Реактор окисления аммиака

Союз СоветскииСоцивпистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 841670(5 )М. Кл,с присоединением заявки %в В О , 9/04 Гееударптееиимй комитет СССРпв делам изееретеиий и открытий(54) РЕАКТОР ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА ность взрыва смеси аммиака и кислородсодержащего газа в реакторе,Наиболее близким известным техническим решением к данному изобретению является реактор окисления аммиака, содержащий корпус со штуцером 5для входа реагентов, внутри которого расположен каталитический элемент с размещенной перед ним по хоцу апотока реагентов на расстоянии 10 ммогнепреграждающей насадкой Г 2 .Недостатком указанного реактораявляется недостаточный пламягасящийэффект огнепреграждающей насадки, 15обусловленный повышенной температу.рой насадки, вследствие ее нагреватеплоизлучением от каталитическогоэлемента.Цель изобретения - повышение огнепреграждающего эффекта.Поставленная цель достигается тем,что насадка, решетка и слой сетокразмещены друг от друга на расстоя"нии от 1/100 до 1/20 эквивалентного Изобретение относится к реакторам для каталитического окисления аммиака и может использоваться, например, в азотной промышленности. Известен реактор окисления аммиака, снабженный установленными перед каталитическим элементом по ходу потока реагентов распределительной решеткой в виде перфорированной пластины толщиной 2 мм с отверстиями 2 мм, размещенными с шагом 6-7 мм, и отстоящей от нее детурбулизирующей металлической сеткой с диаметрам проволок 2 мм и размером отверстия в свету 6 мм причем расстояние между распределительной решеткой и каталитическим элементом составляет 0,25-0,33 от дйаметра корпуса реактора, а расстояние между металлической сеткой и каталитическим элемен" том 0,1 этого же диаметра 11.Недостатком известного реактора окисления аммиака является воэмож.Д. Заичко, В.В. Харламов,Караваев В.А. Арутюнян84 диаметра корпуса реактора, а слой сеток расположен от каталитического элемента на расстоянии от 1/100 до 1/15 того же диаметра.На чертеже изображен предлагаемый реактор, продольный разрез.Реактор состоит из корпуса 1 соштуцером 2 ввода реагентов, В корпусе по ходу потока реагентов последовательно расположены огнепреграждающая насадка 3, распределительная решетка 4 в виде перфорированной пластины, слой детурбулиэирующих сеток 5 и каталитический элемент 6.Реактор работает следующим образом.При нормальном технологическом режиме поток реагентов - смесь аммиака и кислородсодержащего газа-пос,тупает в реактор через штуцер 2 и последовательно проходит сверху вниз через огнепреграждающую насадку 3, распределительную решетку 4, слой детурбулизирующих сеток 5 и подходит к каталитическому элементу 6. Распределительная решетка 4 устраняет крупномасштабные неоднородности поля скоростей, а слой детурбулизирующих сеток уменьшает степень турбулентности потока. Поток реагентов с достаточно однородным полем скоростей далее проходит сквозь каталитический элемент б, где происходит реакция образования окислов азота. В случае нарушения, технологического режима и образования взрывоопасной смеси аммиака и кислородсодержащего газа каталитический элемент, нагретый до 850- 900 оС, может поджечь эту смесь. При этом сначала сгорает газовая смесь ,в объеме между каталитическим элементом 6 и слоем детурбулизирующих сеток 5. Вследствие относительно небольшой скорости распространения пламени смеси аммиака и кислородсодержащего газа, а также некоторого 16204гасящего эффекта от слоя детурбулизирующих сеток, пламя проскакивает через них с определенной задержкойво времени, в результате чего давление, возникающее при сгорании впервом объеме, успевает перераспределиться во второй (между слоем детурбулизирующих сеток 5 и распределительной решеткой 4) и третий (между решеткой 4 и огнепреграждающейнасадкой 31 объемы реактора, Сгорание смеси во втором и третьем объемах происходит последовательно примерно таким же образом, как и в первом объеме с задержкой при проскокев соседние объемы и выравниваниемДавления эа счет малого газодинамического сопротивления решетки 4 исеток 5. В результате этого к огнепреграждающей насадке 3 медленно(без разгона) подходит пламя придавлении, практически не отличающемсяот первоначального, вследствие чегопламягасящая способность огнепреграждающей насадки существенно повьппается.Предлагаемое размещение насадки 3,решетки 4 и слоя сеток 5 друг от друга на расстоянии от 1/00 до /20эквивалентного диаметра корпуса реактора, а слоя сеток 5 на расстоянии от1/00 до 1/15 того же диаметра отслоя каталитического элемента 6 позволяет значительно повысить пламяга. З 5 сящий эффект насадки 3, выражающийсяв значительном увеличении критического расстояния между насадкой 3 икаталитическим элементом 6 (см. таблицу) при безопасной вероятности прос кока аммиачно-воздушного пламени.В таблице представлены расстояниямежду различными элементами огнепреграждающего узла и каталитическимэлементом реактора..500 66 0 т Экспериментальные данные;Экстраполированные данные. размещены друг от5 но на расстоянии эквивалентного ди актора, а слой се от каталитическог стоянии от 1/100 тветствео 1/20пуса реожен бретени ормула овх держащии корпус со штуцером для ода реагентов, внутри которого расположен каталитический элемент с размещенной перед ним по ходу потока 30реагентов огнепреграждаквщей насадкой, распределительной решеткой ислоем детурбулизирующих сеток, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения огнепреграждающего ЗЗэффекта, насадка, решетка и слой сеток а расже диаме очники информац внимание при эт США Р 3462243 9/04, 19.08,69. т Франции У 158 9/04, 09.08.67и,спертизе нятые в 1, ПатеВ 01,1 2, Пате В 01,3 ВНИИПИ Заказ 4929/3.Тираж 567 Подписное Филиал ППП Патент ,г. Ужгород,ул.Проектная,4 ритическое расстояни гнепреграждающей нас и катапитическим эл при отсутствии расп ой решетки 4 и слоя ирующих сеток 5, мм ское расстояние между граждающей насадкой 3 итическим элементом 6 и решетки 4 и слоя сеток иными по формуле изобрасстояниями между реи слоем сеток,.мм Реактор окисления амми друга со т 1/100 метра ко ок распо элемент о 1/15 т