Wynalazek niniejszy dotyczy sposo¬ bów otrzymywania amonjaku, a zwlaszcza zwiazany jest z procesami, w których mie¬ szanine gazowa azotu z wodorem prze¬ puszcza sie w wysokiej temperaturze i pod cisnieniem okolo 400 atm ponad masa katalityczna, W procesach takich che¬ miczne wiazanie sie tych dwóch gazów w obecnosci katalizatora wytwarza znaczne ilosci ciepla, a zadawalajaca wydajnosc zalezy w duzym stopniu, i nawet prawie calkowicie, od odpowiedniego regulowa¬ nia temperatury wewnatrz zbiorników z katalizatorem. Przy utrzymywaniu katali¬ zatora w temperaturze mozliwie najlepszej po poczatkowem jego ogrzaniu napotyka sie duze trudnosci, a szczególniej stwier¬ dzono, ze ilosc katalizatora, z która gaz styka sie najprzód, latwo ulega uszkodze¬ niu skutkiem przegrzania, poniewaz re¬ akcja jest tutaj najintensywniejsza. Prze¬ konano sie równiez, ze jesli temperatura jest zbyt niska, to aktywnosc katalizatora znacznie sie obniza, skutkiem czego two¬ rzy sie mniej amonjaku, a wydzielone cieplo nie wystarcza do podtrzymania re¬ akcji, która sie przerywa skutkiem tego zupelnie.W zwyklych warunkach pracy cieplo wytworzone w zbiorniku zawierajacym katalizator nie wystarcza do podtrzymania reakcji, jesli swiezo doplywajace gazy nie sa uprzednio podgrzewane. To podgrzewa¬ nie uskutecznia sie normalnie albo bezpo¬ srednio albo droga wymiany ciepla z go¬ raca mieszanina gazowa, opuszczajaca zbiornik z katalizatorem.Regulowanie temperatury, ujawniaja-cej sie dzieki cieplu, wydzielanemu pod¬ czas reakcji uskuteczniano dawniej, sto¬ sujac .^odpowiednio rozmieszczone w masie katalitycznej powierzchnie, przenoszace cieplo, lecz tego rodzaju regulowanie tem¬ peratury nie zapobiega wystepowaniu jej znacznych róznic pomiedzy rozmaitemi od- dzielnemi czesciami katalizatora, a zatem nie zapobiega lokalnemu przegrzewaniu, które niszczy katalizator. Prócz tego taki system nie pozwala na odpowiednie regu¬ lowanie temperatury, dajacej sie zmieniac wraz z warunkami pracy, aby móc zapew¬ nic temperature najodpowiedniejsza do o- trzymywania najlepszych wydajnosci a- monjaku. Przedmiotem wynalazku jest skuteczniejszy niz dotychczas sposób re¬ gulowania temperatury gazów, przecho¬ dzacych przez katalizator oraz dzieki te¬ mu sposób przedluzania trwalosci katali¬ zatora.Zgodnie z wynalazkiem masa katali¬ tyczna podzielona jest na dwie czesci; przez pierwsza z nich przepuszcza sie mieszanine azotu z wodorem, poczem do mieszaniny tej dodaje sie nowa porcje mieszaniny o temperaturze nizszej, wresz¬ cie tak utworzona nowa mieszanine pro¬ wadzi sie przez druga czesc katalizatora, Wieksza czesc ciepla reakcji wydziela sie w pierwszej czesci katalizatora i skutkiem tego gazy opuszczaja te czesc katalizato¬ ra, ogrzane do temperatury wyzszej, niz to jest pozadane. Temperature te obniza sie przez zmieszanie tych gazów ze swie¬ zym zimnym gazem, przed wejsciem do drugiej czesci katalizatora. Te dodana mieszanine azotu z wodorem wprowadza sie miedzy dwie czesci katalizatora pod tern samem cisnieniem, pod jakiem znajdu¬ je sie mieszanina, opuszczajaca pierwsza czesc katalizatora. Zapomoca tych srodków mozna utrzymac najlepsze warunki re¬ akcji, przyczem mozna zastosowac nie¬ przerwane krazenie gazu w calem urza¬ dzeniu, przyczem oczywiscie utworzony amonjak usuwa sie w odpowiednim punk¬ cie oraz doprowadza sie gazy swieze, prze¬ znaczone do przeróbki. Najlepszym jest taki stosunek dwóch czesci katalizatora, jesli pierwsza czesc katalizatora jest mniejsza niz druga, poniewaz dzieki temu temperatura w drugiej wiekszej czesci ka¬ talizatora daje sie latwiej utrzymac na najodpowiedniejszej wysokosci.Aby móc mozliwie dokladnie regulo¬ wac temperature gazu, doprowadzanego do pierwszej czesci katalizatora, mozna tak umiescic wymieniacz ciepla, zeby ga¬ zy opuszczajace druga czesc katalizatora przepiywaly przez ten wymieniacz. Pola¬ czenie miedzy tym wymieniaczem ciepla a doplywem swiezego gazu mozna tak wy¬ konac, zeby umozliwialo wprowadzanie zmiennych ilosci swiezego gazu do wy¬ mieniacza ciepla, jak równiez prowadze¬ nie tego gazu przez róznej dlugosci droge w tym wymieniaczu. W ten sposób, kontro- lujac