Автоклав непрерывного действия для производства азотной кислоты прямым синтезом Советский патент 1961 года по МПК B01J3/04 

Для непрерывно действующих автоклавов в производстве азотной кислоты методом прямого синтеза известные конструкции насадок характеризуются проведением реакции кислотообразования при полном их заполнении жидкостью без газового окислительного объема, что приводит к некоторому замедлению процесса кислотообразования, так как при большом столбе жидкости труднее создавать условия для увеличения поверхности соприкосновения фаз.

Описываемый автоклав непрерывного действия для производства крепкой азотной кислоты прямым синтезом не имеет этих недостатков. Его особенность состоит в том, что, с целью интенсификации работы автоклава, последний снабжен направляющей царгой, к которой прикреплены тарелки с переливными трубками, верхний открытый торец которых поднят до уровня, обеспечивающего создание газовой подушки над уровнем жидкости на тарелке.

Предлагаемый автоклав с насадкой по сравнению с известными автоклавами того же назначения является наиболее эффективным, так как сокращает время пребывания жидкости в автоклаве в ,5-2 раза по сравнению с конструкцией насадки, работающей при полном заполнении реагирующей смесью. Соответственно увеличивается и произво.дительность насадки.

Описываемый автоклав с насадкой позволяет получать крепкую азотную кислоту концентрацией 98,5-99,0% при давлении 40 и 25 атм и при ссотнощении N204 : HsO в сырье, равном 7,2-.8,4.

В результате испытаний было установлено снижение расхода кислорода на 15% против установленной нормы.

№ 137890 2Насадка предлагаемой конструкции, устанавливаемая в выложенном алюминием цилиндрическом защитном кожухе в виде царги с накетом ситчатых или колпачковых тарелок, позволяет увеличить общую скорость реакции кислотообразования, так как в небольщом слое жидкости легко достигается большая поверхность соприкосновения фаз, с больщей скоростью окисляется и разлагается азотистая кислота и более эффективно используется кислород. Наличие газового межтарелочного объема, заполненного кислородом, создает условия для быстрого и полного окисления выделяющейся окиси азота до двуокиси с последующей абсорбцией на вышележащей тарелке.

На чертеже изображен автоклав в разрезе и узел крепления тарелки к стенке царги.

Автоклав непрерывного действия состоит из корпуса / с крышкой 2. В корпус автоклава с концентрическим зазором вставлен предохранительный алюминиевый стакан 3, в который также концентрически опущен алюминиевый защитный кожух 4, отбортованные стенки которого герметически защемлены между диском крышки и фланцем корпуса 1 автоклава.

Внутри алюминиевого защитного кожуха 4 на опорах 5 установлена насадка. Насадка состоит из алюминиевой царги 6, внутри которой на равном расстоянии помещены ситчатые или колпачковые тарелки 7. Тарелки свободно укреплены на отогнутых внутрь выступах 8 стенки царги и окна которых заглущены накладкой 9, приваренной по всему своему периметру к стенке царги 6. Каждая тарелка снабжена двумя переливными патрубками 10. Для ввода и вывода химреагентов и контроля нижнего и верхнего уровня жидкости внизу защитного кожуха по оси автоклава вставлены три направляющие трубы, в две из которых концентрически опущены: труба // для подачи кислорода, труба 12 для выдачи кислоты. Труба 13 предназначена для подачи в автоклав через крышку на верхнюю решетку сырой смеси, а труба 14 для вывода отдувочных газов.

Три направляющие трубы 15 и переливные патрубки 10, пропущенные через все диски тарелок, уплотняются в зазорах с помощью отбортонки отверстий в тарелках с последующей завальцовкой их,

Предмет изобретения

Автоклав непрерывного действия для производства азотной кислоты прямым синтезом, выполненный в виде цилиндрического корпуса, с алюминиевым защитным стаканом в нем, к крышке которого прикреплены вместе со вторым защитным кожухом системы тарелок, трубок для подачи в автоклав сырой кислоты и кислорода снизу, и отвода снизу продукционной кислоты, проходящих через направляющие трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации работы автоклава, последний снабжен нанравляющей царгой, к которой прикреплены тарелки с переливными трубками, верхний открытый торец которых поднят до уровня, обеспечивающего создание газовой подуш.ки над уровнем жидкости на тарелке.

/J

5

2 п 2

Кислород

j/зел крепления тзрелни