Катализаторная коробка колонны синтеза аммиака Советский патент 1989 года по МПК B01J8/04 

Изобретение относится к конструкции сосудов и аппаратов катапит1гчес- кого синтеза неорганических веществ и может быть использовано в промьпп- ленности по производству минеральных удобрений и в химической промышленности.

Цель изобретения - увеличение производительности катализаторной коробки.

На чертеже изображена катализатор- ная коробка колонны синтеза аммиака, продольный разрез.

Катализаторная коробка содержит корпус 1, выполненный в виде тонкостенной 1цшиндрической обечайки, коллекторов входа 2 и выхода 3 синтез-газа, перфорированной решетки

4,на которой размещен катализатор

5.В катализаторной зоне расположены теплообменные трубки 6 и вертикальные реакционные стаканы 7,

внутри стаканов на перфорированных пластинах 8 размещен катализатор 9. Теплообменные трубки 6 жестко закреплены в трубной решетке 10 коллектора 11 входа продувочного газа и трубной решетке 12 коллектора 2 входа синтез-газа. Реак1р онные стаканы 7 жестко закреплены в трубной решетке 10 и трубной решетке 13 коллектора 14 выхода продувочного газа.

Катализаторная коробка работает следующим образом.

Синтез-газ через коллектор 2 входа поступает в теплообменные трубки 6, в которых нагревается до температуры начала реакции, поступает в катализатор 5 и после реакции синтеза аммиака выходит из катализатор- ной коробки через коллектор 3 выхода синтез-газа. Продувочньй газ через коллектор 11 входа продувочного газа

«

(Л

с

4

со

со О:

и перфорированные пл астины 8 поступает в катализатор 9 реакционных стаканов 7 и выходит из катализаторной коробки через коллектор 14 выхода продувочных газов. Тепло, выделяющееся при реакции образования аммиака из продувочных газов, содержащих более 13% инертов, недостаточно для поддержания требуемой температуры реакции синтеза. Дополнительно тепло к реакционным стаканам 7 подводится из зоны синтеза аммиака в катализаторе 5 из синтез-газа. При этом реакция синтеза аммиака в катализаторе 5 протекает в автотермическом режиме, а выделяющееся тепло подводится в зону синтеза аммиака из продувочных газов в реакционных стаканах 7.

Высота слоя катализатора 9 в реакционном стакане 7 определяется тепловым расчетом, изменяя высоту слоя катализатора 9 и число тепло- обменных трубок 6, можно изменять температурньм режим в катализаторе 5.

Обеспечить оптимальную температуру катализаторов 9 и 5 по высоте, а следовательно, и оптимальные условия проведения синтеза аммиака можно различными известными способами, например размещением в реакционном стакане соосно ему противоточных, па- раллельноточных или дпойных пгротиво- точньос трубок.

Таким образом, использование тепла реакции синтеза аммиака из свежей азотоводородной смеси в реакционных

стаканах позволяет осуществить синтез аммиака из продувочных газов с высоким (более 13%) содержанием инертов. Это обеспечийает более полную переработку продувочных газов, которые в настоящее время сжигаются .

Формула изобретения

Катализаторная коробка колонны

синтеза аммиака, содержащая корпус, перфорированную решетку с размещенным на ней катализатором, теплообменные трубки, коллекторы входа и выхода

синтез-газа, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности, она снабжена верти- кальньми реак1(ионными стаканами с перфорированными пластинами, на которых расположен катализатор, и коллекторами ввода и вывода продувочного газа с трубными рещетками, при этом реакционные стаканы равномерно распределены по сечению катализаторной

коробки и жестко закреплены верхними концами в трубной решетке коллектора вывода продувочного газа, а нижними - в перфорированной решетке катализаторной коробки и трубной решетке коллектора ввода прорувочного газа.

Изобретение относится к конструкции сосудов и аппаратов каталитического синтеза неорганических веществ и позволит увеличить производительность колонны синтеза аммиака. Катализаторная коробка содержит корпус, внутри которого на перфорированной решетке размещен катализатор, теплообменные трубки и вертикальные реакционные стаканы с катализатором, размещенным на перфорированных пластинах. Реакция синтеза аммиака протекает в автотермическом режиме, а выделяющееся тепло подводится в зону синтеза аммиака из продувочных газов в реакционных стаканах. 1 ил.