odpowiednio ilosci doprowadzanego gazu, mozna temperature gazu, przecho¬ dzacego przez pierwsza czesc katalizatora, utrzymywac na pozadanej wysokosci. Ta¬ kie urzadzenie umozliwia scisle regulowa¬ nie koncowej temperatury reakcji katali¬ tycznej oraz otrzymywanie znacznie wiek¬ szej wydajnosci amonjaku, niz to bylo do¬ tychczas oraz jest tansze, niz wewnetrzne urzadzenie chlodzace katalizator, stoso¬ wane dotychczas.W celu dokladniejszego wyjasnienia oraz aby ulatwic wykonanie wynalazku, na rysunku wyobrazono odpowiedni aparat w przekroju pionowym.Zbiornik katalizatora 1 jest umieszczo¬ ny w górnej czesci przetwarzacza, którym jest naczynie o walcowej sciance 2, z po¬ krywa 3 i dnem 4, wytrzymalemi na wyso¬ kie cisnienie. Zbiornik 1 podzielony jest na dwie czesci zapomoca rusztu 5, umie¬ szczonego nieco powyzej srodka zbiornika, którego dno 6 stanowi równiez podobny ruszt. Materjal katalityczny, którym moze — 2 —byc zredukowany tlenek zelaza, podzielo¬ ny jest równiez na dwie czesci, umieszczo¬ ne odpowiednio na rusztach 5 i 6, przyczem czesc 8 jest znacznie wieksza od czesci 7.Wymieniacz ciepla zawiera trzy kolek¬ tory 9, 10 i 11, polaczone odpowiednio gru¬ pami rur pionowych 12 i 13, umieszczonych pod zbiornikiem 1 z katalizatorem we¬ wnatrz cylindra 14, zwisajacego od zbior¬ nika 1.Doplywajaca mieszanina gazowa wcho¬ dzi przez rure 15 i przechodzi do rury 16, zaopatrzonej w kurek regulujacy 17, albo do odgalezienia 18. Rura 16 prowadzi do kolektora dennego U komory grzejnej, zas przewody odgalezione 19, 20, 21, zao¬ patrzone w kurki regulujace, prowadza od¬ powiednio z rury 18 do kolektorów 9 i 10 w dolnej czesci zbiornika 1 z katalizato¬ rem.Przy normalnym biegu pracy doply¬ wajace gazy wznosza sie przez rure 16 poprzez wymieniacz ciepla i z kolektora 9 przez rure 25 wyplywaja do górnej czesci zbiornika 1 z katalizatorem, W tern sta- djum reakcji temperatura gazów wynosi 400 — 600°C. Nastepnie gazy plyna nadól przez katalizator 7, przyczem tworzy sie amonjak i gazy znacznie sie ogrzewaja.Kurek 24 otwiera sie w odpowiednim stop¬ niu i dalsza mieszanina azoto-wodorowa przechodzi przez rure 21 do dolnej czesci zbiornika z katalizatorem i laczy sie z ga¬ zami, przeplywajacemi przez ruszt 5. Gaz, doplywajacy przez rure 21, jako nieprze- prowadzany przez wymieniacz ciepla, jest znacznie zimniejszy od gazów, przeplywa¬ jacych przez ruszt 5, skutkiem czego przy odpowiedniem nastawieniu kurka 24 gazy, przeplywajace przez katalizator 8 mozna utrzymywac w mozliwie najlepszej tempe¬ raturze. Po przejsciu od spodu materjalu katalitycznego 8 przez ruszt 6 niezwiazane gazy i utworzony amonjak plyna wokól rur 12 i 13 w wymieniaczu ciepla, zaopatrzo¬ nym w przegrody 26, aby droga gazów byla kreta. Dzieki temu oddaja one znacz¬ na ilosc swego ciepla gazom swiezym, wznoszacym sie przez rury 12 i 13. Wresz¬ cie gazy z wnetrza cylindra 14 wyplywaja nazewnatrz i wznosza sie wokolo niego o- raz zbiornika 1 z katalizatorem wzdluz scianki wysokopreznej 2 przetwarzacza i uchodza przez rure wylotowa 27.Scislejsze regulowanie temperatury ga¬ zów mozna osiagnac, zmieniajac dlugosc ich drogi w wymieniaczu ciepla. Przy po¬ mocy odpowiedniej manipulacji zaworami 22 i 23 mozna do kolektorów 10 i 9 dopro¬ wadzac takie ilosci swiezych gazów, ze temperatura gazów, przeplywajacych przez rure 25, daje sie utrzymac na zadanej wy¬ sokosci. Jezeli przypadkiem temperatura materjalu katalitycznego 7 ulegnie znacz¬ nemu przegrzaniu, to caly doplyw swie¬ zych gazów mozna chwilowo skierowac przez rure 21 jedynie poprzez druga czesc katalizatora. Gazy, doprowadzane przez którakolwiek z rur 19, 20, 21 wykazuja to samo cisnienie, co i gazy doplywajace przez rure 1$ tak, iz w calym aparacie panuje cisnienie jednakowe. Dalej nalezy zazna¬ czyc, iz w opisanym aparacie mieszanina azotu z wodorem moze krazyc bez przerwy.Oczywiscie, wynalazek nie ogranicza sie do urzadzenia opisanego i przedstawio¬ nego na rysunku. Zwlaszcza zas materjal katalityczny mozna podzielic na wiecej czesci, a dodatkowa mieszanine azotu z wodorem mozna doprowadzac do obu czesci, w celu regulowania temperatury gazu. PL