PL47006B1 - - Google Patents

Description

OpttblikWM/ditlR 18 lipca 1963 r. lUrzedu Patentowego POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47006 KI. 12 g, 4/02 KI. internat. B 01 j Zaklady Azotowe „Kedzierzyn"*) Kedzierzyn, Polska Reaktor do syntezy amoniaku Patent trwa od dnia 121 marca 11962 r.Azeby uzyskac .wysoka (wydajnosc reakcji syntezy amoniaku itrzeba przeprowadzic ja w pewnych scisle 'Okreslonych, waskich grani¬ cach temperaitur. Reakcja ta gest silnie egzo¬ termiczna wolbec czego utrzymanie wlasciwej temperatury iw calej przestrzeni reakcyjnej staniowi powaizny problem techniczny. Jednym ze znanych splosabów rozwiazania tego proble¬ mu jest zastosowanie reaktora pólkowego. Pod nazwa ta rozumie sie w niniejszym opisie re¬ aktor posiadajacy wydluzone naczynie cylin¬ dryczne podzielone poprzecznie kilkoma, np. szescioma, perforowanymi rusztami, zwanymi pólkami. Na pólkach spoczywaja warstwy ka¬ talizatora, które ochladzane sa zimnym gazem wprowadzonym z boków ireaktora. Przez regu¬ lacje natezenia przeplywu na poszczególnych *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórcami wyna¬ lazku sa: mgr inz. Jan Moskal, mgr inz. Zdzislaw Lyson, mgr inz. Boleslaw Skowronski. króccach uzyskuje sie dostateczne ochladzanie masy katalitycznej, lecz ochladzanie to nie jest rówmomderne.Opisane wyzej rozwiazanie konstrukcyjne reaktora, pomim-o szeregu zalet jest niezbyt rozpowszechnione w iswiatowym przemysle azotowym, a to z powodu zasadniczej trudnos¬ ci wiazanej z mieszaniem gazu zimnego z go¬ racym. Przeplyw przez przestrzen reakcyjna jest bowiem laminarny i na skutek (tego wspo¬ mniane gazy .niedostatecznie sie mieszaja i tym samym nie nastepuje /równomierne ochladzanie masy katalitycznej.Znane jest wiale konstrukcji "sluzacych do wymieszania wspomnianych strug gazu, np. z publikacji: L. iB. Hein, Chem. Eng. Progr., 48, 412U95E), ale wszystkie posiadaja zasadni¬ cza wade: zajmuja bardz© duzo miejsca. Np. z rysunku umieszczonego iw cyltowanym arty¬ kule wynika, ze urzadzenie mieszajace i chlo¬ dzace mase katalityczna zajmuje przestrzeno wysokosci równej okolo XU srednicy reakto¬ ra* Przy stasowanej ilosci pólek 5— 8, stano¬ wi 1lo tak duza is trate miejsca przeznaczonego zasafdiniczo na katalizator, ze wydajnosc ama- wdainego reaktora staje sie znacznie mniejsza od wydajnosci innych typów reaktorów, przy zalozeniu, ze w obu porównywanych przypad¬ kach naczynie cisnieniowe cne aktora jest takie samo. Naczynie to jest najdrozsza czescia re^ aktora wobec czego jak najlepsze jego wyko¬ rzystanie na katalizator jest zawsze przed¬ miotem specjalnych staran konstruktorów.Przedmiotem wynalazku jest reaktor typu pólkowego, w którym urzadzenie do mieszania gazu zimnego z goracym ii chlodzenia masy katalitycznej zajmuje mniejsza objetosc w re¬ aktorze niz urzadzenia do itego czasu stosowa¬ ne. Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala na umieszczenie znacznie wiekszej ilosci kataliza¬ tora w ireaktorze pólkowym niz bylo to dotych¬ czas mozliwe, zwiekszajac jego wydajnosc.Istota wynalazku jest zaopatrzenie reaktora w rozpylacz gazu chlodzacego, utworzony z .wy¬ gietej w pierscien rury z otworami, umiesz¬ czony w katalizatorze tuz nad pólka, oraz w przepone blaszana umieszczona tuz pod pólka, posiadajaca kilka otworów, w które wspawane sa wygiete krótkie przewody mieszajaice. Gaz zimny wydobywajacy sie z rozpylacza z gazem goracym wytworzonym z reakcji przeplywu przez pólke i przestrzen miedzy pólka a prze- poina, w których to elementach nastepuje wstepne mieszanie, a nastepnie wplywa do ot¬ worów w przeponie. Wplyw gazu do tych ot¬ worów ma charakter wybitnie burzliwy co sprzyja dobremu mieszaniu. Nastepnie, podczas przeplywu przez krótkie wygiete przewody, jest nadal utrzymana diuza burzliwosc. Wyloty wspomnianych przewodów sa skierowane do gó¬ ry, celem spowodowania dodatkowej zmiany kierunku. Wysokosc opisanego mieszalnika nie przekracza 1/10 srednicy reaktora.Na rysunku fiig. 1 i fig. 2, pokazano przyklad rozwiazania reaktora wedlug wynalazku. Na rysunku tym nie pokazano dolnej czesci reak¬ tora zawierajacej wymiennik ciepla sluzacy do podgrzania glównego strumienia gazu reakcyjnego, poniewaz jest on typowym apa¬ ratem uzywanym powszechnie. Nie zaznaczono tez pokryw reaktora, poniewaz ich rozwiazanie moze byc dowolne.Symbolem 1 oznaczono katalizator, 2 rozpy¬ lacz gazu chlodzacego, 3 pólke, 4 wolna prze¬ strzen miedzy pólka a przepona, 5 przepone, 6 otwór w przeponie, 7 przewód wygiety, 8 wylot przewodu wygiete@o, 9 plaszcz naczynia wewnetrznego, 10 plaszcz naczynia cisnienio¬ wego.Praca reaktora przebiega nastepujaco: glów¬ ny goracy strumien gazu reakcyjnego wplywa na katalizator 1, nastepnie przed wejsciem na pólke 3 spotyka sie z gazem chlodzacym wydo¬ stajacym sie z rozpylacza gazu chlodzacego 2, oba gazy przechodza przez pólke 3, przestrzen miedzy pólka a przepona 4, wchodza nastep¬ nie do otworów 6, plyna przez wygiete rury 7 a nastepnie wychodza wylotami 8 i wplywaja na nastepna warstwe katalizatora. Ten cykl powtarza sie kilkakrotnie w zaleznosci od ilos¬ ci pólek w reaktorze. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Pólkowy reaktor do syntezy amoniaku, po¬ siadajacy miedzy warstwami katalizatora do¬ prowadzenia giazu chlodzacego, znamienny tym, ze d-oprowadzenie gazu chlodzacego, umiesz¬ czone w katalizatorze tuz mad pólka, uksiztal- to|wane jest w formie pierscienia z otworami na poboaznicy, a pod kazda pólka reaktora znajduje sie przepona, uszczelniona wzgledem scian aparatu i posiadajaca kolka otworów, w które wspawane sa krótkie przewody mie¬ szajace, tak wygiete, ze ich wyloty skierowane sa ku górze. Zaklady Azotowe KedzierzynDo opisu patentowego nr 470.06 WDA, 951 10.4.63. 100 szt. B5 PL