Аппарат для окисления аммиака

пщ 827 45,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25.06,79 (21) 2784897/23-26 1) М КлзВ 011 8 нием заявки присое тень17 3) УДК 66,023(088.8) публиковано 07.05.81. Бю елам изобретений ц открытий 45) Дата опубликования описания 07.05.81 54) АППАРАТ ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА Изобретение относится к аппаратам для каталитического окисления аммиака и может использоваться, например, в азотной промышленности.Известен аппарат для окисления, содержащий корпус со штуцером для ввода аммиачно-воздушной смеси, в котором по ходу смеси закреплены плоские распределительные сита и размещенный под ними плоский каталитический элемент в виде слоя платиноидных катализаторных сеток, слоя неплатинового окисного катализатора или комбинации обоих слоев 1.Известны аппараты для окисления аммиака с плоским каталитическим элемен том, содержащие в качестве распределителей потока систему соосных диффузоров 2 или коническое распределительное сито, образующая которого - отрезок прямой линии 3,20 Недостатк ским катал невозможно тельности б ния диамет правило, не скольку по за стран не шего размер ом всех этих аппаратов с плоитическим элементом является сть повышения их производиез соответствующего увеличе ра аппарата. Последний, какможет превышать 4 м, по- железным дорогам большинстльзя перевозить аппараты боль- а. 30 сУдаРстоеииыи комитет (23) Приоритет Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому аппарату является аппарат для окисления аммиака 4, содержащий корпус со штуцером для ввода аммиачно-воздушной смеси, в котором по ходу смеси закреплены плоские распределительные сита и размещенные за ними соосно установленные коническое распределительное сито и конический каталитический элемент, обращенные вершинами к штуцеру ввода аммиачно-воздушной смеси, Конический каталитический элемент имеет существенно большую поверхность, чем плоский каталитический элемент. Недостатком аппарата-прототипа является отсутствие равномерного распределения потока аммиачно-воздушной смеси по поверхности конического каталитического элемента. В таком аппарате направление вектора скорости параллельно оси аппарата и, следовательно, неперпендикулярно к образующей каталитического элемента. Это вызывает соскальзывание основной доли потока аммиачно-воздушной смеси к основанию конического каталитического элемента и обусловливает отсутствие равномерного распределения. Неравномерное распределение потока приводит к снижению степени конверсии аммиака.Целью изобретения является разработка конструкции аппарата для окисления аммиака с коническим каталитическим элементом, в которой обеспечено равномерное распределение аммиачно-воздушной смеси по поверхности конического каталитического элемента,Цель достигается тем, что в аппарате для окисления аммиака, содержащем корпус со штуцером для ввода аммиачно-воздушной смеси, в котором по ходу смеси закреплены плоские распределительные сита и размещенные за ними соосно установленные коническое распределительное сито и конический каталитический элемент, обращенные вершинами к штуцеру ввода аммиачно-воздушной смеси, угол при вершине конического распределительного сита составляет 0,89 - 0,95 угла при вершине конического каталитического элемента и расстояние между коническим распределительным ситом и каталитическим элементом равно 0,25 - 0,33 диаметра корпуса аппарата.На чертеже изображен аппарат для окисления аммиака, продольный разрез.Аппарат содержит корпус 1 со штуцером 2 для ввода аммиачно-воздушной смеси. В корпусе по ходу смеси последовательно размещены плоские распределительные сита 3, коническое распределительное сито 4 и конический каталитический элемент 5, обращенные вершинами к штуцеру 2. Элемент 5 может быть выполнен в виде конических слоя платиноидных катализаторных сеток, слоя неплатинового окисного катализатора или комбинации оооих слоев. Угол а при вершине сита 4 в 0,89 - 0,95 раза меньше угла 13 при вершине элемента 5 и расстояние между ситом 4 и элементом 5 составляет 0,25 - 0,33 диаметра корпуса аппарата.Аппарат работает следующим образом.Аммиачно-воздушная смесь поступает в корпус 1 через штуцер 2 и последовательно проходит сита 3, сито 4 и элемент 5. При прохождении сквозь элемент 5 аммиак окисляется кислородом воздуха до окислов азота. Наличие сита 4 с углом а, который в 0,89 - 0,95 раза меньше угла Р при вершине элемента 5, установленного от этого элемента на расстоянии 0,25 - 0,33 диаметра корпуса аппарата, обеспечивает равномерное распределение потока аммиачно- воздушной смеси по поверхности каталитического элемента и, следовательно, обусловливает при прочих оптимальных условиях максимальную степень конверсии аммиака. 5 10 15 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 Выполнение аппараТа для окисления аммиака с коническим каталитическим элементом согласно изобретению позволяет обеспечить равномерное распределение потока аммиачно-воздушной смеси по поверхности каталитического элемента. Относительное отключение скорости потока в каждой точке поверхности от среднерасходовой скорости в предлагаемом аппарате не превышает +6%. Кроме того, в таком аппарате обеспечивается перпендикулярное направление вектора скорости к образующей конического каталитического элемента. Испытание предлагаемого аппарата в составе промышленного агрегата производства неконцентрированной азотной кислоты под давлением 7,3 ата показало, что этот аппарат по сравнению с аппаратом-прототипом обеспечил при прочих равных условиях повышение степени конверсии аммиака примерно на 0,8 абс. /о. Формула изобретения Аппарат для окисления аммиака, содержащий корпус со штуцером ввода аммиачно-воздушной, смеси, в котором по ходу смеси закреплены плоские распределительные сита и размещенные за ними соосно установленные коническое распределительное сито и конический каталитический элемент, обращенные вершинами к штуцеру ввода аммиачно-воздушной смеси, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью равномерного распределения аммиачно-воздушной смеси по поверхности каталитического эле. мента, угол при вершине конического распределительного сита составляет 0,89 - 0,95 угла при вершине конического каталитического элемента и расстояние между коническим распределительным ситом и каталитическим элементом равно 0,25 - 0,33 диаметра корпуса аппарата. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ЧССР144224, кл, В 015 9/04, 15.03.72,2. Патент США3597166, кл, 23 - 288, 03,08.71,3. Чернышев В, И. и др. Аппараты для каталитического окисления аммиака. Обзоры по отдельным производствам химической промышленности. М., НИИТЭХИМ, 1976, вып. 9 (99), с, 12, рис. 5.4. Атрощенко В. И. Катализаторы в азотной промышленности. Харьков, Вища школа, 1977, с. 71 - 72, рис. 60 (прототип),Составитель Н. КацовскаяРедактор 3. Бородина Техред Л, Куклина Корректор Е. ОсиноЗаказ 1134/8 Изд,378 Тираж 58 Подписно НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова