PL1471B1 - Catalytic furnaces for the synthesis of ammonia or the like of a gas reaction. - Google Patents

Catalytic furnaces for the synthesis of ammonia or the like of a gas reaction. Download PDF

Info

Publication number
PL1471B1
PL1471B1 PL1471A PL147120A PL1471B1 PL 1471 B1 PL1471 B1 PL 1471B1 PL 1471 A PL1471 A PL 1471A PL 147120 A PL147120 A PL 147120A PL 1471 B1 PL1471 B1 PL 1471B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
space
catalysis
catalytic
gases
takes place
Prior art date
Application number
PL1471A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL1471B1 publication Critical patent/PL1471B1/en

Links

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest przeto piec do katalizy w pnocesach, o któ¬ rych byla mowa, skladajacy sie z przestrzerl, gdzie zachodzi kataliza i wymiana ciepla ota¬ czajacego te przestrzen i z jednej lub wiecej sekcyj izolowanych termicznie o postaci od¬ powiadajacej rozmaitym róznicom temperatur w wymieniaczu.Ponizej podajemy szczególowy opis wyna¬ lazku, t. j. pieca do katalizy, skladajacego sie z przestrzeni srodkowej, gdzie zachodzi kata¬ liza, z otaczajacego te ostatnia przestrzen wymieniacza ciepla, skladajacego sie z serji zwojów, przez które przechodza gazy w jed¬ nym kierunku i które sa oddzielone od siebie, od przestrzeni, gdzie zachodzi kataliza, i od sciany zewnetrznej, utrzymujacej cisnienie w przyrzadzie, zapomoca przegródek w ksztal¬ cie klinów z materjalu termicznie izolujacego.W sklad wynalazku wchodza jeszcze inne szczególy i urzadzenia, opisane ponizej lub pokazane na' rysunku zalaczonym, który wy¬ obraza przekrój dogodnej formy pieca do ka¬ talizy, odpowiadajacego wynalazkowi. Dla u- rzeczywistnienia pomyslu, w sposób wyobra- ¦ zony na rysunku, naprzyklad w celu zastoso¬ wania go do budowy pieca katalitycznego, sluzacego do syntezy amonjaku, wynalazcy buduja piec, skladajacy sie z przestrzeni a, gdzie zachodzi kataliza, o formie walcowej lub innej, umieszczonej wewnatrz sciany ze¬ wnetrznej b, utrzymujacej cisnienie i za¬ mknietej odpowiednio pokrywami dolna i górna c, d, przykrecanemi lub umooowanemi w inny sposób, a miedzy przestrzenia, gdzie zachodzi kataliza, i zewnetrzna sciana, utrzymujaca cisnienie, umieszczono wymieniacz ciepla, w którym zachodzi wymiana ciepla miedzy ga¬ zami wchodzacemi i wychodzacemi z przy¬ rzadu.W jednej z dogodnych konstrukcyj pieca wymieniacz ciepla sklada sie z wezownicy lub lepiej, lecz nie koniecznie, z serji zwojów o przekroju kolistym, przez które plyna gazy, wchodzace lub wychodzace (lepiej jezeli te ostatnie) skierowujac sie ku srodkowej prze¬ strzeni, gdzie zachodzi kataliza, lub opuszcza¬ jac te przestrzen, przyczem zwoje ulozone sa szeregami pochylonemi' w ten sposób, ze mozna je oddzielic jeden od drugiego, jak tez od przestrzeni, w której odbywa sie kataliza, i od wewnetrznej i od zewnetrznej sciany, u- trzymujacej cisnienie w przyrzadzie, zapomo¬ ca zwezajacych sie lub wykonanych w ksztal¬ cie klina przegródek /, z materjalu izolujacego o odpowiednim skladzie, i tworzacych szczel¬ nie zamkniete kanaly, zawierajace w sobie zwoje lub otaczajace zwoje lub t. p. przez któ¬ re to kanaly gazy wchodzace przeciagaja, kierujac sie do przestrzeni, gdzie zachodzi ka¬ taliza, przyczem przejscie ich jakakolwiek inna droga jest wykluczone.W ten sposób zachodzi zupelna wymiana ciepla miedzy gazami przeplywajacemi i od- plywaiacemi, a postac i uklad przeszkód lub przegródek izolacyjnych zabezpiecza te oko¬ licznosc, ze maximum grubosci materjalu izo¬ lacyjnego odpowiada tym punktom, w których róznica temperatur jest najwieksza i poniewaz — 2 —ksztalt przegródek jest dobrany stosownie do rozmaitych róznic temperatur, przestrzen oto¬ czona sciana zewnetrzna, utrzymujaca cisnie¬ nie w przyrzadzie, jest wyzyskana w sposób najkorzystniejszy.Poszczególne zwoje wymieniacza ciepla lub tez grupy zwojów (jezeli kilka rurek pola¬ czono równolegle w jedna grupe), mozna od¬ dzielic zapomoca przeszkód w postaci spirali w celu wywolania zupelnego przeciwpradu gazów; w razie potrzeby przeszkody lub prze¬ gródki te moga byc wykonane z materjalu izolacyjnego w celu zmniejszenia strat ciepla, zachodzacych miedzy sasiedniemi zwojami poszczególnemi lub sasiedniemi grupami zwo¬ jów.Przyrzady izolujace termicznie moga byc wykonane z blachy zelaznej i napelnione izo¬ latorem ciepla, naprzyklad, w postaci jakiego¬ kolwiek materjalu wlóknistego lub proszku, ! moga byc zaopatrzone w otwór lub otwory (nie wskazane na, rysunku) w celu wyrówna¬ nia cisnienia wewnatrz przyrzadu i uchronie¬ nia od uszkodzen mechanicznych, któreby sie wydarzaly przy kazdej zmianie cisnienia we¬ wnatrz naczynia glównego.Jezeli przegródki maja byc zaopatrzone w wiecej niz jeden otwór, to pozadanem jest, aby te otwory byly umieszczone jeden tuz obok drugiego lub w tej samej strefie, z punktu wi¬ dzenia spadku cisnien, zachodzacego wzdluz drogi gazów, dla unikniecia tworzenia sie krót¬ kich pradów wewnetrznych. Odpowiedni przy¬ rzad do nagrzewania elektrycznego mozna u- miescic na drodze gazów goracych, gdy te opuszczaja wymieniacz ciepla i kieruja sie do masy kontaktowej.Budowa regeneratora i przegródek powyzej opisanych przedstawia znaczne korzysci pozn wyliczonemi juz przedtem, jak np. usuniecie wielkich napiec w materjale, wywolanych przez róznice w rozszerzalnosci z powodu róz¬ nic temperatur rozmaitych czesci wymienia¬ cza ciepla, poniewaz zadna z czesci wymienia- cza lub komora katalizatora nie sa przymoco¬ wane sztywno do obu pokryw lub konców na¬ czynia glównego, a zwoje s,a dosc elastyczne^ aby wytrzymac lekkie róznice w rozszerzal¬ nosci.Dalsza zaleta nadania przegródkom postaci klina polega na latwosci, z jaka moga byc za¬ lozone rózne czesci skladowe, gdyz niema zadnego tarcia, zanim czesci nie dojda do swego ostatecznego polozenia. Najlepiej, jezeli rózne kanaly sa tak dobrane, ze zachodzi rów¬ nowaga ekonomiczna pomiedzy spadkiem ci¬ snienia, wywolanym przez tarcie z jednej stro¬ ny, a dodatnim wplywem wielkiej predkosci gazów na wymiane ciepla z drugiej strony.Lepiej jezeli spirale zwojów zwijane sa na- przemian na lewo i na prawo.Nalezy podkreslic, ze wynalazek nie ogra¬ nicza sie do wyzej opisanych szczególów kon¬ strukcji, poniewaz mozemy zmienic postac, rozmiary i urzadzenie zwoju lub zwojów lub temu podobnych kanalów albo naczyn, przez które gazy przeplywaja do przestrzeni, w któ¬ rej sie odbywa kataliza, lub przez które one 2 niej wychodza, i mozemy zmienic sposób u- rzadzenia rzeczonej przestrzeni lub naczynia zewnetrznego, zawierajacego przyrzad. Moz¬ na równiez modyfikowac sposób urzadzenia i zmontowanie róznych czesci przyrzadu, za* leznie od natury operacji, której w poszczegól¬ nych wypadkach piec ma sluzyc, lub zaleznie od innych warunków praktyki, którym nalesy zadoscuczynic. PLThe subject of the present invention is therefore a midnight catalysis furnace, which consists of a space where catalysis and heat exchange takes place surrounding the space, and one or more thermally insulated sections in a form corresponding to various temperature differences in The following is a detailed description of the invention, i.e. the catalysis furnace, consisting of a central space where the catalysis takes place, and a heat exchanger surrounding the latter space, consisting of a series of coils through which gases pass in one direction and which are separated from each other, from the catalytic space, and from the outer wall which maintains the pressure in the device, by means of wedge-shaped compartments of thermally insulating material. Other details and devices as described below or shown below are included in the invention. in the attached drawing, which depicts a cross-section of a suitable form of a catalysis furnace, corresponds to giving an invention. In order to make the idea real, for example, in order to apply it to the construction of a catalytic furnace for the synthesis of ammonia, the inventors build a furnace consisting of a space where catalysis occurs, cylindrical or another, located inside the external wall b, maintaining pressure and closed with lower and upper covers c, d, respectively, screwed or otherwise arranged, and between the spaces where the catalysis takes place and the external wall, which maintains the pressure, a heat exchanger is placed in which heat exchange takes place between the gases entering and exiting the instrument. In one convenient furnace design, the heat exchanger consists of a coil, or better, but not necessarily, a series of circular coils through which the gases flowing into or leaving (better if the latter) heading towards the central space, where catalysis is taking place, or leaving this space, with the rings are arranged in inclined rows in such a way that they can be separated from one another, as well as from the space in which catalysis takes place, and from the inner and outer wall, which maintains the pressure in the device, forgetting the ties or made in the form of a wedge-shaped partitions /, of an insulating material of suitable composition, and forming tightly closed channels, containing in them turns or surrounding turns, or tp through which channels, the gases entering drag, towards the space where the catalysis, because their passage by any other route is excluded. In this way, a complete exchange of heat between flowing and flowing gases takes place, and the shape and arrangement of obstacles or insulating partitions ensures that the maximum thickness of the insulation material corresponds to those points where the temperature difference is the greatest, and because - 2 - the shape of the compartments is selected according to the various temperature differences ratur, the space enclosed by the outer wall that maintains the pressure in the apparatus, is most advantageously exploited. Individual heat exchanger coils or groups of coils (if several tubes are connected in parallel in one group), it is possible to separate the obstructions by in the form of a spiral to produce a complete counter-current; if necessary, these obstacles or partitions may be made of insulating material in order to reduce heat losses between adjacent individual turns or adjacent groups of turns. Thermally insulating devices may be made of sheet iron and filled with a heat insulator, for example , in the form of any fibrous material or powder,! may be provided with a hole or holes (not shown in the drawing) to equalize the pressure inside the device and to prevent mechanical damage that would occur with any change in pressure inside the main vessel. If the compartments are to be provided with more than one opening, it is desirable that these openings are placed next to each other or in the same zone from the point of view of the pressure drop along the path of the gases to avoid the formation of short internal currents. A suitable electric heating device can be positioned in the path of the hot gases as they exit the heat exchanger and go to the contact mass. The construction of the regenerator and the compartments described above presents significant advantages to the knowledge already calculated, such as the removal of large voltages in the material. caused by differences in expansion due to temperature differences of the various parts of the heat exchanger, because no exchanger parts or the catalyst chamber are rigidly attached to both covers or ends of the main vessel, and the coils are quite flexible to withstand slight variations in expansion. A further advantage of giving the compartments a wedge is the ease with which the different components can be folded in, as there is no friction until the parts reach their final position. It is best if the different channels are so selected that there is an economic balance between the pressure drop caused by friction on one side and the positive effect of high gas velocity on the heat exchange on the other side. - alternately to the left and to the right. It should be emphasized that the invention is not limited to the above-described details of the structure, since we can change the form, size and arrangement of the coil or coils or similar channels or vessels through which the gases flow into the space in which the catalysis takes place or through which they exit, and we can change the arrangement of said space or external vessel containing the device. The apparatus may also be modified and the various parts of the apparatus assembled according to the nature of the operation which the furnace is to serve in each case or according to other conditions of practice which are to be fulfilled. PL

