Аппарат окисления аммиака

(51)5 В 01,3 8/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ дарст инсти дуктов отной парат ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГО СПАТ Е Н Т С С С Р) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Днепродзержинский филиал Госвенного научно-исследовательскоготута азотной промышленности и проорганического синтеза(56) Авторское свидетельство СССРМ 1509109, кл. В 01 ) 8/04, 1989,(54) АППАРАТ ОКИСЛЕНИЯ АММИА (57) Использование: в производстве а кислоты. Сущность изобретения: а Предлагаемое изобретение относится к реакторам для проведения каталитических процессов, в частности, к контактным аппаратам для окисления аммиака кислородом воздуха на катализаторе и может быть использовано в производстве азотной кислоты. Целью изобретения является повышение надежности и эксплуатационной стойкости аппарата и снижение трудоемкости монтажа (демонтажа) встроенного теплообменника за счет равномерного распределения потока конвертированного газа, поступающего в его теплообменную часть, обеспечения защиты наиболее ответственных узлов теплообменника от воздействия высоких температур и применения переходных монтажных колец.Техническая сущность и принцип действия предложенного аппарата для окисления аммиака поясняются чертежом, на котором изображен (тродольный разрез аппарата. снабжен установленнои между поддерживающим устройством для платиноидных сеток и трубчатым теплообменником газораспределительной решеткой и дополнительными трубными решеткамИ, расположенными перед трубными решетками газовых камер со стороны потока горячих газов, при этом трубные решетки газовых камер соединены с этими камерами посредством монтажных переносных колец, а входная и выходная газовые камеры теплообменника выполнены сферическими и размещены в термозащитной футеровке.1 ил. Аппарат окисления аммиака содержит вертикальный несущий корпус 1, состоящий из двух частей, соединенных между собой фланцами 2, в верхнюю часть которого вварен патрубок входа аммиака 3, а в нижнюю - патрубок входа воздуха 4, патрубок входа нагреваемого газа 5, патрубок выхода,нагреваемого газа б. а в днище - патрубок выхода конвертированного газа 7.Внутри коопчса 1 встроен направляющий кожух 8, образующий с ним кольцевой канал 9, сообщающийся с патрубком входа воздуха 4 и размещенным в верхней части аппарата смесителем аммиака с воздухом 10, снабженным патрубком входа аммиака 3, Смеситель аммиака с воздухом 10 представляет собой кольцевую камеру с внутренней перфорированной стенкой 11. Направляющий кожух 8 состоит из двух ча- стей: верхней 12 и нижней 13, защищенной огнеупорным материалом.Между фланцевым разьемом 14, соединяющим верхнюю 12 и нижнюю 13 частинаправляющего кожуха, закреплены катализаторные платиноидные сетки 15 с поддерживающим устройством 16. В качестве поддерживающего устройства может быть корзина для неплатинового катализатораили другие известные конструкции.Ниже поддерживающего устройства 16 расположена специальная газораспределительная решетка 17, под которой размещен 10 теплообменник 18 с прогнутыми 2-образными трубками 19, закрепленными в трубных решетках 20, 21, входной и выходной газовых камер 22, 23, углубленных в термозащитную футеровку и сообщающихся с входным 5 и выходным 6 патрубками нагреваемого хвостового газа, Трубные решетки 15 распределение газового потока по поперечному сечению теплообменника 18 и, таким образом, равномерный прогрев всех тепло- обменных труб 19, закрепленных в трубных решетках 20, 21, защищенных со стороны 50 55 потока конвертированного газа дополнительными трубными решетками 24, 25, что исключает резкие тепловые "удары" во время пуска и перегрев как трубных решеток так и узлов соединения их с трубами. Конвертированный газ, проходя между тепло 20. 