Диссоциатор аммиака

.1 9/00 с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ СВИДЕТЕЛ ВТОРСК 54) ДИССОЦИАТОР АММИАКА57) Изобретение относитствам для диссоциации аммользуемым в химическом м к устрой ака, ис- шиностро риборостроении и ав оляет повысить каче астроениитво диссооциатор ии, по циированного аммиака,ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Эстрин Б.М. Производство иприменение контролируемых атмосфер. М.: Металлургия, 1973, с. 68, рис.1Установка для приготовленияконтролируемых атмосфер. Каталог18.01 03-75. Информэлектро, 1975,с. 31, рис. 26. аммиака содержит испаритель и соединенную с ним трубопроводом реторту,заполненную катализатором, при этомиспаритель снабжен стабилизаторомрасхода, инжектором, направляющим аппаратом с отверстиями, а реторта выполнена в виде двух концентричноустановленных труб, на наружной поверхности внутренней трубы которойи на внешней поверхности испарителяустановлены тарелки обтекаемой состороны потока газа формы. В испарителе осуществляется испарение жидкого аммиака до газообразного за счеттепла отходящего диссоциированногоаммиака. Инжектор обеспечивает циркуляцию испаренного газообразного аммцака вдоль стенок испарителя. Число съемных тарелок должно бытьтаким, чтобы обеспечить распределение тепла отходящего диссоциированного аммиака на нагрев испарителяи подогрев газообразного аммиака перед подачей его на катализатор.2 з.п. ф-лы, 3 ил.1 301 48Изобретение относится к устройствам для диссоциации аммиака, используемых в химическом машиностроении, приборостроении и авиастроении.Цель изобретения - повышение качества диссоциированного аммиака за счет снижения в нем остаточного аммиака.На фиг.1 схематически изображен диссоциатор аммиака, общий вид; на 0 фиг.2 - испаритель; на фиг,З - установка тарелок в испарителе.Диссоциатор аммиака содержит испаритель 1 с патрубком 2 подвода жидкого аммиака и трубопроводом 3 газообразного аммиака, на котором установлены регулятор 4 давления и расходомер 5. Испаритель 1 установлен соосно в верхнем торце реторты 6 и соединен с ней с помощью трубопро вода 3 газообразного аммиака, а кольцевое пространство, образованное внутренней и наружной трубами реторты, заполнено катализатором 7. На наружной поверхности внутренней трубы реторты 6 в ее верхней части, а также на наружной поверхности испарителя 1 установлены съемные тарелки 8 обтекаемой со стороны потока газа формы, Их количество соотносится меж-З 0 ду собой как 1:(0,3-0,8), Реторта 6 расположена в футерованном корпусе 9 с нагревателями 10. На трубопроводе 1 жидкого аммиака установлены регулятор 12 уровня, регулирующий вен тиль 13 и стабилизатор 4 расхода, выполненный в виде обратного клапана. Патрубок 2 подвода жидкого аммиака снабжен инжектором 15 с соплом 16, при этом отношение диаметра 40 отверстия сопла инжектора к внутреннему диаметру инжектора равно 0,1-0,8.В испарителе 1 размещен направляющий аппарат 17, выполненный в виде трубы с отношением ее диаметра к дли не, равном .:(2-10), с рециркуляционными отверстиями 18, размещенными по ее поперечному сечению, расположенному на расстоянии, составляющем0,05-1,0 диаметра трубы. 50Диссоциатор аммиака работает следующим образом.Жидкий аммиак по трубопроводу 11 поступает в испаритель 1 через гатрубок 2 подвода жидкого аммиака. В ис парителе осуществляется испарение жидкого аммиака до газообразного за счет тепла отходящего диссоциированного аммиака. Газообразный аммиак 1 2поступает в реторту 6, которая обогревается до 900нагревателями 10, размещенными в футерованном корпусе 9.При высокой температуре аммиак по реакции211 Н - ЗН + И9диссоциирует на водород и азот.Расход жидкого аммиака стабилизируется системой, состоящей из регулятора 12 уровня, регулирующего вентиля 3, и стабилизатора 4 расхода. Система стабилизации работает следующим образом.Жидкий аммиак из емкости регулятора 12 уровня:под давлением проходит через регулирующий вентиль 13, сопло 16 инжектора 15 и поступает в испаритель 1. При превышении давления в испаритележидкий аммиак по трубопроводу 1 через стабилизатор 4 расхода давлением вытесняется в емкость регулятора 12 уровня.