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe. 1. Piec do katalizy przy syntetycznem otrzy¬ mywaniu amonjaku i przy przeprowadzaniu t p. reakcji miedzy, gazami, tern znamienny, ze sie sklada z przestrzeni, w której zachodzi kataliza, z wymieniacza ciepla, otaczajacego wspomniana przestrzen, i z jednej lub wiekszej ilosci izolujacych termicznie przegród. Patent claims. 1. Catalytic furnace for synthetic ammonia recovery and for carrying out the above reaction between gases, a site characterized by the fact that it consists of a space in which catalysis takes place, a heat exchanger surrounding the said space, and one or more insulating thermally partitions. 2. Piec do katalizy, wedlug zastrz. 1, tern znamienny, ze sie sklada z przestrzeni srod¬ kowej, w której zachodzi kataliza, i wymie¬ niacza ciepla, otaczajacego wspomniana prze^ strzen i skladajacego sie z serji zwojów, slu-zacych do przeplywu gazów, w jednym kie¬ runku, oddzielonych od siebie, od przestrzeni, gdzie zachodzi kataliza, i od sciany zewnetrz¬ nej, utrzymujacej cisnienie w przyrzadzie, za- pomoca przegródek w postaci klinów z mate- rjalu termicznie izolujacego. 2. The catalysis furnace according to claim 1, characterized by the fact that it consists of a central space in which catalysis takes place and a heat exchanger surrounding said space and consisting of a series of coils for the passage of gases in one direction, separated from each other, from the catalytic space and from the outer wall which maintains the pressure in the device, by means of wedges made of thermally insulating material. 3. Piec do katalizy wedlug zastrz. 2, w którym zwoje lub grupy zwojów sa oddzielone od siebie zapomoca spiralnych przegród. H. C. Greenwood i W. R Tate. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Ar2 1471. 7AHLBRAF.K0ZUMSWCH W WARS/MMI PL3. The catalysis furnace according to claim 2. wherein the turns or groups of turns are separated from each other by spiral partitions. H. C. Greenwood and W. R. Tate. Deputy: M. Skrzypkowski, patent attorney. To the patent description Ar2 1471. 7AHLBRAF.K0ZUMSWCH W WARS / MMI PL
PL1471A 1920-03-16 Catalytic furnaces for the synthesis of ammonia or the like of a gas reaction. PL1471B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL1471B1 true PL1471B1 (en) 1925-02-28

