Высокое давление

Контактный аппарат для синтеза аммиака под наиболее низким давлением

 На рис. 12 изображен контактный аппарат для синтеза аммиака, работающий при сравнительно низких давлении и тем­пературе. Синтез при этом давлении проводится в присутствии высокоактивного катализатора, очень чувствительного к ядам и требующего поэтому сложной очистки азотоводородной смеси перед поступлением ее в аппарат. Колонна рассчитана на рабо­чее давление 100 ат. Корпус колонны имеет кованое сферическое днище, а сверху закрывается крышкой, крепящейся болтами. Колонна синтеза имеет высоту 7,0 м, внутренний диаметр 1110 мм и внешний— 1430 мм, вес ее 55 т. В межтрубное пространство помещается 5 т катализатора. Вследствие невысокой темпера­туры реакции и относительно низкого давления, выполнена ко­лонна из обычной углеродистой стали. Внутреннее устройство состоит из катализаторной коробки, снабженной двойными теплообменными трубками.

 

Контактный аппарат для синтеза аммиака под наиболее низким давлением

  Рис. 12. Контактный аппарат для синтеза аммиака под наиболее низким давлением (р—100 am; Q — 25 m/сутки; вес колонны 55 т; вес катализатора 5 т).

 

Катализатор засыпан между трубками на решетку, помещен­ную в нижней части коробки. Предварительный подогрев посту­пающего на синтез газа происходит в отдельном теплообмен­нике. Схема движения газов в аппарате следующая. Подогретая азотоводородная смесь из выносного теплообменника поступает в нижнюю часть аппарата и движется вверх вдоль стенок кор­пуса, предохраняя их от чрезмерного нагрева. В верхней части аппарата газ поступает во внутренние теплообменные трубки, проходит их и попадает в наружные трубки. Пройдя наружные теплообменные трубки и нагревшись за счет теплоты реакции до температуры 400°, газ поступает в катализаторную зону, где происходит реакция образования аммиака. Пройдя катализаторную зону сверху вниз, конвертированный газ выходит из колонны через центральный штуцер в нижней ее части.

Благодаря отсутствию теплообменника и подогревателя конструкция этого контактного аппарата проста и надежна в ра­боте. По этому же типу устроены и некоторые контактные аппа­раты для синтеза метанола с той лишь разницей, что двойные теплообменные трубки в катализаторной коробке заменены оди­нарными, причем на некоторой длине снизу они используются для теплообмена с газом.