PL9325B1 - Sposób i urzadzenie do wykonywania egzotermicznych reakcyj gazowych, zwlaszcza dla syntezy amonjaku pod Wysokiem cisnieniem. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wykona¬ nia katalitycznej reakcji egzotermicznej, zachodzacej miedzy gazami, w szczególno¬ sci syntezy amonjaku z pierwiastków, wy¬ konywanej pod wysokiem cisnieniem oraz pewnych urzadzen niezbednych do wyko¬ nania sposobu. Celem wynalazku jest u- mozliwienie zastosowania wielkich i sku¬ tecznych w dzialaniu aparatów kontakto¬ wych, w których reakcja moglaby sie rów¬ nomiernie rozczlonkowywac ponad cala i- loscia katalizatora, i w których mozna u- niknac lokalnych przegrzan. Cel ten, we¬ dlug wynalazku, osiaga sie w ten sposób, ze rozgalezia sie doprowadzenie gazu, a wyplyw z galezi rozprowadzajacych w nie¬ sie stykowej (w katalizatorze) rozdziela sie równomiernie nad cala dlugoscia rur stykowych. Na skutek tego moga byc za¬ stosowane rury stykowe w znacznej ilo¬ sci. Nastepnie rura stykowa rozdziela sie zapomoca przegródek na pewna liczbe ko¬ mór, lezacych jedna za druga, i do kazdej komory zosobna doprowadza sie gaz ze wspólnego przewodu, zas proddkty reakcji oraz gazy odlotowe wyprowadza sie z po¬ szczególnych komór przez wspólny prze¬ wód zbiorowy. Przewód ten moze obcho¬ dzic przestrzen stykowa zbudowana w po¬ staci cylindra lub rury, która dziala wte¬ dy jak chlodnica lub przyrzad wymienia¬ jacy cieplo. Rysunki wykazuja rozmaite urzadzenia, sluzace do wykonania sposobu wedlug wynalazku.Dzialanie sposobu moze byc wzmozone przez zastosowanie pomiarów oraz sród-ków pomocniczych, wyzej tu opisanych i uzmyslowionych niezbednemi rysunkami* Fig. 1 oraz 2 przedstawiaja w przecie¬ ciu podluznjem dwie pierwotne postacie wykonania urzadzenia dla urzeczywistnie¬ nia wynalazku, zas fig. la i 2a sa odpo- wiedniemi przecieciami podluznemi kilku innych urzadzen do wykonania wynalazku.Fig, 6 przedstawia pewna szczególna po¬ stac rur, doprowadzajacych gaz. Fig 3a, 4a oraz 6a sa przecieciami poprzecznemi uzupelniajacemi i nalezacemi do figur 3, 4 i 6.Na fig. 1 i la przedstawiony jest kata, lizator, znajdujacy sie w cienkosciennej rurze h, przez os której przechodzi rura doprowadzajaca gaz.Pierscieniowa przestrzen zawarta mie¬ dzy sciankami a srodkowa rura podzielo¬ na jest w okreslonych odstepach na poje¬ dyncze komory zapomoca scianek prze¬ dzielaj acych k.W rurze i umieszczone sa w tych sa¬ mych odstepach podluzne otwory e, lacza¬ ce wnetrze rury i z pojedynczemi komo¬ rami; Po skonczonej reakcji, gazy opu¬ szczaja kazda komore przez otwory m. znajdujace sie w rurze h i pozostaja wy¬ ciagniete pierscieniowym kanalem n. Ka¬ nal ten znajduje sie miedzy rura h oraz o- taczajaca ja rura o. Scianki przedzielajace k poprzerywane sa lukowatemi otworami p, umozliwiaj acemi przeplyw gazów.Rura o razem z jej zawartoscia zamo¬ cowana jest w rurze cisnieniowej a zapo¬ moca gwiazdy q. Swiezy gaz przechodzi przez przestrzen pierscieniowa miedzy ru¬ rami a i o, nastepnie przez gwiazde nosna q, poczerni wchodzi stamtad do konca glo¬ wicy rury i.Fig. 2 i 23 przedstawiaja w przekrojach podluznym i poprzecznym rure stykowa, której wnetrze jest tak samo podzielone na komory; i tak fig. 2a jest przekrojem poprzecznym wzdluz linji IIa — IIa prze¬ kroju na fig. 2, który sie dostaje po usu¬ nieciu zasuwy. Katalizator znajduje sie w rurze r, która jest podzielona na pojedyn¬ cze komory zapomoca zasuw s. W tym Ce¬ lu w rurze r powycinane sa w okreslonych odleglosciach wzajemnych otwory, rozcia¬ gajace sie nad polowa objetosci rury r.Owe otwory / sa ograniczone pierscienia¬ mi u, które sa znitowane z rura r; zasuwy s moga byc wsuwane od zewnatrz. Miedzy rura r a rura cisnieniowa a lezy rura do¬ prowadzajaca gaz v, od której rozgalezia¬ ja sie do kazdego dzialu rury r, zamknie¬ te na koncu odnogi w. Odnogi w maja wy- borowana pewna liczbe dziur x w czesci znajdujacej sie w komorze kontaktowej.Wylot y, przeznaczony dla usuwafoia pro¬ duktów reakcji, znajduje sie w przeciwle¬ glym koncu komory.Na fig. 3, tak jak i na wszystkich in¬ nych o które chodzi w danym przypadkti, a wyobraza zntowu rure glówna lub cisnie¬ niowa, b — katalizator, c, c\ c2 sa rozga¬ lezieniami rury wyprowadzajacej gaz, za- nurzonemi do rozmaitych glebokosci w ka¬ talizatorze b. Na fig. 3 oraz 4 pokazana jest najkrótsza rura (np. c na fig. 3) zao¬ patrzona w znaczna ilosc otworków d, które sa rozmieszczone wzdluz calej jej dlugosci. Dluzsze galezie sa dziurkowane tylko w czesci ich dlugosci, mianowicie w czesci wystajacej pod nastepna krótsza rura, poza tern konce wszystkich tych rur rozgalezieniowych sa zamkniete. Gazowe produkty reakcji wyprowadza sie przez o- twór e.Na fig. 4 gaz wprowadza sie z obydwóch konców rury glównej a zapomoca rozga¬ lezionych rur, a usuwa sie umieszczonemi w srodku odnogami rurowemi e1 i e2.Fig. 3b i 4b przedstawiaja uklad po¬ dobny do naszkicowanego na fig, 3 i 4, jednak rury rozgalezieniowe cx, c1 i c2 nie sa dziurkowane i zamkniete na koncu, lecz zakonczone sa dyszami /, /, f.Fig. 5 przedstawia urzadzenie do utle¬ niania amonjaku zapomoca tlenu, Amonjak — 2 —dopuszcza sie rura c4, a tlen — rura c* Z rurami c4 i c5 polaczone sa w odpowied¬ nich odstepach zamkniete na koncach ru¬ ry rozgalezieniowe; rury te sa skrecone w ksztalcie plaskich szpul g, g i sa zaopa¬ trzone w liczne otworki d, d, d.Odleglosc rur oraz liczba i wzajemne oddalenie otworków wyplywowych, umie¬ szczonych na tych rurach, oblicza sie naj¬ lepiej w odniesieniu do równomiernego rozdzialu gazu w calej masie katalizatora.Fig. 6 i 6a przedstawiaja czesc rury gazowej podzielonej na dwie polowy prze¬ groda z, do których wprowadza sie rózne gazy, jak np, amonjak i tlen, W niektórych przypadkach mozna regulowac reakcje je¬ szcze bardziej w ten sposób, ze wprowadza sie gaz lub gazy pod Wysokiem cisnienieni lub tez pod postacia skroplona, tak, ze przy rozprezaniu sie doprowadzonych gazów nastepuje ich oziebienie. Poza tern mozna wprowadzac obok koniecznych ga¬ zów reagujacych tez i inne pod postacia skroplona lub sprezona, wywolujacych pozytywne zjawisko Thomson'a - Jonie'a i wtedy rozpreza sie je podczas wpuszcza¬ nia lub tez w komorze reakcyjnej.Przy otrzymywaniu amonijaku srodkiem chlodzacym moze byc sam amonjak; po¬ biera sie go w tym przypadku bezposred¬ nio z zageszczacza aparatu wysokiego ci¬ snienia, W niektórych przypadkach moze byc uzyty sprezony lub skroplony tlen lub sprezona wzglednie skroplona mieszanina azotu z wodorem. Srodki te moga byc do¬ dawane do reagujacej mieszaniny gazów, co jest korzyistnem z tego wzgledu, ze mo¬ ze byc to uskuteczniane momentalnie; wte¬ dy cisnienie tej mieszaniny rozpreza sie do cisnienia roboczego w zageszczalniku przed aparatem kontaktowym.Przy utlenianiu amonjaku na kwas azo¬ towy bylo dotychczas niezbednem stoso¬ wanie powietrza lub tlenu rozcienczonego powietrzem, jako srodka utleniajacego.Wedlug przedlozonego wynalazku staje sie mozliwem uzycie do tego celu czystego tlenu, tak ze kwas azotawy moze byc o^ trzymany jako kwas o daleko wiekszem stezeniu i moga byc uzyte daleko mniejsze niz dawniej urzadzenia absorbcyjne, PL PL

Claims (2)

1. Z a s t r z e,z e n i a patentowe, 1. , Sposób i urzadzenie do wykonania egzotermicznych katalitycznych reakcyj gazowych, zwlaszcza dla syntezy amonja¬ ku pod wysokiem cisnieniem, znamienny tern, ze przewód doprowadzajacy gaz roz¬ galezia sie, a wyplyw z przewodów rozga¬ lezionych rozdziela sie wzdluz dlugosci rury stykowej, co pozwala uzyc do tego celu mozliwie dlugiej rury stykowej, 2. , Urzadzenie wedlug zastrz, 1, zna¬ mienne tern, ze rura kontaktowa podzielo¬ na jest przegrodami na kilka komór leza¬ cych jedna za druga, ze gaz do kazdej ko¬ mory zosohna wprowadza sie ze wspólne¬ go przewodu, i ze produkty reakcji oraz gazy odlotowe odprowadza sie z kazdej poszczególnej komory wspólnym przewo¬ dem, 3. , Urzadzenie wedlug zastrz, 2, zna¬ mienne tern, ze przewód wspólny w posta¬ ci cylindra lub rury (chlodnicy) (lub wy- mienialnika cieplnego) otacza przestrzen stykowa. 4. , Sposób wedlug zastrz, 1 — 3, zna¬ mienny tern, ze przy procesach utleniania srodek utleniajacy w poszczególnych ru¬ rach rozdzielczych oddzielony jest od in¬ nych gazów, zostaje jednak jednoczesnie z temi ostatniemi doprowadzony do rozmai¬ tych miejsc masy stykowej, 5. , Urzadzenie wedlug zastrz. 4, zna¬ mienne tern, ze poszczególne rury rozdziel¬ cze sa ze swej strony znów rozdzielone na dwie czesci, 6. , Sposób i urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 5, znamienne tern, ze poszczególne rury rozdzielcze sa wprowadzone do prze¬ strzeni stykowej w dwóch koncach apara-tu, zas gazy reakcyjne odprowadza sie w srodku rury stykowej. 7. Sposób i urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 4 — 6, znamienne tern, ze przekroje rur rozdzielczych róznia sie miedzy soba. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 7f zna¬ mienny tern, ze do chlodzenia gazów reak¬ cyjnych uzyte sa gazy surowe sprezone do wyzszego cisnienia od cisnienia roboczego, i ze przed wejsciem do komór kontakto¬ wych lub tez w rurach rozdzielczych pod¬ dawane sa rozprezeniu do wysokosci ci¬ snienia roboczego* 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamien¬ ny tern, ze do dalszego chlodzenia gazów reakcyjnych uzywa sie skroplonych lub sprezonych gazów, ujawniajacych pozy¬ tywne zjawisko Thomsona — Joule'a, i wprowadza sie takowe w jednem lub róz¬ nych miejscach urzadzenda stykowego, wzglednie tuz pirzed -tern urzadzeniem. Hans Hart e r Zastepca: Inz. Cz. Raczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr Ark. I, Fiff /a Fig.Z Tij.1.Do opisu patentowego Nr 9325. Ark.

2. Fig.fa Ha//b. A— -c-h HT % u'14/ ¦ HU A% TT /?#. 6 Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. lUr PL PL