Opis wydano drukiem dnia 29 lutego 1964 r.B04] S/GO POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 48091 KI. 12 g, 4/02 KI. internat. B 01 j Polska Akademia Nauk*) b\oo (Zaklad Inzynierii Chemicznej i Konstrukcji Aparatury) Gliwice, Polska Reaktor do wysokocisnieniowej syntezy katalitycznej Patent trwa od dnia 20 sierpnia i962 r.Reaktory do wysokocisnieniowych syntez ka¬ talitycznych, jak synteza amoniaku lub metano¬ lu, skladaja sie z naczynia cisnieniowego oraz umieszczonego w nim aparatu zwanego wne¬ trzem reaktora. Wnetrze reaktora zawiera ko¬ more wypelniona katalizatorem, przez która przebiegaja rury wymiennikowe dla odbierania ciepla reakcji z katalizatora przez wstepnie pod¬ grzany gaz plynacy do reakcji, ponadto wnetrze reaktora zawiera wstepny wymiennik, w któ¬ rym gaz surowy cieplem gazu poreakcyjnego podgrzewa sie do temperatury, z która wchodzi do rur wymiennikowych umieszczonych w ko¬ morze katalitycznej. W klasycznym rozwiazaniu wnetrza reaktora do syntezy amoniaku opisa¬ nym na przyklad w dziele Technologia Zwiaz¬ ków Azotowych tom I str. 641 PWT 1955 oraz w róznych odmianach tego rozwiazania na przy- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa prof. dr inz. Tadeusz Hobler i mgr inz. Wlodzimierz Granowski. klad wedlug patentów nr 41469 i 45 301, dlugosc reaktora i jego wnetrza sklada sie z odcinka zajmowanego przez komore katalityczna, odcin¬ ka przeznaczonego na wstepny wymiennik i po¬ sredniego odcinka, w którym znajduje sie glo¬ wica rozdzielcza laczaca wstepny wymiennik z komora katalityczna.Wynalazek polega na^miieszczeniu wstepne¬ go wymiennika w calej dlugosci wnetrza re¬ aktora oraz komory katalityczneTrowniez w ca¬ lej dlugosci wnetrza reaktora z tym, ze komora katalityczna" zajmuje przestrzen osiowa i jest otoczona plaszczem o jk)dw^InycE^ScTimacfi"sta¬ nowiacym wymiennik wstepny. W plaslCzu tym znajduja sie rury~ rliwniezHBregnace przez cala dlugosc wnetrza reaktora. Surowy gaz pro¬ wadzony jest wewnatrz plaszcza miedzy rura¬ mi, a gaz poreakcyjny wewnatrz rur. Ponadto / w reaktorze wedlug wynalazku zastosowano no- i we uksztaltowanie wtórnego wymiennika ciepla • w komorze katalitycznej jako wymiennika typu Fielda. ¦JReaktor wedlug wynalazku ma dzieki opisa¬ nemu wyzej uksztaltowaniu znacznie wieksza pojemnosc na katalizator przy tej samej obje¬ tosci naczynia cisnieniowego, co stanowi lepsze wykorzystanie najkosztowniejszego elementu, którym jest naczynie cisnieniowe. Ponadto ,rey aktor nie zawiera... w swyjxu wjaejtrzu__glowicx rozdzielczej, która w znanych rozwiazaniach prowadzac gaz o róznej temperaturze w sposób dosc skomplikowany, jest narazona na dylatacje cieplne powodujace powstawanie nieszczelnosci na zlaczach, a nawet pekania tworzywa. Jak wiadomo, najczestsze przypadki awarii wnetrza reaktora pochodza z nieszczelnosci glowicy.Korzystne dla przebiegu reakcji katalitycznej i rozkladu temperatur wzdluz zloza katalitycz¬ nego o dlugosci niestosowanej w rozwiazaniach znanych, okazalo sie prowadzenie gazu w ru¬ rach wymiennika wtórnego tak, aby na prze¬ mian na pewnym odcinku rura srodkowa ukla¬ du Fielda plynal gaz chlodniejszy, a na pew¬ nym odcinku gaz goretszy. Do zmiany przeply¬ wu sluza odpowiednie kierownice.Przyklad rozwiazania reaktora wedlug wyna¬ lazku w przekroju osiowym przedstawia rysu¬ nek schematyczny.W wysokocisnieniowym naczyniu 1 znajduje sie tak zwane wnetrze reaktora. Jest ono utwo¬ rzone przez plaszcz 2 o podwójnych scianach, miedizy którymi rozmieszczone sa na obwodzie kolowym rury 3 wymiennika wstepnego i który obejmuje komore katalityczna 4, przez która przebiegaja rury 5 wymiennika wtórnego typu Fielda. W rurze centralnej 6 umieszczony jest elektryczny grzejnik 7 do zapoczatkowania re¬ akcji. Kierownice 8 sluza do kierowania gazu z wewnetrznej rury ukladu Fielda do przestrze¬ ni pierscieniowej tego ukladu. Podstawowy wlot gazu surowego stanowi otwór 9, a dodatkowy wlot tegoz gazu dla regulacji temperatury prze¬ wód 10. Wylot gazu poreakcyjnego stanowi przewód 11. Miedzy plaszczem 2, a naczyniem cisnieniowym 1 pozostawiona jest szczelina dla przeplywu surowego gazu w .celu chlodzenia naczynia wysokocisnieniowego. Jak wynika z ry¬ sunku, zarówno komora katalityczna 4 jak i wy¬ miennik wstepny «z. rurami 3 wypelniaja cala dlugosc naczynia cisnieniowego. PL