21 отделены от потока горячего конвертированного газа дополнительными тонкостенными трубными решетками 24, 25. Между трубными решетками 20, 21 и газо выми камерами 22, 23 установлены плоские монтажные переходные кольца 26, 27, имеющие наружные (внутренние) диаметры больше (меньше) диаметров газовых камер 22, 23 и трубных решеток 20, 21, что позво ляет при несоосности газовых камер 22, 23 и трубных решеток 20, 21 соединить их беэ дополнительной подгонки.Аппарат окисления аммиака работает следующим образом: очищенный воздух с 30 температурой плюс 250 С через патрубок 4 поступает в кольцевой канал 9, образованный несущим корпусом. 1, состоящим из двух частей, соединенных фланцами 2, и направляющим кожухом 8, где в верхней 35 части смешивается с аммиаком, поступающим через патрубок входа аммиака 3 и от. верстия перфорированной стенки 11 смесителя 10; образовавшаяся при этом смесь поступает на катализаторные плати ноидные сетки 15, закрепленные между фланцами 14 верхней 12 и нижней 13 частей направляющего кожуха 8 и опирающиеся на поддерживающее устройство 16, где при температуре плюс 900 - 950 С происходит 45 конверсия аммиака. Конвертированный газ с температурой плюс 900 - 950 С проходит через специальную газораспределительную решетку 17, обеспечивающую равномерное обменными трубами 19, отдает им свое тепло, охлаждаясь при этом до температурыплюс 700 С, и через патрубок 7 выводитсяна дальнейшую технологию. Нагреваемые хвостовые газы с температурой плюс 250 С подаются через патрубок5 в сферическую камеру 22, углубленную вогнеупорную футеровку для исключения перегрева камеры, где нагреваемый газ равномерно распределяется по теплообменнымтрубам 19, имеющим 2-образную форму, дающую возможность компенсировать температурные удлинения и исключающуюпоявление дополнительных напряжений,В теплообменнике 18 хвостовой газ нагревается за счет тепла конвертированногогаза до температуры 500 С и выводится через сферическую газовую камеру 23, такжеуглубленную в футеровку, и штуцер 6 надальнейшую технологию.Для обеспечения монтажа теплообменника 18 в полностью собранном виде и снижения трудоемкости этой операциипредусмотрены монтажные переходныекольца 26, 27, дающие возможность без дополнительной подгонки соединить трубныерешетки 20, 21 со сферическими газовымикамерами 22, 23,Принятые конструктивные усовершенствования обеспечивают надежную работуаппарата окисления аммиака, повышаютего эксплуатационную стойкость, уменьшают количество остановок аппарата для ремонта, снижают трудоемкость монтажа(демонтажа) теплообменника в аппарат,Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит продлить срокслужбы аппарата.до 10 лет по сравнению спрототипом, срок службы которого составляет 5-7 лет.Формула изобретенияАппарат окисления аммиака, содержащий вертикальный корпус с патрубками ввода воздуха и вывода конвертируемого газа,внутри. которого встроен состоящий из верхнейи нижней частей направляющий кожух,образующий с корпусом кольцевой канал,сообщающийся в нижней части с вводомвоздуха, а в верхней - со смесителем амми.ака с воздухом и штуцером аммиака, закрепленные в его средней частиплатиноидные катализаторные сетки с поддерживающим устройством, под которымустановлен трубчатый теплообменник свходной и выходной газовыми камерами и спатрубками для подвода и отвода хвостовыхгазов, к трубным решеткам которых подсоединены Е-образные теплообменные трубы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с цельюповышения эксплуатационной стойкости и надежности аппарата, он снабжен установленной между поддерживающим устройством для платиноидных сеток и трубчатым теплообменником газораспределительной решеткой и дополнительными тонкостенными трубными решетками, расположенными перед трубными решетками газовых камер со стороны потока горячих газов при этом трубные решетки газовых камер соединены с этими камерами посредством монтажных переносных колец, а входная и выходная 5 газовые камеры теплообменника выполнены сферическими и размещены в термозащитной футеровке.