PL8144B3 - Ulepszenia fabrykacji amoniaku. - Google Patents

Description

Najdluzszy czas trwania patentu do 15 grudnia 1942 r.Wynalazek niniejszy dloityczy ulepsze¬ nia bezposredniego wytwarzania amonjalku.Znane sposoby bezposredniego synte¬ tycznego wytwarzania amonjaku polegaja na wpr&wadzaniu mieszaniny czystego wo¬ doru i azotu w stanie niezlozonym przy wy¬ sokiej temperaturze i cisnieniu w kontaikt z odpowiednim metalicznym kajtaiizatorem, którym w praktycznym zastosowaniu ze wzgledów handlowych najczesciej jest ze¬ lazo; W mysl niniejszego wynalazku, amonjak moze byc syntetycznie wytwarzany w za¬ sadniczych zwiazkach przez poddanie zwy¬ czaj nej mieszaniny azotu i pary zetknieciu z materjalem zlozonym z wegla i zelaza przy rówmoczesnem ogrzaniu. Okazalo sie równiez, ze jezeli mieszanine aziotu elemen¬ tarnego, t j. nie atmosferycznego i pary podda sie zetknieciu z weglem np, ze spro¬ szkowanym weglem reitortowym to przy ogrzaniu wytwarza sie amonjak mimo, ze cisnienie nie przewyzsza znacznie cisnienia atmosferycznego oraz, ze amonjak wytwa¬ rza sie w takiej ilosci, która znacznie prze¬ wyzsza wydajnosc otrzymana przy znanych bezposrednich katalitycznych procesach, przy których uzywa sie dokladnie oczy¬ szczonego wodooi i stosuje bardzo wysoika temperature.W mysl niniejszego wynalazku stosuje sie azot tak, jak w znanym procesie syn¬ tetycznego wytwarzania amonjaku w for¬ mie niezlozonej lecz oczyszczony wodór stosowany w znanym procesie w tym wy¬ padku zastepuje sie para.Istota tego wynalazku polega na zasto¬ sowaniu gazowej reakcyjnej mieszaniny pary i azotu w stanie elementarnym, w której to mieszaninie zawartosc pary prze¬ wyzsza chemiczny ekwiwalent azotu i tak np, najnizszy stosunek pary do azotu od¬ nosnie do ich ciezaru odpowiada stosunko¬ wi 2:1 a najwyzszy 6:1, najbardziej odpo¬ wiednim jest stosunek odpowiadajacy 4 czesciom pary i jednej czesci azotu obli¬ czonych wedlug ciezaru. Doswiadczenia wykazaly, ze uzycie gazowej mieszaniny skladajacej sie zasadniczo z równych ilo^ sci pary i azotu, w której to mieszaninie azot jest w nadwyzce w stosunku do ilo¬ sci pary, polaczone jest zazwyczaj ze strata zwiazków amonjakalnych; strata ta jest tak powazna, ze wskutek tego powyzsze pro- oesy nie nadaja sie do stosowania w prze¬ mysle.Temperatura reakcji moze byc rozma¬ ita zaleznie od warunków;, t, j. od rodzaju zastosowanego wegla. Doswiadczenia wy¬ kazaly, ze w praktyce odnosna temperatura wynosi od 500° do 1400°C, a najodpowied¬ niejsza temperatura przy zastosowaniu sproszkowanego wegla retortowego wyno¬ si .okolo 900°C.Reakcyjna mieszanine pary i azotu mozna przegrzac ponad normalna tempera¬ ture pary przed jej wprowadzeniem do ko¬ mory reakcyjnej. Nalezy przytem zachowac zawartosc komory reakcyjnej w (oznaczonej temperaturze reakcji podczas trwania pro¬ cesu i starac sie aby nie nastapilo przegrza¬ nie gdyz to mogloby spowodowac strate w powstalym zwiazku. Sposób niniejszy moze byc zastosowany w odpowiednich warunkach przy jakimkolwiek nadcisnieniu, W prze¬ ciwienstwie do znanych spoisobów bezpo¬ sredniego syntetycznego