DE589014C - Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck - Google Patents

Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck

Info

Publication number
DE589014C
DE589014C DEH112471D DEH0112471D DE589014C DE 589014 C DE589014 C DE 589014C DE H112471 D DEH112471 D DE H112471D DE H0112471 D DEH0112471 D DE H0112471D DE 589014 C DE589014 C DE 589014C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
catalyst
pressure
cooling
catalytic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH112471D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEH112471D priority Critical patent/DE589014C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE589014C publication Critical patent/DE589014C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0417Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst characterised by the synthesis reactor, e.g. arrangement of catalyst beds and heat exchangers in the reactor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Durchführung der katalytischen Atnmoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhöhtem Druck Bei exothermen katalytischen Gasreaktionen, insbesondere dann, wenn sehr hohe Arbeitsdrücke oder sehr aktive Katalysatoren oder beide Bedingungen gleichzeitig angewendet werden und sich also hohe Konzentrationen an Reaktionsprodukten ergeben können,- werden so große Reaktionswärmemengen frei, daß die Vermeidung einer Überhitzung des Katalysators und damit ein Zurückgehen seiner Wirksamkeit bzw. ein vollständiges Inaktivwerden der Kontaktmassen durch die bekannten Mittel nicht oder nur in beschränktem Maße möglich ist. In solchen Fällen, d. h. bei obigen Betriebsbedingungen, muß daher bis jetzt insbesondere bei großen Kontakteinheiten auf die Erreichung der hohen Konzentrationen verzichtet werden, oder es kann nur mit kleinen Leistungen je Kontaktapparat gearbeitet werden. Da ferner die Aktivität der Kontaktmasse nicht nur unter der eintretenden Überhitzung leidet, sondern eine weitere. Ursache . des Zurückgehens der Aktivität auch die in den Reaktionsgasen enthaltenen Verunreinigungen sind, so ist die erreichte Konzentration an Reaktionsprodukten nicht konstant, und somit schwanken auch die Beträge der auftretenden Wärmemengen.
  • -Zur Durchführung derärtiger Reaktionen ist also nicht nur eine Kühlung im allgemeinen notwendig, vielmehr müß in erster Linie die Kühlung ` eine genügend wirksame Wärmeabfuhr ermöglichen; weiterhin ist es erforderlich, die Regelung dieser Kühlung unabhängig vom Reaktionsverlauf und überdies genau und leicht ausführbar zu gestalten.
  • Eine den obigen Forderungen entsprechende Kühlung wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß das Kühlmittel unabhängig vonr dem eigentlichen Synthesegasstrom einen Kreislauf ausführt und seine in der Zeiteinheit bewegte Menge beliebig, z. B. durch die Umdrehungszahl einer Transportpumpe, reguliert werden kann, ohne hierdurch den Kontaktprozeß selbst auf irgendeine Art zu beeinflussen. Der Kühlstrom wird nach Aufnahme einer entsprechenden Wärmemenge zum Unterschied gegenüber bekannten Verfahren nach außen abgeführt, so daß also eine sehr wirksame, auch: für die angegebenen Fälle- genügende Wärmeabfuhr erreicht wird. Gleichzeitig wird aber.noch durch den Synthesegasstrom in Verbindung mit einem Wärmeisolierzylinder die drucktragende Wandung vor schädlicher Erwärmung- vollkommen geschützt.
  • Es ist zwar schon bekanntgeworden, die Kontaktmassen . zwecks - Vermeidung- eines Ausbeuterüekganges, zu.kühlen, aber diese Verfahren betrifft nur . die Verhütung- bzw, den Ausgleich von -lokalen Überhitzungen oder - sogenannten Heißstellen, wie solche schon bei geringer Wärmebildung auftreten, durch Vorwärmen eines Teiles der kalten Reaktionsgase in einer in den Katalysator eingebetteten Rohrschlange.
  • Hierdurch ist aber niemals eine regelbare und wirksame Wärmeabfuhr wie bei der neuen Erfindung möglich, da die Kühlgase in ihrer Menge beschränkt und- direkt von den Synthesegasen abhängig sind und außerdem nach Durchströmen der Kühlschlangen, d. h. nach Aufnahme der Wärme direkt in die Kontaktmasse und nicht aus derselben fortgeleitet werden. Ferner ist dort auch nicht gezeigt, wie gleichzeitig der Druckwandung ein vollkommener Schutz geboten werden kann.
  • Auch ist schon vorgeschlagen worden, zur Kühlung und zum Schutz der Hochdruckwandung die Synthesegase oder einen Teil derselben zwischen dieser und einem Isolierzylinder hindurchströmen zu lassen. Dieses Verfahren sieht also ausschließlich die Kühlung der Hochdruckwandung vor, aber nicht eine solche der Kontaktmassen. Zwar werden die Synthesegase vor. Eintritt in den Katalysator durch Wärmeaufnahme von den Kontaktsubstanzen vorgewärmt, aber hierdurch ist ebensowenig wie bei den zuvor erwähnten Verfahren eine Wärmeabfuhr zu erreichen.
  • Im nachstehenden soll an Hand der beiliegenden Zeichnungen die Ausführung der Erfindung beschrieben werden.
  • Die Einrichtung nach Abb. i besteht beispielsweise aus einem Hochdruckrohr a, einem Isolierzylinder, der aus einem aus dünnem Blech hergestellten doppelwandigen Zylinder e besteht, in welchem eine Füllung aus Wärmeisoliermasse f eingebracht ist, einem Kontaktbehälter b, einer Transportpumpe l und einem Kühler k.
