PL2800B1 - Przyrzad do syntez chemicznych egzotermicznych, odbywajacych sie pod cisnieniem i przy wysokich temperaturach. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest aparat do syntez chemicznych egzoter¬ micznych, odbywajajcych sie pod cisnieniem i przy wysokich temperaturach.Stosujac, metode do syntezy amonjaku, jako przykladu zastosowania aparatu, moz¬ na poprzestac, o ile chodzi o usuniecie wy¬ tworzonego amonjaku, na wydalaniu tako¬ wego zapomoca prostego skraplania w zwyklej temperaturze i przeprowadzenia powstajacych gazów do drugiego aparatu, nastepnie do trzeciego i czwartego, o ile to jest konieczne; pozostalosc gazowa przy dostatecznej zawartosci w niej wodoru, zu¬ zywa sie tak samo, jak tleniek wegla gazu wodnego, do wytwarzania sily motorowej.Podobne urzadzenie posiada te zalete, ze przy jednym ciaglym zabiegu, pozwala na systematyczne wyzyskiwanie gazów. Po¬ siada jednak wade, ze do reakcji wymaga kilku serji aparatów.Aparat wedlug niniejszego wynalazku, pozwala uskutecznic reakcje bez stosowa¬ nia kilku aparatów.W tym celu mozna spozytkowac spe¬ cjalne dzialanie nadmiaru cisnienia, t. j. bardzo duza absolutna zmiane gestosci ga¬ zów reagujacych pod skombinowanem dzialaniem bardzo silnego stezenia przy bardzo silnem czynnem cisnieniu oraz szczególnie wzmozonej scisliwosci amonja¬ ku w porównaniu z jego skladnikami. Tym"sposobem bez; zadnego mechanicznego urza¬ dzenia, mozna otrzymac bardzo skutecz¬ ny obieg gazów o jednakowem cisnieniu na¬ wet w dwóch oddzialach, podlegajacych temu samemu cisnieniu wymiennika, tl j. bez róznicy w temperaturze.Zalaczony rysunek przedstawia przy¬ klady wykonania aparatu wedlug niniejsze¬ go wynalazku.Fig. 1 — przekrój podluzny aparatu, fig. 2 i 3 ±~ przyklad odimennego wy¬ konania, fig. 4 — przekrój poprzeczny urzadze¬ nia, które uprzedza o peknieciu rury skut¬ kiem nadmiernego cisnienia.Na fig. 1 — T1 oznacza rure podlegaja¬ ca nadmiarowi cisnienia. Wewnatrz rury T1 odbywa1 sie reakcja. Cienka rura T2 zapobiega dzialaniu temperatury i gazów na 7\ dzieki temu, ze jest zaopatrzona war-, stwa materjalu pochlaniajacego cieplo, e- wentualnie dzieki slabej cyrkulacji azotu lub gazu w przestrzeni wolnej pomiedzy 7\ i T2. Rura T3 zawiera substancje katalizu¬ jace i dochodzi tylko do punktu M apara¬ tu; rura T3 na calej dlugosici jest otoczona zewnetrzna rura 7\, wystarczajaca do sku¬ tecznego dzialania, jako wymiennik tempe¬ ratury dla gazów reagujacych, wprowadzo¬ nych do aparatu w punkcie M rura K. Ga¬ zy kieruja sie do górnej czesci A rury, po¬ niewaz przejscie do dolu jest zamkniete za- pomoca zamkniecia uszczelniajacego. Poza T3 substancja katalizujaca wypelnia calko¬ wicie rure ochronna T2.W przejsciu od K do A gaz reagujacy osiaga temperature reakcji wówczas, kiedy aparat jest nagrzany cieplem samej reakcji przy stykaniu sie z T3, lub spirala ogrze¬ walna S. Gaz styka sie z substamcja kata¬ lizujaca rury T3 i przetwarza sie stopniowo.Warunki sa tego rodzaju, ze przy wyjsciu z Ts do T& stezenie jest juz znaczne. Do dalszego zatem ciagu reakcji pozadane jest zupelne lub czesciowe usuniecie wytworzo¬ nego amonjaku. W tym celu przez zawór boczny K1 prostopadla rura t dochodzi do wnetrza T2 i laczy sie ze zbiornikiem C, którego sciankai moze byc ochladzana wo¬ da. Ciensza frurka centralna l laczy wne¬ trze zbiornika z osia rury katalizujacej T2.Wciagniete z powodu oziebienia scianek przez jedna z rur do zbiornika gaizy prze¬ sycone amonjakiem wydzielaja amonjak, staja sie lzejsze i druga rura wchodza do katalizatora. Zespól rurek l, /x odgrywa zreszta role wymiennika temperatury i wi¬ nien byc ochraniaczem ciepla, aby wcho¬ dzace gazy, o ile stanowia znalezna czesc calkowitej ilosci, nie mogly wytwarzac tem¬ peratury nizszej, jak konieczna do reakcji; plynny amonjak usuwa sie kranikiem r.Reakcja dzieki zmniejszeniu sredniej koncentracji plynnego gazu wskutek pierw¬ szego wydzielenia czesci amonjaku zostaje pobudzona; nastepne zmniejszenie usku¬ tecznia sie cokolwiek dalej zapomoca dru¬ giego podobnego urzadzenia K2 i tak dalej, tak, ze przetwarzanie gazów w koncu rury jest zupelne.Fig. 2 przedstawia odmienny aparat, w którym bez specjalnego mechanizmu mozna wytworzyc powtarzajacy sie obieg gazów w jednym tylko przyrzadzie reakcyjnym, w którym ciagly przyplyw nowych gazów kompensuje równiez