Приспособление для каталитического окисления аммиака Советский патент 1930 года по МПК C01B21/28 

При каталитическом получении окислов азота известно применение охлаждаемых стенок реакционной камеры. В обычных установках катализатор, состоявший из платиновой сетки, перфорированных шайб или платинированных тел, располагается своею главною Поверхностью перпендикулярно направлению движения газа. При высокой концентрации аммиака и кислорода W газовых смесях указанном положении катализатора во время реакции часто происходят взрывы от перегрева, что вызывает заметно усложняющую: процесс необходимость тщательного удаления больших количеств теплоты.

С целью устранения этого недостатка, в предлагаемом приспособлении катализатор из платины установлен в камере так, чтобы его активные части были отделены т стенок камеры лишь тонким слоем газа.

При этом стенки аппарата, выполняющие роль охлаждающих поверхностей, заключают в себе камеру для реакции, в которой активные части катализатора отделены от стенок аппарата только слоем газа, достаточно тонким (равняющимся нескольким десятым долям миллиметра) для того, чтобы воспреЬятствова.ть обрЬзованию взрывов. Благодаря такому расположению катализатора и обуславливаемому этим весьма

интенсивному охлаждающему действию стенок аппарата, становится возможным полный и равномерный отвод весьма значительного количества тепла. Кроме того, вследствие сильно повышенной скорости течения газов в упомянутом выше тонком газовом слое и достигаемой этим малой продолжительности соприкасания газа с катализатором, обеспечивается почти безостаточной переход аммиака в окиси азота.

На чертеже фиг. 1 изображает вид сбоку приспособления, фиг. 2-вид его спереди, фиг. 3-вертикальный продольный разрез приспособления, фиг. 4-вертикальный поперечный разрез, фиг. 5- вид сверху со снятыми вентилями и фиг. б - горизонтальный поперечный разрез.

Предлагаемое приспособление состоит из двух, снабженных охлаждающими рубашками 1 металлических плит 2 указанной на чертеже формы, которые по периферии, благодаря болтовому соединению и соответствующему уплотняющему материалу, непроницаемо для газа прилегают друг к другу, а внутри отделены друг от друга промежутком 3, средняя часть 4 которого сильно сужена (фиг. 2 и 4). В этом весьма незначительном промежутке установлен катализатор 5, который выполнен из платины в виде проволо «ой

сетки или -ВОЛНИСТОГО листа. Кроме впускного отверстия 6 (фиг. 3) для смеси аммиака с кислородом и выпускного отверстия 7 для газов реакции, приспособление имеет еще два боковых отверстия 8 которые могут быть закрыты слюдяными пластинками 9 и предназначены как для приведения аппарата в действие, так и для контроля во время работы. Все отверстия снабжены фланцами для присоединения. Для общего усиления приспособления в смысле сопротивляемости напряжениям от неравномерного нагревания, охлаждающие рубашки 1 по наружным краям снабжены ребрами 10.

В качестве материала для металлических плит 2 особенно пригодна хорошая хромоникелевая сталь, обладаю.гщая чрезвычайно большой сопротивляемостью химическому воздействию горячих газов, образующихся при реакции, и не вызывающая уменьшения каталитического действия платины.

Во время действия все приспособление охлаждается водой, которая протекает по рубашкам 1 и количество которой регулируется клапанами 11. Для получения правильного состава смеси аммиака с кислородом у впускного конца имеется система клапанов. Для этой цели между обоими возвратными клапанами 12 и трехходовым клапаном 13 установлены калиберные шайбы, которые рассчитаны так, что, при той же разности давлений, кислорода проходит В два с лишним раза больше, чем аммиака. Скорость протекающей через аппарат смеси газов регулируется при гпомощи трехходового клапана .13. Для

достижения хорошего смешения обоих газов, впускная труба 14 снабжена никелевыми проволочными сетками 15 и фильтрующей шайбою Дб. Кроме того, в промежутке 4 на некотором расстоянии от катализатора 5 установлена не действующая каталитически проволочная сетка 17 из никеля.

Аппарат приводят в действие тем, что выходящее из трубы пламя водорода или светильного газа впускают в одно из отверстий и одновременно с этим открывают трехходовой клапан 13. Вытекающая из-под катализатора 5 газовая смесь при этйч воспламеняется и горит выступающим из узкой щели пламенем. Через несколько минут это пламя само потухает и начинается каталитическое сгорание у платиновой сетки 5. Наиболее подходящую температуру реакции, равную приблизительно , мЬжно контролировать, наблюдая за степенью раскаленности платиновой сетки через слюдяное окошко 9, и соответственно регулировать во время действия аппарата.

Предмет патента.

Приспособление для каталитического окисления аммиака кислородом или богатыми кислородом газовыми смесями в камерах, построенных из охлаждаемых стенок, отличающееся тем, что катализатор, состоящий из платины в виде проволочной сетки, листа или т. п., установлен в камере так, чтобы (гго активные части, для избежания взрывов, были отделены от стено1{ камеры лишь тонким слоем газа.

фиг1

.10

№1 ffl

I- ж. I ии1

Til

фигЗ

фИГ4

.1

-г

-17 -5

isfei is

фигб