  • Die vom Kompressor kommenden Gase werden mit den als Kühlmittel dienenden und sich im Kreislauf bewegenden Gasen vereinigt und treten bei c in den Hochdruckraum ein, wo sie sich in zwei Gasströme I und II teilen. Strom I nimmt seinen Weg durch den zylindrischen Raum d, der gebildet wird durch das Hochdruckrohr a und den Isolierzylinder. Dieser Isolierzylinder schützt das Hochdruckrohr a vor der vom Kontaktbehälter ausgestrahlten Wärme. Die geringe Wärmemenge, die durch den Isolierzylinder hindurchtritt, wird von dem dauernd in gleicher Stärke vorbeistreichenden Gasstrom I fast vollständig aufgenommen, so daß das Hochdruckrohr vollkommen vor Wärmezutritt geschützt bleibt und seine Temperatur nur in geringem Maße sich erhöht und infolgedessen Schädigungen des Hochdruckrohres nicht auftreten. Am unteren Ende des Isolierzylinders sind in die Doppelwand kurze Rohrstücke h eingeschweißt, die den Gasen I den Weg zur Kontaktmasse freigeben. Die Reaktionsprodukte verlassen das Kontaktrohr durch den Rohrstutzen m. Der andere Teilstrom II durchfließt den Ringraum g zwischen dem Isolierzylinder e und dem heißen Kontaktzylinder h, wobei er sich natürlich erwärmt. Die heißen Gase treten dann bei i aus dem Hochdruckrohr und gelangen von dort in den Kühler k, wo sie ihre aufgenommene Wärme wieder abgeben, um dann über eine Transportpumpe L in die Zuführungsleitung zurückzugelangen. Die Kühlwirkung ist natürlich um so größer, je mehr Gase man in der Zeiteinheit an dein Kontaktzylinder vorbeistreichen iäßt, d. h. je schneller man die Transportpumpe laufen läßt. Durch eine genaue Regelung der Umdrehungszahl dieser Pumpe in Verbindung mit der Benutzung genauer Teinperaturmeßäpparate hat man es jederzeit in der Hand, die Temperatur der Kontaktmasse in den jeweils für einen glatten Reaktionsverlauf günstigsten Grenzen zu halten, Der Kompressor hat natürlich nur die diesem Gasstrom I entsprechende Gasmenge zu liefern. Es wird daher zur Kühlung stets dieselbe Menge an Kühlmittel verwendet, wobei dessen Wirkung nur durch die Umdrehungszahl der Transportpumpe bestimmt wird.
  • In der Vorrichtung nach Abb. a werden zur Kühlunb nicht die Kontaktgase selbst herangezogen, sondern hier bildet das Kühlmittel einen vollkommen in sich geschlossenen Kreislauf. Der Vorgang ist der gleiche wie in Abb. i, nur ist für den Gasstrom II ein gesonderter Zuführungsstutzen at notwendig.
  • Wie gleich zu Beginn der Beschreibung bemerkt wurde, ist diese Kühlung ganz allgemein für exotherme katalytische Gasreaktionen bestimmt und können bei entsprechender Form und Größe der Kontakträume die Kühlflächen auch als Kühlrohre oder Kühlschlangen im Innern der Kontaktmasse untergebracht werden, wobei der Kühlgasstrom das Innere dieser Röhren durchströmt. Derartige Anordnungen veranschaulichen die ohne weiteres verständlichen Abb. 3 und q.. Beispiel i Ein im Schmelzfluß aus Eisen unter Zusatz von Aktivatoren hergestellter Ammoniakkatalysator ergab bei einem Arbeitsdruck von 6oo at und einem Gasdurchsatz von 5 1/min eine Ausbeute von 25 °%. Bei Erhöhung des Arbeitsdruckes auf 650 at traten bereits Überhitzungserscheinungen auf, die Ausbeute an Ammoniak wurde stark, schwankend und ging auf etwa :22 bis @3 °@o zurück. Wurde nun ein Kühlstrom gemäß des vorliegenden Verfahrens angewandt, so konnten bei Arbeitsdrücken von 65o bis 700 at mit dem gleichen Katalysator und unter denselben Bedingungen anstandslos und in gleichmäßiger Ausbeute etwa 30 °/o erreicht werden, und zwar bei einem Gasdurchsatz von 5,81[min.
  • Beispiel z Bei einer anderen sehr aktiven Kontaktmasse, die nach einem besonderen Verfahren hergestellt wurde, traten bereits bei 43o bis 45o at und einer Gasgeschwindigkeit von 5,61rmin Schwankungen in der Ammoniakbildung ein und ein Ausbeuterückgang auf etwa 2o bis 22 °%. Derselbe Katalysator gab unter Anwendung des neuen Verfahrens bei 6oo at und einer Gasgeschwindigkeit von 6 lfmin unter sonst gleichen Bedingungen eine gleichmäßige Ammoniakentwicklung und eine Ausbeute von über 30 °/o.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Durchführung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck bzw. anderer katalytischer exothermer Gasreaktionen bei erhöhtem Druck durch Kühlung der K-antaktsubstanzen und unter Schutz der drucktragenden Wand, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kühlung des Katalysators bestimmte Gasmenge durch mittelbare Berührung des Katalysators demselben die überschüssige Reaktionswärme entzieht und nach außen abführt, wobei diese Gasmenge von der Menge der Reaktionsgase unabhängig ist und sich in einem Kreislauf bewegt, der eine eigene Strömungsgeschwindigkeitsregelung besitzt, während das Frischgas vor dem Eintritt in den Katalysatorbehälter in an sich bekannter Weise die Außengefäßwand an deren Innenseite bespült, so daß diese durch die gemeinsame Wirkung zweier Gasströme und der zwischen ihnen bestehenden Isolierung einen vollkommenen Schutz gegen zu große Erwärmung erfährt.
  2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß andere Gasarten als die Reaktionsgase oder daß Flüssigkeiten als Kühlmittel für den Katalysator dienen.
DEH112471D 1927-08-02 1927-08-02 Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck Expired DE589014C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH112471D DE589014C (de) 1927-08-02 1927-08-02 Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH112471D DE589014C (de) 1927-08-02 1927-08-02 Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE589014C true DE589014C (de) 1933-12-01

