Wynalazek niniejszy dotyczy otrzymy¬ wania syntetycznego amonjaku z miesza¬ nin azotu i wodoru, prowadzonych przy Wysokiem cisnieniu nad odpowiednim ka¬ talizatorem. Cisnienie podczas przeplywu gazów przez zbiornik z katalizatorem jest zwykle stale albo prawie stale, przyczem zmiany tego cisnienia wystepuja tylko skutkiem oporu, stawianego przeplywowi gazów przez sam katalizator.W technice utrzymywanie katalizatora w temperaturze optymalnej, po poczatko- wem ogrzaniu go od wewnatrz, nastrecza pewne trudnosci, zas zmiany tej tempera¬ tury w obu kierunkach obnizaja skuteczne dzialanie katalizatora, a zatem i wydaj¬ nosc amonjaku. Stwierdzono, ze zbyt niskie temperatury znacznie obnizaja aktywnosc katalizatora tak, iz jesli chlodzic nizej, niz to jest potrzebne do podtrzymania reak¬ cji, to otrzymywanie amonjaku ustaje zu¬ pelnie. W zwyklych warunkach pracy cie¬ plo, wytworzone w komorze katalitycznej, nie wystarcza do podtrzymania reakcji, wiec doprowadzana mieszanine gazów pod¬ grzewa sie albo bezposrednio albo tez go¬ raca odplywajaca mieszanina poreakcyjna w wymieniaczu ciepla, urzadzonym osob¬ no albo tez wewnatrz komory katalitycz¬ nej.Dalej stwierdzono w praktyce przemy¬ slowej, ze czesci katalizatora, stykajace sie najprzód z mieszanina gazu, przyczem reakcja jest najintensywniejsza, moga byc uszkodzone przez przegrzanie albo zatru¬ te przez zanieczyszczenia gazów. I chociaz nawet cieplo to usuwa sie zapomoca odpo¬ wiednich powierzchni chlodzacych, ota-czajacych te czesc katalizatora, to jednak¬ ze trudno jest zapobiec lokalnym prze- grzaniom w masie katalizatora. Stad wyni¬ ka, ze maksymum energji katalizatora, a zatem maksymtim przemiany produktów syntetycznych, w znacznej mierze zalezy od temperatury, w jakiej katalizator rea¬ guje. Dawniej cieplo reakcji usuwano, sto¬ sujac powierzchnie, przenoszace cieplo, odpowiednio umieszczone wewnatrz kata¬ lizatora, przyczem rozmieszczano je w ta¬ ki sposób, iz niepodobna bylo uniknac znacznych róznic temperatury miedzy rozmaitemi czesciami katalizatora, ani tez zapobiec lokalnemu przegrzaniu. Wynala¬ zek niniejszy ma na celu regulowanie tem¬ peratury wewnatrz katalizatora i utrzymy¬ wanie jej na optymalnym poziomie.Zgodnie z wynalazkiem, gazy prowadzi sie najprzód przez katalizator w jednym kierunku, przyczem gazy te nie stykaja sie bezposrednio z katalizatorem, a nastepnie prowadzi sie je w tym samym kierunku w bezposredniem zetknieciu z katalizatorem.Dzieki temu, zimne gazy stykaja sie naj¬ przód posrednio z czesciami katalizato¬ ra, wywiazujacemi najwieksza ilosc ciepla skutkiem reakcji, poczem tak ogrzane gazy przechodza w posrednia stycznosc z cze¬ sciami katalizatora, w których zachodzi reakcja slabsza. W ten sposób calkowity zabieg sprzyja lepszej wymianie ciepla i dazy do utrzymania optymalnej tempera¬ tury w calej masie katalitycznej. Dobrze jest podzielic gazy, posrednio stykajace sie z katalizatorem, na pewna ilosc oddziel¬ nych strumieni, dzieki czemu nowy proces pozwala cala mase katalityczna utrzymy¬ wac w optymalnej temperaturze.Korzystnie jest równiez prowadzic w tym samym kierunku wszystkie doplywa¬ jace swiezo gazy wokolo zbiornika z ka¬ talizatorem, przed ich wejsciem do kata¬ lizatora.Gazy mozna doprowadzic do najodpo¬ wiedniejszej temperatury, przepuszczajac je uprzednio przez osobna mala ilosc ka¬ talizatora przed wejsciem do jego glównej ilosci. Skutkiem tego, reakcja czesciowo zachodzi, lecz czas zetkniecia jest zbyt krótki, by reakcja ta mogla dobiec do konca.Aby ulatwic zrozumienie i wykonanie sposobu wedlug wynalazku, na rysunku pokazano schematycznie trzy aparaty do wykonania nowego sposobu.W aparacie na fig. 1 mieszanine azotu z wodorem pod odpowiedniem cisnieniem doprowadza sie przez rure 1 do kolektora 2, umieszczonego w zbiorniku katalitycz¬ nym 3. Z tego kolektora 2 gazy plyna ku dolowi przez osobne rury 4, prowadzace przez katalizator do kolektora 5. Stad ga¬ zy przez rure srodkowa 6 wznosza sie w kierunku górnej czesci