Конвертор аммиака

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик о 982777(61) Дополнительное .к авт. сеид-ву (22) Заявлено 30, 06, 81 (21) 33106 54/23-26 1 И)М. Кп.з с присоединением заявки М -В 01 Л 8/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийТехзнергохинй институтям. Научно-производственное объединени и Всесоюзный научно-исследовательс по комплектным технологическим лин(71) Заявители 4 КОНВЕРТ К 5 5 Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве слабойазотной кислоты,Известны конверторы аммиака, содержащие вертикальный цилиндрическийкорпус, в верхней части которого размещена платиноидная:. катализаторнаясетка Г 1,10Недостатками данных конверторовявляется пониженный выход цЕлевогопродукта из-за слабой закалки газов,трудность транспортирования высокотеьпературных газов (т. = 900 С) и низкаяэкономичность, так. как тепло конвертированного газа в технологии не используется.Известен также конвертор аммиака,содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещена платиноидная катализаторная сетка,расположенный под сеткой трубчатыйтеплообменник с входной и выходнойгазовыми камерами, к трубным доскамкоторых подсоединены трубы теплообменника, и патрубки для подвода и отвода хвостовых нитрозных газов (2 3,Недостатками известного устройстваявляются низкая надежность и экономичность вследствие перегрева и выхо- З 0 да из строя верхней трубной доски даже при прямоточном движении теплоносителя, которое к тому же приводит ,к снижению температуры хвостовых газов на выходе из теплообменника и увеличению металлоемкости.Целью изобретения является повышение надежности и экономичности.Эта цель достигается тем, что,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 размещены, соответствен-, но, на входной и выходной камерах.Кроме того, камеры выполнены с высотой, равной высоте теплообменника.При этом камеры установлены со смещением по высоте, причем выходная газовая камера установлена выше входнойПатрубок для подвода хвостовых газов подсоединен к верхней части входной камеры, а патрубок для отвода - к нижней части выходной камеры.На фиг. 1 изображен конвертор аммиака, продольный разрез;на Фиг.2- разрез А-А на Фиг.1; на Фиг. 3 982777Формула изобретения конвертор (вариант 11), продольныйразрез,Конвертор аммиака содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 спатрубками 2 и 3 для подвода аммиачно-воздушной смеси и отвода конвертированного газа и фланцевым разъемом4, Внутри корпуса 1 размещена на опорных элементах 5 платиноидная ката- .лиэаторная сетка б, под которой расположен трубчатый теплообменник 7 с 1 Овходной и выходной газовыми камерами8 и 9, к трубным доскам 10 и 11 которых подсоединены трубы 12 теплообменника 7, Входная и выходная газовые камеры 8 и 9 снабжены, соответст венно, патрубками 13 и 14 поДводаи отвода хвостовых газов. Верхниеторцы газовых камер 8 и 9 соединенымежду собой дополнительным пучкомтруб 15, на горизонтальном участке16 которого установлены опорные элементы 5.Газовые камеры 8 и 9 могут бытьвыполнены высотой, равной высоте теплообменника 7 (фиг. 1), или высот 9 й,близкой расстоянию между крайнимитрубами 12, причем при этом выходнаягазовая камера 9 установлена выше ка"меры 8 (фиг. 3).Патрубок 13 для подвода хвостовыхгазов может быть подсоединен к верхней части входной камеры 8, а патрубок 14 для отвода - к нижней частивыходной" камеры 9. Стенки корпуса 1изнутри закрыты огнеупорным материалом 17, 35 Конвертор аммиака работает следующим образом.Аммиачно-воздушная смесь под давлением 7-8 кгс/см через патрубок 3 поступает в корпус 1 и проходит чефрез платиноидную катализаторную сетку б, где при 850-950 С происходит конверсия аммиака по следующим реакциям:454%э+ . 504 ИО + бНО + 216,7 ккал,4 ИН + 40 2 И О + бНдО + 263,9 ккал.. Конвертировайный гаэ с температу.рой 850-950 С последовательно проходит дополнительный пучок труб 15 и трубы 12 теплообменника 7, где происходит фиксация окислов азота за счет резкого охлаждения газа, Охлажденный до 450-500 ОС газ через патрубок 3 отводится на дальнейшую технологию.М Хвостовые нитрозные газы из абсорбционной колонны с давлением 65 - 75 кгс/см и при 130-150 ОС через пат-рубок 13 вводятся во входную камеру 8. 6 О Большая часть хвостовых газов проходит по камере 8, затем по трубам 12 поступает в выходную камеру 9 и с температурой 500-600 С отводится через патрубок 14 на газовую турбину. 65 Другая - меньшая часть хвостовыхгазов из входной камеры 8 через верхний торец по трубному пучку 15 поступает в верхний торец выходной камеры9, где смешивается с основным потокомгаза, При прохождении по дополнительному пучку труб 14 хвостовой газ нагревается на 50-100 С.Таким образом, торцы камер 8 и 9и. верхние, наиболее нагретые участкитруб 12, а также трубные доски 10 и11 камер 8 и 9 защищены от радиационного излучения катализаторной сеткиб, что устраняет перегрев этих элементов и приводит к повышению надежности.Кроме того, соединение верхнихторцов камер 8 и 9 пучком труб 15устраняет застойные зоны в этих мес,тах, обеспечивая постоянный протокхолодных газов, что также устраняетперегрев металла в этих местах.Повышению надежности способствует выполнение камер 8 и 9 высотой,равной или близкой высоте теплообменника 7, так как при этом со стороны камер 9 и 10 охлаждается трактконвертированного газа.Повышению надежности устройстваспособствует подсоединение патрубка13 к верхней части входной камеры 8,а патрубка 14 - к нижней части камеры9, так как весь хвостовой газ проходит по камерам 8 и 9, интенсивно охлаждая трубные доски 10 и 11.Повышается надежность катализаторной сетки б, так как опорные элементы 5, на которых размещена катализаторная сетка, опираются на холодные трубы пучка 15. Трубы пучка 15не коробятся, сохраняется горизонтальность их прямого уЧастка 16 и,следовательно, самойкатализаторнойсетки б. Срок службы катализаторнойсетки увеличивается, что повышаетэкономичность,Кроме того, предлагаемая конструкция конвертора позволяет организовать противоточное движение газов,что приводит к повышению температурыхвостовых газов на выходе из конвертора и снижению раствора высоколегированной стали вследствие увеличениятемпературного напора. 1, Конвертор аммиака; содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещена платииоидная катализаторная сетка, расположенный под сеткой трубчатый теплооб-. менник с входной и выходной газовыми камерами, к трубным доскам которых подсоединены трубы теплообменника, и патрубки для подвода и отвода хвостовых нитрозных газов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повйшения надежности и экономичности,вхоцная и выходная газовые камеры установлены вертикально и снабжены соединяющим их верхние торцы между собой дополнительным пучком труб, при этомпатрубки подвода и отвода хвостовыхгазов размещены, соответственно, навходной и выходной камерах,2, Конвертор по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, нто камеры выполнены с высотой, равной высоте 10теплообменника.3. Конвертор по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что камерыустановлены со смещением по высоте,бай аммиачнопричем выходная газовая камера установлена вьзде входной.4. Конвертор,по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что патрубокдля подвода хвостовых газов подсоединен к верхней части входной камеры,а патрубок для отвода - к нижнейчасти выходной камеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Справочник Азотчика. М., "Химия", 1969, 1, т.2, с.64,2. Проектнный чертеж Сумского машиностроительного завода им.М.Ф.Фрунзе, 9 11390-78-0100 СБ. 1976.