ciagle usuwanie wy¬ wiazanego amonjaku.W tern urzadzeniu aparat jest prosto¬ padly; gazy reagujace wchodza od dolu, obiegaja pomiedzy T2iT3, stopniowo ogrze¬ waja sie wskutek samej reakcji lub styka¬ nia sie ze spirala S i przechodza góra do rury katalizujacej; przetwarzaja sie stop¬ niowo', a doszedlszy do czesci dolnej wcho¬ dza przez t do zimnego zbiornika C, w któ^- rytn amonjak staje sie plynny. Pozostaja¬ ce lzejsze gazy ze zbiornika przez lt uno¬ sza sie pomiedzy T2 i T3, a ten obieg trwa dalej, pomimo ze gazy w T3 sa goretsze od gazów w T2 o cala róznice temperatur wy¬ miennika T2, T3 z powodu duzej zawarto-, sci amonjaku i anormalnej jego scisliwosci — 2 —nawet w temperaturze aparatu. Koncowy gaz wchodzi przez f3. Wyczerpanie gazów reagujacych nie jest w tym wypadku syste¬ matyczne i przy niedostatecznej stalosci nalezy uskuteczniac przerywane oczyszcza¬ nie, albo tez w celu unikniecia stopniowego zubozania tracic stale znaczna czesc ga¬ zów. Gdyby spadek temperatur, wywoly¬ wany wewnetrzna oslona, gromadzaca cie¬ plo, byl niedostateczny i nalezaloby go zwiekszac róznica temperatur wymiennika T2i Ts, w urzadzeniaich wedlug fig. 1 i 2, mozna (fig. 3) wprowadzac reagujace gazy rura lx o malej srednicy, która wiodlaby je do rury katalizujacej w stanie ogrzanym do temperatury reakcji przy ich przejsciu przez substancje katalizujaca. Tym sposo¬ bem zmniejszy sie znacznie nagromadzanie sie i strate objetosci, powodowane jedno¬ czesnie uzyciem rur T2 i T3 o srednfcy du¬ zej w urzadzeniaich wedlug fig. 1 i 2.Zauwazono, ze gdy skutkiem jakiejkol¬ wiek wady lub nadmiernego podniesienia temperatury pekaja rury, podlegajace nad¬ miarowi cisnienia, stopniowe wydecie po¬ przedza zwykle pekanie rury.Fakt ten spozytkowano do uprzedzenia mozliwego wypadku. W tym celu rure, u- legajaca nadmiarowi cisnienia w róznych czesdach jej dlugosci, zaopatruje sie o- strzegacziami elektrycznemi lub metehanicz- nemi, sygnalizujacemi wydecie. Jak wska¬ zuje fig. 4 ostrzegacz moze staiiowic pier¬ scien metalowy elastyczny izolowany, o ile urzadzenie jest elektryczne z kontaktem 2, zamykajacym obieg ostrzegacza elektrycz¬ nego, skoro tylko srednica kontrolowanej rury dosiegnie niebezpiecznej gratófcy, jaka mozna uprzednio okreslic. PL

Claims (3)

1. Z as trze zenia patentowe. 1. Aparat do syntez chemicznych egzo¬ termicznych, pod cisnieniem i przy wyso¬ kich termperaturach, a specjalnie do synte¬ zy amonjaku, znamienny tern, ze sklada sie z rury napelnianej materjalem katalizuja¬ cym, do której wchodza reagujace gazy, celem osiagniecia odpowiedniej temperatu¬ ry, która wywtolywana jest samodzielnie przy reakcji oraz dzieki stykaniu sie rury z ogrzewalna spirala, przyczem przewody, dochodzace do wnetrza rury katalizujacej, sluza do odciagania wytwarzanego pro¬ duktu, np. amonjaku, kazdy zas przewód laczy sie ze zbiornikiem z ochladzcinemi sciankami, a ciensza centralna rura laczy wnetrze zbiornika z osia rury katalizujacej.
2. 2. Aparat do syntez chemicznych egzo¬ termicznych pod cisnieniem i przy wysokich temperaturach, znamienny tern, ze gazy reagujac wchodza od dolu, obiegaja prze¬ strzen zamknieta okolo prostopadlej rury katalizujacej i stopniowo zostaja ogrzane przy zetknieciu sie z rura w biegu normal¬ nym lub ze spirala ogrzewiajaca, nastepnie wchodza do rury katalizujacej, przetwarza¬ ja sie stopniowo i wchodza do dolnej czesci zbiornika, gdzie produkt syntezy np. amo¬ niak, skrapla sie, a lzejsze gazy dostaja sie do obiegu przez odpowiedni przewód. 3. Aparat wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze doplyw gazów reagujacych ma miejsce wewnatrz centralnej, malej srednicy rury, która przechodzac przez ma¬ se katalizujaca, siega górnej czesci rury ka¬ talizujacej, do której wówczas wchodza gazy reagujace, przyczem ciala syntetyczne zbieraja sie w przewodach, wchodzacych w mase katalizujaca i zaopatrzonych w rure wewnetrzlna do zwracania lzejszych gazów w obieg reakcji. 4. Aparat wedlug zastrz. 1, 213, zna¬ mienny tern, ze opatrzony jest mechani¬ zmem lub elektrycznem urzadzeniem, auto¬ matycznie wskazujacem i ostrzegajacem przed wydeciem rury, które zwykle naste¬ puje przy nadmiernem cisnieniu. „L'Air Liauide" Societc Anonyme pour TZtude et l'Exploitation des Procedcs G. Claude; Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy.Tiff.
3. 3. ii PL