PL66768B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowanie): 15.Y.1973 66768 KI. 17g,2/03 MKP F25j 1/00 CZYTELNIA .. Urzeclu Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: Tadeusz Wasala, Jan Moskal, Jan Trznadel Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Pulawy (Polska) Wymiennik zimna z separatorem amoniaku cieklego, stosowany w procesie syntezy amoniaku do chlodzenia mieszanki syntezowej i oddzielania z niej amoniaku cieklego Przedmiotem wynalazku jest wymiennik zimma z sepiaratorem amoniaku cieklego stosowany w pro¬ cesie syntezy amoniaku do chlodzenia mieszanki syntezowej i oddzielania z niej amoniaku cieklego.Instalacja do syntezy amoniaku w której stosuje sie cyrkulacje miesizaniny gazowej sklada sie z na¬ stepujacych glównych aparatów: reaktora, w któ¬ rym nastepuje synteza amoniaku, chlodnicy wod¬ nej i chlodnicy amoniakalnej do chlodzenia mie¬ szanki syntezowej w celu wykroplenlia amoniaku cieklego, wymiennika zimna oraz pompy cyrkula- cyjnej do przetlaczania nieprzereagowanych gazów.Wymiennik zimna umieszcza sde miedzy chlodnica wodna i chloidnica amoniakalna, przy czym w wy¬ mienniku tym oziebia sie mieszanke syntezowa wychodzaca z chlodnicy wodnej na drodze wymia¬ ny cieplnej z mieszanka syntezowa odprowadzona z chlodnicy 'amoniakalnej po uprzednim oddziele¬ niu z niej cieklego amoniaku. Z mieszanki synte¬ zowej w czasie chlodzenia w wymienniku zimna wykraplla sie okolo 25% amoniaku cieklego.Wymienniki zimna moga byc roznie skonstruo- wane. Znane sa mp. wymienniki zimna, w których w plaszczu wy&okodESnieniowyni wydzielona jest przestrzen w górnej czesci na wymiennik zimna, a w dolnej na sepairaltor amoniaku cieklego wy- kropflonego z mieszanki syntezowej przez ochlodze- nlie jej w chlodnicy amondakalnej. Pozostala mie¬ szanke syntezowa po oddzieleniu z niej amoniaku cieklego przesyla sie do przestrzeni miejdizyirurko- 10 20 25 30 wej wymiennika zimna, w której chlodzi ona mieszanke syntezowa wprowadzona do wymiennika i kierowana nastepnie do chlodnicy amoniakalnej.W wymienniku zimna z gazu syntezowego wy- kiiapla sie czesc amoniaku, który razem z pozo¬ stalymi nieskroiplonymli gazami przesyla sie do chlodnicy amoniakalnej. Wykroplony amoniak moz¬ na ewentualnie usuwac w oddzielnym separatorze oo jednak wymaca zastosowania dodatkowego na¬ czynia cisnieniowego.Celem wynalazku bylo opracowanie taMej kon¬ strukcji wymiennika, która umozliwilaby oddziele¬ nie cieklego amoniaku z mieszanki syntezowej przed przesilaniem jej do chloidnlicy amoniakalnej.W wymienniku wedlug wynalazku pod znanym rurowym wymiennikiem zimna umieszczono ko¬ more zbiorcza dla medium wyplywajacego z rurek tego wymiennika, przy czym komora ta zakonczo¬ na jest rura opadowa siegajaca do przestrzeni wlasciwego separatora amoniaku.Budowe wymliennlika zimna z separatorem wedlug wynalazku przedstawiono przykladowo na rysunku.W naczyniu cisnieniowym 1 w górnej czesci znajduje sie rurkowy wymiennik zimna 2, a w dolnej czesci sepairaltor 3. Wymiennik zimna 2 typu rurkowego posiada w swej dolnej czesci komore zbiorcza 4 dla medium wyplywajacego z rurek wymiennika. Koniora ta zbudowana jest w postaci odwróconego stozka, którego wierzcholek zakonczony jest rura opadowa 7 siegajaca do 66 768 •3 przestrzeni wlasciwego separatora 3. Rura opado¬ wa 7 laczy wymiennik zimna 2 z separatorem 3 w jeldma calosc. Siejga oma nieco powyzszej dolnego dna naczynia cisnieniowego tak, ze w czasie pracy wyimlieminika zanurzona jest w cieklym amoniaku.W rumze opadowej jest zainstalowana zasuiwa re¬ gulacyjna 5 posiadajajca wyprowadzone wrzeciono poprzez