wytwarzania amonjaku, sposób wedlug niniejszego wy¬ nalazku odznacza sie tern, ze mozna nim wytworzyc zwiazki azotowe z duza wydaj¬ noscia przy cisnieniu nieco wyzszem od at¬ mosferycznego.Jako przyklad podanych jest ponizej kilka metod wykonania niniejszego wyna¬ lazku.Pare przegrzana do mniej wiecej 140°C z nadwyzka czystego azotu przeprowadzo¬ no przez komore zawierajaca sproszkowany wegiel retortowy. Przy przejsciu pary przez komore utrzymywana byla temperatura o- kolo 900°C a stosunek ciezaru pary do wa¬ gi azotu w mieszaninie reakcyjnej odpowia¬ dal stosunkowi 4:1, Nalezy zaznaczyc, ze cisnienie uzyskane w komorze podczas przejscia gazów jest czynnikiem wywierajacym wplyw na ilosc przechodzacego gazu oraz na wielkosc o- tworu wylotowego komory. W niniejszym przykladzie cisnienie otrzymane w komo¬ rze wynosilo okolo 1,8 atm, a szybkosc przeplywajacej mieszaniny gazowej byla taka, ze w ciagu godziny okolo 18 kg tej mieszaniny przeplynelo stykajac sie z kata¬ lizatorem.Jak widac stosunek pary do azotu w mieszaninie reakcyjnej przedstawia nad¬ wyzke pary w stosunku do azotu, a nadwyz¬ ka zastosowana w tym przykladzie ma'sie tak do chemicznie równowartej proporcji potrzebnej do wytworzenia amonjaku, jak 2 : 1, Koniecznosc uzycia bardzo ocayiszczo- nego wodoru, przy produkcji amonjaku znanym bezposrednim procesem syntetycz¬ nym, najbardziej podraza fabrykacje. Ni¬ niejszy wynalazek usuwa zupelnie te trud¬ nosc oraz koszty polaczone przy zastosowa¬ niu czystego wodoru. Druga trudnoscia przy fabrykacji wedlug znanego procesu jest ko¬ niecznosc wytwarzania i utrzymywania bar¬ dzo wysokiej temperatury przy fabrykacji zwiazków dajacych sie uzytkowac w prze- — 2 —mysle. Niniejszy wynalazek usuwa rów¬ niez koniecznosc wylaczania tlenu z oto¬ czenia, w którem odbywa sie reakcja. W porównaniu ze sposobami, które wymagaja uzycia czystego wodoru i stosowania wy¬ sokich cisnien, niniejszy wynalazek jest nieskomplikowany z powodu uproszczenia przebiegu fabrykacji oraz konstrukcji urza¬ dzen fabrycznych, przeznaczonych do wy¬ twarzania zwiazków dla celów przemysito¬ wych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia (patem t owe, 1. Sposób bezposredniego wytwarzania amonjaku wedlug patentu Nr 8143, zna¬ mienny tern, ze polega na wprowadzaniu zwyczajnej mieszaniny pary i azotu w sta¬ nie elementarnym, t. j. azotu nie atmosfe¬ rycznego, w kontakt z materjalami sklada- jacemi sie z wegla i zelaza przy rawnocze- snem ogrzaniu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ize stosuje sie gazowa reakcyjna mie¬ szanine pary i azotu w stamiie elementar¬ nym, zawierajaca nadwyzke pary w stosun¬ ku do azotu tak np., ze najnizszy stosunek czesci pary do wagi azotu wynosi 2:1, a najwyzszy 6:1, najodpowiedniejiszy zas sto¬ sunek czesci pary do wagi azotu wynosi 4:1,
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamien¬ ny tern, ze reakcja odbywa sie zasadniczo przy temperaturze od 500° do 1400°C, oraz ze najodpowiedniejstza temperatura wynosi okolo 900°C. Harold William Blackburn. Walter Thomas. Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL