SU44240A1 - Способ и колонна дл синтеза аммиака - Google Patents

Description

При реакции образовани  аммиака из азотс-водородной смеси, производимой в присутствии катализатора при температуре 450 - 600° и давлении 300 - 1000 атм. происходит энергичное выделение тепла в больших количествах 700-800 кал1кг.). Столь интенсивное выделение тепла реакции заставл ет организовать в зоне катализа отвод тепла, так как в противном случае температура конвертируемого газа подн лась бы до предела, при котором процент аммиака в газе оказалс  бы невыгодным дл  выделени  его из большой массы газа.

Отвод тепла осуществл етс  через поверхность теплопередачи, размещенную в зоне катализатора, и производитс  газом, идущим дл  синтеза, причем, как известно, весь газ, подаваемый в колонну дл  синтеза, используетс  дл  охлаждени  зоны катализа, а затем весь поступает в катализатор, где происходит синтез аммиака.

Небольшой объем внутриколонного пространства, заключенного в толстостенный сосуд, выдерживающий большие давлени , представл ет .большую ценность и поэтому заставл ет экономно использовать его дл  размещени  конструктивных элементов, необходимых дл  -проведени  синтеза.

В конструкци х практикуемых колонн имеющиес  в зоне катализа поверхности

теплопередачи, не удовлетвор ют услови м синтеза, а это приводит к тому, что температура конвертируемого газа резка повышаетс , отчего не используетс  вс  масса катализатора, котора  при той же объемной скорости, но более низкой температуре может дать повышенный выход аммиака.

Поэтому, дл  создани  в зоне катализа более благопри тной температуры насто щим изобретением предлагаетс  конструкци  колонны, принцип работы которой основан на том, что поверхность теплопередачи, расположенной в зоне катализа, омываетс  большим количеством газа против того, который поступает на катализ. Избыточное количество газа выпускаетс  из колонны перед выходом на катализатор остального количества , причем избыточный газ, имеющий температуру газа, вход щего в зону катализатора, по выходе из колонны поступает в тот же цикл, что и газ, прошедший всю колонну. Таким образом, избыточное количество газа, обраща сь в замкнутом цикле, дает возможность получить с одной колонны большее количество аммиака, чем это имело место до сих пор.

Конструкци  колонны, основанна  на вышеизложенном принципе, изображена на прилагаемом чертеже. Колонна состоит из корпуса 7, внутри которого разгмещены теплообменник 2 н катализаторма  коробка 3. Катализаторна  коробка и теплообменник покрыты слоем плотной изол ции. Газ впускаетс  в колонну снизу и сверху через вентили 4 VL 5. Движение внутри колонны легко проследить по стрелкам.

Избыточное количество газа выпускаетс  перед входом газа на катализатор через трубу 6, соединенную с выпускным вентилем 7, после чего он присоедин етс  к потоку газа, прошедшего катализатор и поступающего в систему дл  выделени  образовавшегос  аммиака.

Избыточное количество газа составит 10-IS /) от газа, поступающего в зону катализатора, а увеличение производительности колонны будет на 25-ЗО /о больше против существующей.

Данное изобретение может быть прилиенимо к конструкции практикуемых колонн, что дает возможность без затраты огромных капиталовложений, которые имеют место при сооружении заводов синтеза аммиака, повысить их производительность до .

Предмет изобретени .

1.Способ синтеза аммиака из водорода и азота под давлением с отводом тепла реакции при помощи циркулирующих газов, отличающийс  тем, что дл  отвода тепла реакции в колонну ввод т количество газов, превышающее количество , поступающее в контактное пространство .

2.Колонна дл  осуществлени  способа , означенного в п. 1, отличающа с  тем, что в верхней головке она имеет канал б, сообщающийс  с полостью над контактным пространством и предназначенный дл  отвода из колонны избыточного газа.