Инжектор 15 обеспечивает циркуляцию испаренного газообразного аммиака вдоль стенок испарителя 1, Для эффективной работы инжектора отношение диаметра отверстия сопла 16 инжектора 14 к внутреннему диаметру инжектора 5 равно 0,1-0,8. Отношение менее 0,1 в этом случае вызывает чрезмерно большое гидравлическое сопротивление потоку жидкого аммиака в инжекторе, и инжектор не работает. Отношение более 0,8 нецелесообразно из-за малых скоростей истечения аммиака из сопла и в связи с этим уменьшения эффективности работы инжектора.Наибольший эффект создает испаритель с размещением в нем соосно направляющего аппарата 17, выполненного в виде трубы с рециркуляционными отверстиями 18 по ее поперечному сечению. Наиболее эффективна работа направляющего аппарата при соотношении диаметра трубы к ее длине 1:(2-10). Соотношение менее 1:2 приводит к повышению содержания остаточного аммиака, в восстановительной атмосфере из-за низкого коэффициента использования тепла отхОдящего диссоциированного аммиака. Соотношение более 1:1 О нецелесообразно, так как снижается кратность рециркуляции.В направляющем аппарате рециркуляционные отверстия должны быть размещены на расстоянии от выходного3 3014 торца сопла, составляющем 0,05-1,0 диаметра трубы. На расстоянии, превышающем отношение 1,0, уменьшается эффективность работы инжектора, а на расстоянии менее 0,05 работа инжектора невозможна.Количество съемных тарелок подобрано с таким расчетом, чтобы распределить тепло отходящего диссоциированного аммиака на нагрев испари-О теля и на подогрев газообразного аммиака перед подачей его на,катализатор. При соотношениях менее 1:0,3 недостаточно тепла на испарение жидкого аммиака, при соотношениях более 15 1:0,8 мала поверхность теплоотдачи от стенки реторты к газообразному аммиаку. Диссоциированный аммиак из диссоциатора выходит следующего состава,7: И 75, Н д 25, ИН з 0,05-0,1. Внедрение диссоциатора аммиака в промышленности позволяет получить значительный экономический эффект эа счет уменьшения расхода электроэнергии на процесс. Так в установке производительностью 40 м /ч восстанозвительного газа удельный расход электроэнергии равен 0,78 кВт/мЗ, а при внедрении. изобретения расход электроэнергии составляет 0,40 кВт/м . Расчеты показывают, что годовой экономический эффект на одну установку со ставляет 2000 руб. Потребность в установках составляет 100 шт. в год.Таким образом, суммарныйэкономический эффект составляет 200 тыс,руб, в год. 46 81 4формула изобретения1. Диссоциатор аммиака, содержащий испаритель и соединенную с ним посредством трубопровода парообразного аммиака реторту, заполненную катализатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества диссоциированного аммиака за счет снижения в нем остаточного аммиака, испаритель размещен соосно в верхнем торце реторты и снабжен установленным внутри него инжектором с трубопроводом жидкого аммиака со стабилиза торо+;расхода, выполненным в виде об" ратного клапана, при этом отношение диаметра отверстия сопла инжектору квнутреннему диаметру инжектора равно 0,1 - 0 8.2. Диссоциатор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен размещенным в испарителе направляющим аппаратом, выполненным в виде трубы с отверстиями по ее поперечному сечению, при этом отношение диаметра трубы к ее длине составляет 1:(2-10), а отверстия размещены на расстоянии от выходного торца сопла, составляющем 0,05-1,0 диаметра трубы.3. Диссоциатор по пп.и 2, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что реторта выполнена в виде двух концентрично установленных труб с образованием кольцевого пространства, при этом реторта и испаритель снабжены закрепленными на внешней поверхности испарителя и наружной поверхности внутренней трубы реторты тарелками обтекаемой со стороны потока газа Формы, количество которых соотносится между собой как 1:(0,3-0,8).1301 481 Ри оставитель Н,Захароваехред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдей Редактор И.Блан ПодписноеСР акаэ 11 8 Тираж 5111 ИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Е, Р митета открыт