PL8898B1 - Sposób wydzielania amonjaku z gazów i mieszanin gazowych, zawierajacych amonjak. - Google Patents

Description

Zwykle tworzacy sie przy syntezie pod cisnieniem z wodoru i azotu amonjak oddziela sie ze strumienia gazu przez wy- plókiwanie go woda pod cisnieniem. Me¬ toda ta dopuszczalna jest tylko wtedy, je¬ sli materjal kontaktowy stosowany przy syntezie jest niewrazliwy na dzialanie pa¬ ry wodnej, pozostajacej w reszcie gazów, które zpowrotem biora udzial w procesie katalitycznym.Dawniej oddzielano amonjak ze spre¬ zonej mieszaniny gazów przez ochlodze¬ nie do temperatury zwyklej lub nieco po¬ nizej, a sprezone pozostale gazy wpro¬ wadzano ponownie w obieg. Lecz duza t- losc amonjaku zawarta jeszcze w tej po¬ zostalosci wplywala ujemnie na tworzenie sie nowych ilosci amonjaku przy prowa¬ dzeniu mieszaniny ponad materjalem kon¬ taktowym. Przyjmujac np. ze powstaje i- losc amonjaku, odpowiadajaca stanowi równowagi, wiec w danym razie nowowy- twonzone ilosci amonjaku stanowia tylko róznice miedzy zawartoscia amonjaku przy stanie równowagi w mieszaninie a za¬ wartoscia amonjaku w gazach, poddawa¬ nych katalizie.Wiadomo dalej z prac T. Larsona i Charles'a A. Black'a (Journal of the Ame¬ rican Chemical Society H, 7. 1015 — 20, 1925), ze preznosc pary amonjaku w ga¬ zie, poddanym wysokiemu cisnieniu, prze¬ wyzsza szesciokrotnie znane liczby, zna¬ lezione przy cisnieniu zwyklem. W danych temperaturach w ochlodzonych gazach pod cisnieniem 100 atm pozostaje jeszcze3—4% objetosciowych amonjaku, jezeli za¬ tem wogóle przy powadzeniu gazów nad kontaktem otrzymac mozna 7 — 14% o- bjetosciowych amonjaku, to w danym wy¬ padku ilosc nowo utworzonego amonjaku odpowiada zaledwie 50 — 70% stezenia amonjaku w stanie równowagi- Natomiast zgodnie z wynalazkiem do chlodzenia i kondensacji gazów zuzytko- wuje sie cieplo parowania cieklego amo¬ njaku. Odbywa sie to w ten sposób, ze naj¬ przód zbiera sie niecalkowicie jeszcze wy¬ dzielony z oziebionej mieszaniny poreak¬ cyjnej amonjak do oddzielacza, amonjak ten rozpreza sie az do osiagniecia cisnie¬ nia normalnego i przeprowadza sie go przez wymieniacz ciepla w przeciwpra- dzie do gazów wprowadzanych do reakcji.Gazy w razie potrzeby oziebione np. wo¬ da do temperatury zwyklej doprowadza sie w ten sposób do — 33^C. Odpowiednio do tego zawartosc amonjaku w gazach tych sie obniza. Mozna przytem do gazów przeznaczonych do oziebienia dodac je¬ szcze umyslnie wiecej amonjaku.Oczywiscie mozna wykorzystac niska temperature gazów wolnych od amonjaku do chlodzenia nadchodzacych gazów w wymieniaczu zimna.Przez zastosowanie wynalazku osiaga sie jeszcze te wazna korzysc, ze wyzej wymieniony ciekly amonjak rozpreza sie w prózni w wymieniaczu ciepla (wzglednie w wymieniaczu zimna). W ten sposób sto¬ pien oziebienia, a zatem i wydzielenia a- monjaku ze sprezonej mieszaniny gazo* wej mozna znacznie podniesc. Udalo sie np. gazy, doprowadzane do materjalu kontaktowego oziebic do temperatury — 70^C, a wiec prawie do temperatury krzep¬ niecia amonjaku, skutkiem czego amonjak wydzielil sie prawie calkowicie, a pozo¬ stalosc jago w mieszaninie gazów wynosi¬ la zaledwie 0,1 do 0,3% objetosciowych.Przy pcmownem prowadzaniu ponad materjalem kontaktowem tak uwolnionej od amonjaku mieszaniny azotu z wodorem, zawierajacej 0,1 do 0,3% objetosciowych amonjaku, osiaga