Типичными аппаратами для проведения синтезов в газовой фазе являются колонны (реакторы) синтеза аммиака. На рис. 10 изображен один из пер­вых аппаратов этого типа.

На первых порах при проведении процесса син­теза аммиака имело место большое количество раз­рывов аппаратов в резуль­тате коррозии наружных стенок водородом, сильно разрушающим сталь при высоких температурах и давлениях. Для предохра­нения корпуса колонны от воздействия водорода в этой конструкции были приняты нижеследующие оригинальные меры за­щиты.

Рис. 10. Контактный аппарат синтеза ам­миака под давлением 200 am, имеющий корпус с отверстиями для выхода продиффундировавшего водорода.

1 — корпус колонны; 2—внутренняя труба; 3 — теп­лообменник; 4 —катализатор;              5 — огнеупорный кирпич; 6 — кольцевая полость, омываемая азотом под давлением 200 am.

Колонна синтеза, ве­сом около 60 т, имеет дли­ну 12 м и наружный диа­метр 1100 мм. Колонна состоит из двух частей, соединенных 16 болтами, диаметром 90 мм и ве­сом 35 кг каждый. Кор­пус колонны 1 обеспечи­вает ее прочность при ра­боте под давлением 200 ат.

Корпус имеет 480 отвер­стий, через которые дол­жен выходить водород, диффундирующий через внутреннюю трубу 2. При этом условии корпус не может быть поврежден водородом.

Внутренняя насадка колонны состоит из двух концентрических сталь­ных труб с футеровкой между ними из огнеупор­ных фасонных кирпичей толщиной в 90 мм.

Между внутренней насадкой и стенкой колонны образуется кольцевое пространство, в которое через отверстие в нижней крышке поступает азот под давлением, равным рабочему давле­нию синтеза; таким обра­зом труба 2 предохра­няется от действия на нее водорода.

Азотоводородная смесь, подогретая в двух на­ружных теплообменниках, поступает в межтрубное пространство теплообмен­ника 3 через отверстие в нижней крышке колонны, затем поднимается по цен­тральной трубе катализаторной коробки и проходит сверху вниз катализа­тор 4. После этого газ по трубкам теплообменника выходит через отверстие в крышке и идет в наруж­ные трубчатые теплооб­менники для подогрева свежего газа.

Емкость катализаторной коробки ~ 0,75 м3, — входит в нее около 2 т катализатора. Температура реакции лежит нор­мально в пределах 500— 600°, а температура корпу­са колонны не превышает 300—350°. Производитель­ность колонны — около 20 тонн аммиака в сутки Недостатком колонны является ее плохой" температурный" режим, вследствие недоста­точного отвода тепла из катализаторной коробки, небольшой ра­бочий объем, занятый катализатором, и, как показал опыт эксплуатации колонн других систем, излишние меры по защите наружных стенок от водородной коррозии.