PL52025B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 27.IX.1966 52025 KI. 12 k, 1/04 MKP COlc j*H OKD 661.53 - i -n 1 *-**- •urT-du fvr*. ;¦, Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Wasala, Boleslaw Skowronski, Teodor ~~' Krawczyk Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe „Kedzierzyn", Kedzierzyn (Polska) Sposób wykorzystania ciepla reakcji syntezy amoniaku Wykorzystanie ciepla wydzielajacego sie podczas reakcji wysokocisnieniowej syntezy katalitycznej amoniaku zwiazane jest z duzymi trudnosciami natury konstrukcyjnej. Proces syntezy amoniaku w warunkach przemyslowych prowadzi sie w wy- 5 sokiej temperaturze i pod wysokim cisnieniem.Wysokie parametry pracy jednostek syntezy amo¬ niaku utrudniaja rozwiazanie wykorzystania cie¬ pla reakcji.Jednym dotychczas znanym sposobem gospodar- 10 czego wykorzystania omawianego ciepla jest pro¬ dukcja pary wodnej przez wbudowanie kotla pa¬ rowego w obieg jednostki syntezy. Kociol paro¬ wy najczesciej jest wlaczony w strumien gazu poreakcyjnego i moze stanowic osobny aparat lub 15 miescic sie wraz z innymi czesciami reaktora we wspólnym naczyniu cisnieniowym.Wada tego sposobu jest skomplikowana kon¬ strukcja samego reaktora do syntezy i mala spraw¬ nosc energetyczna kotla, z powodu niskich para- 20 metrów produkowanej pary wodnej nie nadajacej sie do celów napedowych.Przedmiotem wynalazku jest taki sposób wyko¬ rzystania ciepla reakcji katalitycznej syntezy amo¬ niaku, który umozliwia wyeliminowanie kotla na 25 pare wodna oraz wszelkich urzadzen kotlowych na inne media.Istota wynalazku jest wykorzystanie ciepla re¬ akcji syntezy amoniaku do wytworzenia zimna potrzebnego w procesie technologicznym produkcji 30 2 amoniaku lub tez do innych celów. Osiaga sie to przez wlaczenie w obieg jednostki syntezy apa¬ ratu chlodzacego gaz poreakcyjny, który jedno¬ czesnie stanowi warnik absorpcyjnego urzadzenia chlodniczego. Goracy gaz poreakcyjny oddaje cie¬ plo wrzacemu roztworowi wody amoniakalnej w warunkach intensywnego przenikania ciepla.Odparowany amoniak z wody amoniakalnej skra¬ pla sie w skraplaczu obsorpcyjnego urzadzenia chlodniczego. Skroplony amoniak nastepnie kie¬ ruje sie do parownika, gdzie cieplo parowania amoniaku jest wykorzystywane do chlodzenia ga¬ zu syntetyzowego lub moze byc uzyte do innych celów.Na rysunku jest przedstawiony schemat przy¬ kladowego rozwiazania jednostki do produkcji amoniaku z wykorzystaniem ciepla syntezy we¬ dlug wynalazku. Symbolem 1 oznaczono reaktor 2 warnik, 3 — chlodnica wodna i 4 chlodnica amo¬ niakalna oraz 5 skraplacz. Parownik absorpcyjnego urzadzenia chlodniczego oznaczono symbolem 6, absorber 7, wymiennik 9 i pompe wody amonia¬ kalnej q.Dzialanie jednostki wedlug przedstawionego na rysunku obiegu odbywa sie w ten sposób, ze gaz goracy o temperaturze okolo 240°C po wyjsciu z reaktora 1 wprowadza sie do warnika 2, gdzie nastepuje schlodzenie go do temperatury 120°C.Cieplo schlodzenia gazu w warniku zostaje zu¬ zyte na odparowanie amoniaku z wody amonia- 5202552025 kalnej. Warnik jest wyposazony w rektyfikacyj¬ na kolumienke w celu oddzielenia pary amonia¬ ku od wody.Dalsze schladzanie gazu poreakcyjnego celem wykroplenia amoniaku prowadzi sie w chlodnicy wodnej 3 i amoniakalnej 4. Chlodnica amoniakal¬ na 4 moze byc jednoczesnie uzyta jako parownik absorpcyjnego obiegu chlodniczego. Odparowany amoniak w warniku 2 skrapla sie w skraplaczu 5 i nastepnie po uprzednim rozprezeniu odparowu¬ je ponownie w parowniku 6. Gazowy amoniak z parownika 6 kieruje sie do absorbera 7, w któ¬ rym nastepuje absorpcja pary amoniaku w ubo¬ gim roztworze wody amoniakalnej. Uboga woda amoniakalna doprowadza sie do absorbera 7 zwar- nika 2 po uprzednim schlodzeniu w wymienniku 9. Wode amoniakalna wzbogacona ze skrubera 7, tloczy sie pompa 8 z powrotem do warnika 2 rów¬ niez przez wymiennik 9. Cisnienie w warniku 2 wynosi okolo 14 ata.Wszystkie parametry pracy uzyte powyzej w przykladowym rozwiazaniu, jednostki syntezy sa podane przykladowo i moga ulegac zmianie w zaleznosci od szczególnych warunków pracy i rozwiazania konstrukcyjnego calej jednostki.Sposób wykorzystania ciepla reakcji syntezy amoniaku wedlug wynalazku daje mozliwosc pro- 10 15 20 25 dukcji dodatkowej ilosci zimna, która mozna uzyc do schlodzenia gazu obiegowego lub do innych celów jak np. schlodzenia roztworów miedzio¬ wych.W przypadku pierwszym mozna zastapic pa¬ rownik 6 chlodnica amoniakalna 4 i tym samym uproscic aparature. Zaleta sposobu wykorzystania ciepla reakcji syntezy amoniaku wedlug wyna¬ lazku jest to, ze cieplo reakcji zamienia sie na zimno ze sprawnoscia 2—3 razy wieksza niz w ukladzie turbogenerator pradowy — kompresor amoniakalny z silnikiem. Ponadto sposób ten po¬ zwala pokryc zapotrzebowanie na zimno w ob¬ rebie jednostki syntezy, przez co unika sie powia¬ zania z innymi instalacjami.Sposób wykorzystania ciepla reakcji wedlug wy¬ nalazku moze byc zastosowany takze w innych egzotermicznych procesach chemicznych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wykorzystania ciepla reakcji syntezy amoniaku, znamienny tym, ze w obieg jednostki syntezy amoniaku wlacza sie aparat chlodzacy gaz poreakcyjny, który jednoczesnie stanowi warnik absporpcyjnego urzadzenia chlodniczego. <*%.%. PZG w Pab., zam. 880-66, nakl. 260 szt. PL