sie wydajnosc znacznie lepsza. Jesli przyjac, ze przy jednokrot- nem przeprowadzeniu ponad kontaktem wytwarza sie 10% objetosciowych amonja¬ ku, to w danym razie ilosc nowo utworzo¬ nego amonjaku wynosi 97^99%. Nato¬ miast, jak zaznaczono powyzej, przy zasto¬ sowaniu znanych sposobów otrzymuje sie nowo utworzonego amonjaku zaledwie 60— 70%, poniewaz uzyta do reakcji pozosta¬ losc gazowa zawiera 3 — 4% objetosciD- wych amonjaku. Oczywiscie nie mozna by¬ lo przewidziec, ze w tak tani i prosty spo¬ sób mozna bedzie z mieszaniny gazów, u- ehodzacej z ponad katalizatora, tak do¬ kladnie wydzielic amonjak.Dla latwiejszego zrozumienia sposobu wedlug wynalazku, ponizej podano jego wykonanie w zwiazku z zalaczonym sche¬ matycznym rysunkiem.Najprzód sprezona mieszanine gazowa, zawierajaca amonjak, oziebia sie woda. A wiec gazy zawierajace amonjak, uchodza¬ ce z pieca kontaktowego a, ochladza s\a woda w oziebiaczu b, przyczem czesc a- monjaku sie wydziela. Gazy, zawierajace jeszcze amonjak, prowadzi sie przez wy¬ mieniacz ciepla i zimna c i d przez we- zownice cx i dx. Wydzielony przytem a- monjak zbiera sie w butli e. Ten ciekly a- monjak spuszcza sie przez zawór regulu¬ jacy v w dnie butli i za zaworem v podda¬ je sie go rozprezeniu zapomoca maszyny prózniowej g w przewodzie rurowym, za¬ wierajacym wezownice d2 tak, iz w tej czesci urzadzenia znajduje sie amonjak pod cisnieniem zmniejszonem. Ten zimny amonjak prowadzi sie do wymieniacza ?.imna d w przeciwpradzie do gazu plyna¬ cego przez wezownice d1A skutkiem czego gaz ten oraz wydzielony z niego amonjak stale sie oziebia tak, iz ostatecznie w butli — 2 —e zbiera sie amonjak o temperaturze 60 do 70^C. Temperature te osiaga sie zupel¬ nie automatycznie, skutkiem tego, ze od¬ parowywanie, jak wspomniano wyzej, od¬ bywa sie w prózni. W ten sposób po pewnym czasie w naczyniu e otrzymuje sie mieszanine gazowa odciagana w tem¬ peraturze 60 — 70^, która przechodzac przez wezownice c2 w wymieniaczu c od¬ daje swe zimno gazowi, doprowadzanemu przez wezownice cx i dzialanie to stale podtrzymuje. Gaz reakcyjny, uchodzacy z górnej czesci naczynia e, skladajacy sie z wodoru i azotu, jest w ten sposób prawie wolny od amonjsiku, poniewaz w tempera¬ turze 70^ mieszanina gazowa zawiera je¬ szcze zaledwie 0,1 do 0,15% amonjaku.Pompa / zpowrotem doprowadza gaz po¬ zbawiony lub prawie pozbawiony amonja¬ ku do pieca reakcyjnego a. Amonjak ga¬ zowy, uchodzacy z pompy prózniowej g, doprowadza sie do miejsca zuzycia t. j. do naczynia pochlaniajacego h. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wydzielania amon jaku z ga¬ zów i mieszanin gazowych, zawierajacych amonjak w szczególnosci poddanej kata¬ lizie pod cisnieniem mieszaniny gazowej azo+u z wodorem, znamienny tern, ze wy¬ dzielony z ochlodzonej mieszaniny ciekly amonjak odparowuje sie i prowadzi sie w przeciwpradzie przeznaczonej do oziebie¬ nia mieszaniny, zawierajacej amonjak.

2. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tern, ze odparowywanie wydzielonego cie¬ klego amonjaku odbywa sie w prózni.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze do mieszaniny gazów, przeznaczonej do oziebienia, dodaje sie nowe ilosci amonjaku. Friedrich Uhdc. Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy.[)o opisu patentowego Nr 8898. Druk L, Boguslawskiego, Warszawa. f U r z PL PL