Pierwszenstwo: Opublikowano: 23.IV.1965 KI. 4ttT&- AZ k 1/cO MKF / O^y/if - h/oo Twórca wynalazku: Wlodzimierz Granowski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Syntezy Chemicznej, Gliwice (Polska) ?«L '< Utleniacz amoniaku Przedmiotem wynalazku jest utleniacz amoniaku z rusztem strunowym.Dotychczas znane utleniacze sluzace do przerób¬ ki amoniaku gazowego na tlenek azotu, budowane sa w formie stalowych kopul oslaniajacych po¬ ziomo ulozone siatki platynowe spelniajace role katalizatora w reakcji utleniania amoniaku. Mie¬ szanka powietrzno-amoniakalna doprowadzana jest zwykle od góry wprost na siatki katalityczne ulo¬ zone na ruszcie ze stali zaroodpornej.W utleniaczach pracujacych pod cisnieniem do 8 ata temperatura katalizatora w czasie normalnej pracy wynosi okolo 900°C. Ze wzgledu na znaczne odksztalcanie sie rusztów nosnych katalizatora, spowodowane dylatacja cieplna i zjawiskiem pel¬ zania, a takze ze wzgledu na znaczny spadek wy¬ trzymalosci mechanicznej scian kopuly w wyso¬ kich temperaturach — stosowane srednice utlenia¬ czy cisnieniowych nie przekraczaja z reguly 1,5 m.Stosowanie malych srednic pociaga za soba wy¬ stepowanie duzych predkosci liniowych gazu sprzy¬ jajacych zwiekszaniu erozji siatek katalitycznych co wiaze sie ze wzrostem strat drogiej platyny.Do zapoczatkowania reakcji utleniania amoniaku siatki katalityczne podgrzewane sa za pomoca plo¬ mienia wodorowego. W stosowanych rozwiazaniach doprowadzenie wodoru jedna dysza lub porusza¬ jaca sie ruchem obrotowym dziurkowana rura nie gwarantuje — zwlaszcza przy wiekszej srednicy utleniacza — szybkiego i równomiernego na calej powierzchni rozzarzenia siatek, co bywa przyczyna przedostawania sie nieprzereagowanego amoniaku pod katalizator i dalej do instalacji.Obecnosc amoniaku w instalacji za utleniaczem 5 jest grozna ze wzgledu na powstawanie azotynu amonu, bedacego czesto przyczyna powaznych awarii, korozyjnych, a czasami nawet eksplozji w aparaturze.Wady dotychczas znanych utleniaczy eliminuje 10 calkowicie niniejszy wynalazek, który umozliwia znaczne zwiekszenie srednicy utleniacza, a tym samym budowe wiekszych niz dotad jednostek produkcyjnych w jednym ciagu aparaturowym oraz powazne zmniejszenie strat platyny. 15 Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony schema¬ tycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny utleniacza, fig. 2 ruszt stru¬ nowy w widoku z góry.Utleniacz amoniaku wedlug wynalazku, stano- 20 wiacy ulepszenie znanych urzadzen tego typu, w przeciwienstwie do nich posiada promieniowy naciag strunowy 11, 12, wyposazony w samoczynny dzwigniowo-ciezarowy mechanizm napinajacy 13, 14, 15, odpowiednie ekranowanie blachami 5, 6, i 10 25 przestrzeni reakcyjnej oraz doprowadzenie wodoru dziurkowanym kolektorem 7 na calym obwodzie aparatu. Mechanizm napinajacy 13, 14, 15 zapewnia poziome ulozenie siatek 9 niezaleznie od stopnia wydluzenia strun nosnych 11 na skutek dylatacji 30 cieplnej i pelzania. 4928249282 4 Siatki katalityczne spoczywaja na naciagu stru¬ nowym skladajacym sie z promieniowo napietych drutów 11 ze stali zaroodpornej i pierscienia cen¬ tralnego 12. W przypadku zbyt duzych odstepów miedzy strunami — siatki katalityczne mozna ukladac na siatce ze stali zaroodpornej spoczywa¬ jacej na naciagu strunowym. Na obwodzie zewne¬ trznym naciagu konce strun zamocowane sa na pionowych ramionach dzwigienek 13. Dzwigienki 13 osadzone sa przegubowo na zebrach spawanych do pierscienia 14. Poziome ramiona dzwigienek 13 obciazone sa równomiernie na obwodzie aparatu luzno ulozonym pierscieniem 15. Struny 11 prze¬ puszczane sa przez odpowiednie wyciecia w dol¬ nym pierscieniu 14 mocujacym siatki katalityczne.Górny pierscien 16 mocujacy siatki, dociskany jest do dolnego 14 przy pomocy trzpieni klinowych 17 osadzonych przegubowo na pierscieniu 18. Piers¬ cien 14 nie jest spawany z pierscieniem 18 i jest od niego oddzielony uszczelka azbestowa.Tak wiec zespól pierscieni 14, 15 i 16 wraz z na¬ ciagiem strunowym i siatkami katalitycznymi sta¬ nowi swobodny uklad z punktu widzenia dylatacji cieplnych. Pierscien centralny ulozony jest luzno na podporze 20.Odpowiednio rozmieszczone oslony blaszane 5, 6 i 10 wewnatrz aparatu grajace role ekranów ciepl¬ nych przestrzeni reakcyjnej, zabezpieczaja sciany kopuly 4 przed bezposrednim promieniowaniem ciepla reakcji, obnizajac tym samym temperature scian i zmniejszajac straty ciepla na rzecz oto¬ czenia.W umieszczonym pod siatkami 9 koszu 10 znaj¬ duje sie warstwa czynnika sluzacego do lapania pylu platynowego, ulatniajacego sie z siatek katali¬ tycznych w czasie procesu produkcyjnego. Kosz ten moze sluzyc rówiniez jako pojemnik warstwy katalizatora nieplaTynowego, stosowanego zazwy¬ czaj w formie pastylek. Do dolnej krawedzi ekra¬ nu 6 przymocowany jest kolektor 7 wodoru do roz¬ ruchu, który doprowadzany jest w dwóch prze¬ ciwleglych miejscach na obwodzie aparatu.W miejscach doprowadzenia wodoru do kolektora 7 umieszczone sa elektryczne zapalniki 8. Zamknie¬ cie zewnetrzne kopuly utleniacza stanowi polacze¬ nie kolnierzowo-srubowe 19.Dzialanie utleniacza wedlug wynalazku jest na¬ stepujace: Mieszanka powietrzno-amoniakalna do¬ plywa do aparatu króccem 1. Kierownice 2 sluza do nadania masie gazu ruchu wirowego w celu równomiernego rozprowadzenia jej w aparacie.Mieszanka gazowa po oplynieciu stozka 3 i denni¬ cy kopuly 4 splywa w dól aparatu i w zetknieciu z rozzarzonymi siatkami katalitycznymi 9 reaguje dajac w efekcie tlenek azotu NO. Gorace gazy ni¬ trozowe po przejsciu przez kosz 10 z wypelnieniem, opuszczaja aparat zwykle wprost na wlocie do kotla utylizatora.Obserwacja przebiegu procesu moze sie odbywac przez trzy wzierniki 21 rozmieszczone na obwodzie aparatu co 120°. PL