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3346042A (en) Radiation recuperator
RU2001126900A (en) Latent heat storage device
RU2425295C1 (en) Thermal electric generator
RU2493504C1 (en) Thermoelectric generator for autonomous power supply
US3414052A (en) Tubular heat exchangers
PL1471B1 (en) Catalytic furnaces for the synthesis of ammonia or the like of a gas reaction.
CN108332601A (en) A kind of internal fixing structure and its manufacturing method of jacketed type exchanger
JP5619511B2 (en) Indirect hot air generator
RU2541799C1 (en) Thermal electric power generator for individual power supply
US2514279A (en) Heater for fluids
RU2599087C1 (en) Heat and electric generator for autonomous power supply
RU2728008C1 (en) Individual autonomous thermal power generator
US3237610A (en) Double fired multi-path process heater
US1884617A (en) Air preheater
US2342148A (en) Vapor generator
RU2487301C2 (en) Polyfunctional glass-block air heater
KR101529110B1 (en) Boiler
US1335891A (en) Construction of catalyst-furnaces
PL91719B1 (en)
US1717751A (en) baker
US2464900A (en) Hot gas apparatus comprising a heater surrounding the hot chamber
US1730298A (en) Furnace
US788170A (en) Superheater for flue-boilers.
US1349869A (en) Marine boiler
US1729037A (en) Boiler arrangement