Конвертор аммиака

1Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве слабой азотной кислоты.По основному авт. св.982777 известен конвертор аммиака, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещена платиноидная катализаторная сетка, расположенный под сеткой трубчатый теплообменник с входной и выходной газовыми камерами, к трубным доскам которых подсоединены трубы теплооб 10 монтажа теплообменника 25 Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата.Поставленная цель достигается тем, что конвертор аммиака, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещена платиноидная катализа- торная сетка, расположенный под сеткой трубчатый теплообменник с входной и выходной газовыми камерами, к трубным доскам которых подсоединены трубы теплообменника, и патрубки для подвода и отвода хвостовых нитрозных газов, причем 30 35 входная и выходная газовые камеры установлены вертикально и снабжены соединяющим их верхние торцы между собой дополнительным пучком труб, при этом патрубки подвода и отвода хвостовых газов. 40 размещены соответственно на входной и выходных камерах, напротив трубных досок, снабжен установленными в нижних частях газовых камер Г-образными перегородками, горизонтальный участок которых закреплен на трубной доске выше по 45 крайней мере нижнего ряда теплообменных труб, а вертикальный установлен на расстоянии от нижнего торца газовых камер, а патрубки для подвода и отвода хвостовых газов расположены соответственно напротив трубных решеток теплообменника.На фиг. 1 изображен конвертор аммиака, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 2.Конвертор аммиака содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода аммиачно-воздушной смеси и отвода конвертированного газа и 50 55 менника, и патрубки для подвода и отвода хвостовых нитрозных газов, причем входная и выходная газовые камеры установлены вертикально и снабжены соединяющим их верхние торцы между собой дополнительным пучком труб, при этом патрубки под вода и отвода хвостовых газов размещены соответственно на входной и выходной камерах 11.Недостатком данного устройства является низкая надежность. Надежность устройства понижается вследствие образования застойных зон в нижних торцах камер. Кроме того, устройство характеризуется невозможностью проведения ремонта при выходе изстроя теплообменных труб без полного дефланцевым разъемом 4. Внутри корпуса 1 размещена на опорных элементах 5 платиноидная катализаторная сетка 6, под которой расположен трубчатый теплообменник 7 с входной и выходной газовыми камерами 8 и 9, к трубным доскам 10 и 11 которых подсоединены трубы 12 теплообменника 7. Входная и выходная газовые камеры 8 и 9 снабжены соответственно патрубками 13 и 14 подвода и отвода хвостовых газов. Верхние торцы газовых камер 8 и 9 соединены между собой дополнительным пучком труб 15, на горизонтальном участке 16 которого установлены опорные элементы 5. Стенки корпуса 1 изнутри закрыты огнеупорным материалом 17. В газовых камерах 8 и 9 размещены дополнительные Г-образные перегородки 18 и 19. Горизонтальный участок перегородок 18 и 19 прикреплен, соответственно к трубным доскам 10 и 11 выше по крайней мере нижнего ряда теплообменных труб 12, а вертикальный участок образует зазоры 20 и 21 с нижним торцом газовых камер 8 и 9. Вертикальный участок перегородок 18 и 19 образует соответственно каналы 22 - 25 для прохода газа.Патрубки 13 и 14 размещены в газовых камерах 8 и 9 против мест соединения теплообменных труб 12, которые могут быть расположены на трубных досках внутри условной окружности (обозначена пунктирной линией), диаметр которой 0 не превышает диаметра патрубков 13 и 14, причем центры условной окружности и патрубков 13 и 14 лежат на одной оси,КонвертЬр аммиака работает следующим образом..Аммиачно-воздушная смесь под давлением 6 - 8 кгс/смф через патрубок 2 поступает в корпус 1 и проходит через платиноидную катализаторную сетку 6, где при 850 в 9 С происходит конверсия аммиака по следующим реакциям:4 ЙН + Ю = 480+бНО+ 216,7 кхал М Н + 40 = 2 ИО +6 Н О+ 263,9 к кад Конвертированный нитроаный гаа о теи. пературой 850 в 9 С последовательно проходит и омывает дополнительный пучок труб 15 и трубы 12 теплообменника 7, где происходит фиксация окислов азота за счет резкого охлаждения газа. Охлажденный до 460 - 500 С газ через патрубок 3 отводится на дальнейшую технологию.Хвостовые нитрозные газы из абсорбционной колонны с давлением 6,5 - 7,5 кгс/см и при 130 в 1 С через патрубок 13 вводятся во входную камеру 8.Часть газа через верхний торец камеры 8 по трубному пучку 15 поступает в верхний торец выходной камеры 9, устраняя тем самым застойнь 1 е зоны в верхних торцах и обеспечивая постоянный проток холодных газов, что предотвращает перегрев камер1085622 б-Б Соста Техред Тираж Государс ела м изо сква, Ж сПатентэ,витель Н. КацовскаяИ. Верес Корректор А. Тяск 533 Подписное твенного комитета СССР бретений и открытий- 35, Раушская наб., д. 4/5 г. Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор М. Бандурааказ 2108/5ВНИИпо113035,Филиал ПП 38 и 9 в этих местах и, кроме того, при этом достигается защита верхних рядов труб 12 от радиационного излучения катализаторной сетки.Другая часть газа из камеры 8 направляется в трубы 12, нагревается до 500 - 600 С 5 и выходит в камеру 9, откуда через патрубок 14 отводится на газовую турбину. При этом больший поток газа из камеры 8 непосредственно поступает в трубы 12, а меньший - перед поступлением в трубы 12 проходит по каналу 22, зазору 20 и каналу 23, а после выхода из труб 12 проходит по каналу 25, зазору 21 и каналу 24.Таким образом, устраняются застойные зоны в нижних торцах камер 8 и 9, что предотвращает перегрев металла в этих 15 местах, обеспечивая тем самым повышение надежности.Размещение патрубков 13 и 14 для подвода и отвода хвостовых газов напротив мест подсоединения труб 12 к трубным дос кам 10 и 11 также повышает надежность вследствие улучшенного входа газа в трубы 12 и выхода его из них. Кроме того, такое размещение позволяет производить ремонт теплообменнка 7, подварку труб 12 к трубным доскам 10 и 11 (или отглушения части труб 12) без демонтажа теплообмен 4ника 7. Доступ к местам соединения труб 12 с трубными досками 10 и 11 обеспечивается через патрубки 13 и 14.Расположение мест соединения труб 12 на трубных досках 10 и 11 внутри условной окружности, диаметр которой не превышает диаметра патрубков 13 и 14, также приводит к повышению ремонтопригодности так как при любых размерах между стенками камер 8 и 9 обеспечивается доступ к местам соединения труб 12 с трубными досками 1 О и 11.В сравнении с базовым объектом, в качестве которого принят конвертор аммиака УКЛ, установленный на Серкасском ПО Азот, предлагаемое устройство обеспечивает снижение простоев на ремонт на 20 - 22% и, кроме того, увеличение температуры подогрева хвостовых газов с 450 до 500 - 600 С, что снижает расход природного газа на 30%. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства на одной технологической линии производства слабой азотной кислоты за счет уменьшения простоев на ремонт и увеличения срока службы ориентировочно составит 20 тыс. руб. в год.