katalizatora, po¬ czem znowu plyna ku dolowi, stykajac sie z katalizatorem bezposrednio. Znaczna ilosc ciepla reakcyjnego uwalnia sie w górnej czesci, gdzie doplywajace gazy w rurach 4 sa najzimniejsze, mniej ciepla wywiazuje sie nizej, gdzie gazy sa goret¬ sze i w ten sposób temperature katalizato¬ ra mozna utrzymywac stale na jednym poziomie. Gazy przechodza wreszcie przez podziurawiona plyte albo ruszt 7 i opu¬ szczaja aparat przez rure 8.W aparacie, wyobrazonym na fig. 2, gazy doprowadza sie przez rure 9 do ko¬ lektora 10, stanowiacego czesc wymienia¬ cza ciepla. Z kolektora 10 plyna one na¬ stepnie przez grupy pionowych rur // do kolektora 12, a stad przez drugi szereg grup rur pionowych 13. Te ostatnie grupy ciagna sie ku srodkowi i sa wspólsrodkowe wzgledem innych grup rur 14, zanurzo¬ nych w katalizatorze 15. W ten sposób ga¬ zy wznosza sie przez rury 13, a nastepnie plyna ku dolowi przez rury 14, stykajac sie z katalizatorem 15 posrednio, przyczem odbywa sie wymiana ciepla. Z rur 14 gazy wydobywaja sie do kolektora 16, skad wchodza do stosunkowo szerokiej rury — 2srodkowej 17, wznoszacej sie poprzez ka¬ talizator. W rurze 17 wpoblizu jej dna u- mieszczona jest podziurawiona plyta albo ruszt 18, na którym spoczywa niewielka ilosc katalizatora. Katalizator ten sluzy do podnoszenia temperatury gazów do opti¬ mum, przyczem stosunkowo duza szyb¬ kosc przeplywu gazów zapobiega rozwi¬ nieciu sie w tern miejscu reakcji glównej.Z górnej czesci rury 17 gazy plyna nadól przez katalizator, przez ruszt 20, na któ¬ rym katalizator ten spoczywa, a nastepnie wokolo rur 11 wymieniacza ciepla, odda¬ jac w ten sposób pewna ilosc swego ciepla gazom swiezo doplywajacym. Wreszcie opuszczaja aparat przez rure 21.W aparacie (fig. 3) zbiornik 3 katali¬ zatora utworzony jest z opuszczajacej sie ku dolowi cylindrycznej sciany 22 i umie¬ szczony jest wewnatrz cylindrycznego przetwarzacza 23, zaopatrzonego w pokry¬ we 24 i dno 25, dostatecznie wytrzymale na wysokie cisnienie. Gazy wchodza przez wpust 26 w pokrywie 24 i plyna nadól wo¬ kolo zbiornika 3 z katalizatorem oraz scia¬ ny 22 na dno naczynia 23. Stad wznosza sie przez grupy rur 27, stanowiace czesc wymieniacza ciepla, i zbieraja sie w ko¬ lektorze 28. Z tego kolektora przeplywaja one przez szereg wznoszacych sie piono¬ wych rur 29, wspólsrodkowych wzgledem grup rur 30, pograzonych w kataliza¬ torze 15, Nastepnie gazy przecho¬ dza nadól przez rury 30, wymienia¬ jac cieplo bezposrednio z katalizatorem 15 i sluzac do odprowadzania czesci cie¬ pla, wywiazanego podczas reakcji w kata¬ lizatorze, poczem przechodza do kolekto¬ ra 31. Stad wznosza sie one przez stosun¬ kowo szeroka rure srodkowa 32, przecho¬ dzaca przez katalizator 15, wreszcie ply¬ na nadól przez katalizator, stykajac sie z nim bezposrednio. Po przejsciu przez ruszt 20, na którym spoczywa katalizator 15, ga¬ zy plyna wokolo rur 27 wymieniacza cie¬ pla, przyczem napotykaja przeszkody w postaci przegród 33, skutkiem czego droga ich staje sie kreta. Wreszcie wyplywaja przez wypust 34 w dnie 25. W srodku wy¬ mieniacza ciepla wznosi sie rura pomoc¬ nicza 35 tak, iz w razie potrzeby mozna gorace gazy usuwac z aparatu wprost przez te rure zamiast prowadzic je wokól rur 27.Jak widac, przy wszystkich trzech przedstawionych odmianach aparatu, chlodniejszy gaz, sluzacy do pochlaniania pewnej ilosci ciepla reakcyjnego z katali¬ zatora, plynie w tym samym kierunku, co gaz, stykajacy sie bezposrednio z katali¬ zatorem, dzieki czemu cala masa tego o- statniego utrzymywana jest w temperatu¬ rze najodpowiedniejszej do wytwarzania maksymalnych wydajnosci amonjaku.Oczywiscie wynalazek nie ogranicza sie do aparatów powyzej opisanych. Np. za¬ miast wprowadzic gorace gazy wokolo rur 27 wymieniacza ciepla, celowiej jest cza¬ sem prowadzic je przez rury 27, a zimne swieze gazy przepuszczac wokolo tych rur.W tym przypadku dozorowanie zimniej- szych gazów mozna uskutecznic, odgale¬ ziajac te gazy, zamiast gazów goretszych. PL