Конвертор газов Советский патент 1982 года по МПК B01J1/00 

(5) КОНВЕРТОР ГАЗОВ

I

Изобр етение относится к конструкциям химических реакторов и может быть применено в производствах продуктов синтеза путем конвертирования, например,в производстве синильной ; кислоты.

Известны конверторы, содержащие корпус, внутри которого установлена катализаторная сетка, крышку и патрубки для подвода и отвода газов, причем корпус ниже катализаторной сетки футерован огнеупорным кирпичем Cl 3.

Недостатком данных конструкций является низкий выход технологического газа, так как не обеспечивается его закалка. Кроме того,.данные аппараты не применимы в производствах токсических газов,так как последние абсорбируются в порах футеровки, что в дальнейшем исключает профилактический осмотр и ремонт конвертера.

Известен также конвертер газов, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, внутри которого установлена катализаторная сетка, крышку и патрубки для подвода и отвода газов 2,

Недостатками данного устройства являются низкая производительность, вследствие плохой закалки газов, которая приводит к уменьшению выхода целевого продукта, а также низкая надежность из-за неравномерности охлаждения рубашки.

Цель изобретения - повышение производительности и обеспечение надежности .

Указанная цель достигается тем, что аппарат снабжен водоохлаждаемыми трубами, укрепленными внутри корпуса под катализаторной сеткой, и соединенными с теплообменной рубашкой, и перегородкой, размещенной в теплообменной рубашке, между верхни392ми и нижними концами водоохлаждаемых труб. На фиг.1 изображен конвертер, продольный разрез} на фиг.2- разрез Л-А на фиг.1. Конвертер газов содержит корпус 1 с теплообменной рубашкой 2, внутри которого установлена катализаторная сетка 3, крышку и патрубки 5 и 6 для подвода и отвода газов. Внутри корпуса 1 прд катализаторной сеткой 2 установлены водоохлаждаемые трубы 7, соединенные с рубашкой 2, в которой между концами труб 7 размещена перегородка 8, образующая кольцевые зазоры Эй 10, которые сообщаются между собой 8 верхней 11 и нижней 12 частях теплообменной рурашки 2. Корпус 1 снабжен патрубками 13 и 14, посредствен которых теплообменная ру башка 2 и трубы 7 подсоединены трубопроводами 15 и 1б к барабану-сепаратору 17. Конвертер работает следующим образом«Контактный газ, например смесь аммиака, метана и кислорода с температурой 2б- 0°С поступает через патрубок 5 в корпус 1, проходит пред зарительно разогретую каталиэаторную сетку 3j где происходит его конверсии, т.е. образование синильной кислоты в результате окисления метана и аммиакас В процессе конверсии на катализаторной сетке 3 газ разогревается до высокой температуры (йЮОО и затем поступает в нижнюю часть корпуса I, где он отдает свое тепло теплообменной рубашке 2 и водоохлаждаемым трубам 7. Охлажденный конвертированный газ выводится через патрубок 6 корпуса 1 на дальнейшую технологическую переработку. Тепло газа, воспринятое теплооЬменной рубашкой 2 и охлаждаемыми трубами 7, передается воде, поступающей в нижнюю часть 12 теплообменйой рубашки 2 из барабана-сеператора 17 по трубопровЬду 15 Мерез штуцер 13 Далее вода проходит по кольцевому зазору 9 И охлаждаемым трубам 7 и собирается в верхней части 1t теплообмен Ной рубашки,2, из которой в виде пароводяной смеси через патрубок 14 по трубопроводу 16 отводится в барабан-сепаратор 17. В барабане-сепараторе 17 пар отделяется от воды и отводится на технологические или эне гетические нужды, а вода вместе с подпиточной водой возвращается в конвертер. Барабан-сепаратор 17) трубопроводы 15 и 16, кольцевой зазор 9 теплообменной рубашки 2 и рхлаждаемые трубы 7 образуют контур естественной циркуляции охлаждающей среды. Размещение перегородки 8 в теплообменной рубашке 2 обеспечивает равенство гидравлических сопротивлений участков циркуляционного контура, в которые входят теплообменная рубашка 2 и охлаждаемые трубы 7, что обеспечивает надежность охлаждения, вследствие устранения возможности застоя воды в каком-либо участке или опрокидывания. Кроме того, надежность повышается вследствие наличия в трплообменной рубашке 2 кольцевого зазора 10, через который чавть воды из верхней части 11 рубашки 2 перетекает в нижнюю часть 12, что приводит к улучшению характеристики циркуляционного контура из-за уменьшения потерь давления в трубопроводе 16, а также вследствие хорошего распределения воды по трубам 7 из нижней части 12, которая как и часть 11 являются коллекторными зонами. Установка водоохлаждаемых труб 7 в KopnVce 1 позволяет увеличить как теплообменную поверхность, так и скорость конвертированного газа, вследствие чего происходит резкая закалка газа, при которой происходит фиксация газа, образовавшегося а процессе конвертирования и торможение обратны.у. реакций. При этом повышается выход технологического продукта и, следовательно, увеличение производительности . Формула изобретения Конвертор газов, например для производства синильной кислоты, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, внутри которого установлена катализаторная сетка, крышку и патрубки для подвода и отвода газов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения надежности, он снабжен водоохлаждаемыми трубами, укрепленными внутри корпуса под катализаторной сеткой и соединенными с теплообменной рубашкой, и перегородкой, размещенной в теплообменной рубашке между верхними и нижними концами водоохлаждаемых труб. Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник азотчика. Н., Химия, 1968, т, П, с.58, рис.1-27. 2. Бобков С.С. и др. Синильная кислота. М., Химия,.1970, с.117, рис.16.

Iff