rure centrailma 8 wymiennika 2 poza na¬ czynie cisnieniowe 1. W srodku wymiennika zim¬ na 2 znajduje sie rura centiralina 8 usytuowana równolegle do nurek wyrndennika i zakonczona przewodem 9 do wyprowadzenia mieszanki synte¬ zowej z wymiennika 2, doprowadzonej do niego przewodem 6. Seplairaftor polsiada od góry warstwe separujaca 13, wypelniona na przyklad pierscie¬ niami Raschiiga, a pod nlia w scianie naczynia cis¬ nieniowego 1 przewód 10 do doprowadzenia mie¬ szaniny z chlodnicy amoniakalnej. Na dole separa¬ tora znajduije sie przewód 12 do odprowadzania amoniaku clieklego. Do odyrowaldzenia mieszanki syntezowej uwolnionej od amoniaku z przestrzeni miedzyrurkowej wymiennika zimna 2 sluzy prze¬ wód 11, Dzialanie wymiennika zimna z separatorem wedlug wynalazku jesit nastepujace. Mieszanka syntezowa wychodzaca z chlodnicy wodnej (nie uwidocznionej na rysunku) wchodzi przewodem 6 do przestrzeni wewnatrz rurek wymiennika zimna 2. Tu nastepuje ochlodzenie mieszaniny syntezowej i wykroplenie z niej czesci amoniaku. Przy zmia¬ nie kierunku i szylbkosci wylplywarjajcej mieszanki syntezowej z rurek wymiennika zimna 2 i dzieki silom bezwladnosdiowym nastepuje w komorze zbiorczej 4 rozdzielenie wykroplonego amoniaku od lzejszej mieszaniny gazowej. Amoniak ciekly rura opadowa 7 jest podawany do separatora 3, a pozostala -mieszanka syntezowa rura centralna 8 i przewodem 9 odprowadzana jest do dalszego ochlodzenia w chlodnicy amoniakalnej (nie uwi¬ docznionej na rysunku). Ilosc odprowadzonego amoniaku cieklego z wymiennika zimna 2 regulu- je sie zasuwa regulacyjna 5 umieszczona w rurze opadowej 7. Amoniak ten miesza sie w separatorze 3 z amoniakiem wykroplonym z mieszanki synte- i 768 4 zowej odprowadzanej z chlodnicy amoniakalnej i razem z nim jest odprowadzany przewodem 12 do magazynu.Ochlodzona mieszanka syntezowa odprowadzo- 5 na z chloldnicy amoniakalnej jest podawana do se¬ paratora 3 .przez przewód 10. W separatorze na¬ stepuje oddzieHemie amoniaku cieklego od reszty mieszanki syntezowej, która przez warstwe sepa¬ rujaca 13 przedostaje slie do górnej czesci naczynia 10 cisnieniowego 1 i oplywajac rurki wymiennika zim¬ na 2 odlbiera cieplo od mieszanki syntezowej wpro¬ wadzanej przewodem 6 do wymiennika. Mieszanka syntezowa oddzielona od wykroplonego amoniaku opuszcza wymiennik przewodem 11 i jest klerowa- 15 na do reaktora syntezy amoniaku.Wymiennik zimna z separatorem wedlug wyna¬ lazku jest prosty w konstrukcji, a jego zastosowa¬ nie umozliwia poprawe gospodarki amoniakiem chlodniczym w znanych instalacjach syntezy amo- 20 niaku z cyrkulacja gazów. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 25 i. Wymiennik zimna z separatorem amoniaku cieklego stosowany w procesie syntezy amoniaku do chlodzenia mieszanki syntezowej i oddzielenia z niej amoniaku cieklego zawierajacy w górnej czesci wymiennik^ zimna typu nurkowego oraz 30 przewody odiprowadzaijajcy wstepnie ochlodzona mieszanke syntezowa do chlodnicy aimonfiakalnej i doprowadzajacy oziebiona w chlodnicy amonia¬ kalnej mieszanke syntezowa z wykroplonym amo¬ niakiem do separatora amoniaku usytuowanego 35 w dolnej czesci wymiennika znamienny tym, ze pod wymiennikiem zimna typu rurkowego (2) zawiera komore zbiorcza (4) w ksztalcie od¬ wróconego stozka zakonczona ruira opadowa (7) zanurzona w cieklym amoniaku znajduj acyim sie 4° w separatorze ,(3).

2. Wymiennik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera rure opakJlowa (7) zaopatrzona w zasuwe regulacyjna (5) z wyprowadzeniem wrzeciona po¬ za naczynie cisniianiowe. it KI. 17g,2/03 66 768 MKP F25j 1/00 PL PL