Family

ID=7171565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH112471D Expired DE589014C (de) 1927-08-02 1927-08-02 Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE589014C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0485358A1 (de) * 1990-11-07 1992-05-13 Reinhard Dr. Schmidl Kompostiervorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0485358A1 (de) * 1990-11-07 1992-05-13 Reinhard Dr. Schmidl Kompostiervorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2412561B2 (de) Vorrichtung zum Direktabschrecken des heißen gasförmigen Produktes der Kohlenwasserstoff-Pyrolyse
DE2550635C2 (de) Verfahren zur Entfernung von Stickstoffoxiden aus einem Verbrennungsabgas und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2500079A1 (de) Vorrichtung zum kuehlen von stranggiessprodukten
DE589014C (de) Verfahren zur Durchfuehrung der katalytischen Ammoniaksynthese unter Druck oder anderer exothermer katalytischer Gasreaktionen bei erhoehtem Druck
EP0380192B1 (de) Verfahren zur indirekten Beheizung eines Prozessgasstroms in einem Reaktionsraum für eine endotherme Reaktion und Vorrichtung zu dessen Durchführung
DE1567732B1 (de) Verfahren zum kontinuierlichen Umsetzen einer nach dem Nassverfahren gewonnenen,hochkonzentrierten Phosphorsaeure mit wasserfreiem Ammoniak
DE725121C (de) Apparatur zur Absorption von Gasen in Fluessigkeiten
DE2551048C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen
DE567606C (de) Verfahren zur Ausfuehrung der Ammoniaksynthese
DE3929300C3 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Zinntetrachlorid
DE1956550C3 (de) Vorrichtung zur Schmelzenzufuhr für eine Gießanordnung zum Stranggießen von Draht
DE2527630A1 (de) Chemisches verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung desselben
DE670672C (de) Verfahren und Apparat zur Herstellung von Schwefelsaeure nach dem Kontaktverfahren
DE1767487C3 (de)
DE680467C (de) Vorrichtung zur Abfuehrung und Ausnutzung der Reaktionswaerme bei der katalytischen Ammoniakoxydation
DE406200C (de) Verfahren zur Durchfuehrung endothermer Gasreaktionen
AT166911B (de) Verfahren zur synthetischen Herstellung von Harnstoff
DE1768626C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Formamiden
DE516249C (de) Vorrichtung zur Ausfuehrung exothermer katalytischer Gasreaktionen
DE2123950B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Methanol in Röhrenöfen
DE1767574C3 (de) Verfahren zur Wärmezuführung an endotherme heterogene Reaktionen
DE964042C (de) Verfahren zur katalytischen Herstellung von Ammoniak
AT125627B (de) Bleipresse zur Herstellung von Kabelmänteln.
DE484571C (de) Vorrichtung zur Herstellung von Kalkstickstoff
DE561816C (de) Verfahren zur katalytischen Darstellung von Cyanwasserstoff