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.
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.