temperaturerhöhung zu schützenden Mantel erreicht wird.
Die Abb. :2 zeigt schematisch den Einbau des Isoliermantels in einen Hochdruckapparat. Die durch den Anschlußstutzen e eintretenden Gase gelangen zunächst in den Ringraum zwischen Hochdruckzylinder b und Isoliermantel c. Sie durchströmen diesen allseitig in radialer Richtung, sammeln sich im Ringraum zwischen Isoliermantelc und Katalysatorraum a und gelangen durch den siebartig durchbrochenen Boden und die Füllung des letzteren zum Austrittsstutzen f des Apparates.

Claims

PATENTANSPRUCFI: Verfahren zur Verhütung von Wärmeverlusten bei der Ammoniak-Drucksynthese, bei dem die umzusetzenden Gase zwischen dein Mantel des Druckgefäßes und dem heißen Katalysator durch eine porige Schicht geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die gesamten umzusetzenden Gase durch eine zwischen dem Mantel und dem Katalysator angeordnete porige Schicht schlecht wärmeleitenden Materials im Gegenstrom zu der von dem heißen Katalysator abfließenden Wärme treibt.