Контактный аппарат

 

Изобретение относится к химической промышленности, может быть использовано при производстве серной кислоты и позволяет повысить экономичность процесса и надежность аппарата в работе. Контактный аппарат содержит корпус, в котором установлены газопроницаемые параллельные стенки, между которыми засыпан катализатор, пароперегревательные элементы, заключенные в кожухи, сообщающиеся с атмосферой . Тепловые трубы и перфорирован ные трубы смесителя, которые объединены коллекторами 8. Площадка 9 обслуживания установлена сверху на корпусе 1 контактного аппарата. 2 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 В 01 J 8/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ЖС Р р,-- .. „, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",-" 1

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 4125381/23-26 (22) 25.07.86, (46) 23.06,88. Вюл, У 23 (71) Ровенское производственное объединение "Азот" им. 50-летия

СССР (72) В.В.Буксеев, А.Г,Голубов, И.К.Дегтярев, Е,И,Дорман, Г.М,Гамер, В,Н,Сорокин и В,З,Фейгин (53) 66.097(088,8) (56) Справочник сернокислотчика,M.:

Химия, 1961, с,566-567.

„„SU„„1404103 А 1 (54) КОНТАКТНЬЁ АППАРАТ (57) Изобретение относится к химической промышленности, может быть использовано при производстве серной кислоты н позвот.яет повысить экономичность процесса и надежность аппарата в работе. Контактный аппарат содержит корпус, в котором установлены газопроницаемые параллельные стенки, между которыми засыпан катализатор, пароперегревательные элементы, заключенные в кожухи, сообщающиеся с атмосферой, тепловые трубы и перфорирован ные трубы смесителя, которые объединены коллекторами 8. Площадка 9 обслуживания установлена сверху на корпусе 1 контактного аппарата. 2 ил.

1404103

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при производстве серной кислоты, Цель изобретения - уменьшение габаритов, упрощение обслуживания и ремонта контактного аппарата и повышение экономичности процесса, На фиг.1 представлен предлагаемый контактный аппарат, продольный pas-. 10 рез; на фиг.2 — сечение Л-А на фиг.1.

Аппарат содержит корпус 1,газопроницаемую стенку 2, катализатор З,пароперегревательные элементы 4, кожухи 5, тепловую трубу 6, перфорирован- 15 ные трубы 7 смесителя, коллектор 8 смесителя, площадку 9 обслуживания.

Контактный аппарат содержит корпус 1, в котором, повторяясь один, два или несколько раз в соответствии с технологией, установлены вертикально газопроницаемые параллельные стенки 2, между которыми засыпан катализатор 3, пароперегревательные элемен- 25 ты 4, заключенные в кожухи 5, сообщающиеся с атмосферой, тепловые трубы 6 и перфорированные трубы 7 смесителя. Перфорированные трубы 7 смесителя объединены коллекторами 8. Пло- 30 щадка 9 обслуживания установлена на корпусе контактного аппарата сверху.

Вход и выход пара, охлаждающей воды и газа из контактного аппарата указаны стрелками. 35

Предлагаемый контактный аппарат работает следующим образом.

Гas, содержащий сернистый ангидрид, подается в корпус 1 контактного аппарата и проходит последовательно 40 через гаэопроницаемые стенки 2 и катализатор 3, образующие ступени контактирования, кожухи 5 пароперегревательных элементов 4, тепловые тру бы 6 и перфорированные трубы 7 смеси- 45 теля перед ступенями контактирования.

За счет окисления сернистого ангидрида в серный на катализаторе газ нагревается, нагревая газопроницаемые стенки 2, кожухи 5 пароперегреватель50 ных элементов 4, тепловые трубы 6 и перфорированные трубы 7 смесителя, Газопроницаемые стенки 2 и перфорированные трубы 7 смесителя, отдавая тепло излучением кожухам 5 пароперегревательных элементов 4 и тепловым трубам 6, охлаждаются, причем одновременно sa счет излучения происходит выравнивание температур каждот"

ro из указанных элементов и газа, проходящего через перфорированные трубы 7 смесителя на последующую ступень контактирования, Тепло от кожухов 5 к пароперегревательным элементам 4 также передается излучением и тем эффективнее, чем выше температура газа. При температуо ре ниже 350 С теплообмен между кожу.". хом 5 и пароперегревательным элементом 4 резко ухудшается. Поэтому при пуске контактного аппарата и разогрева слоев катализатора до 350 С охо лаждающий эффект пароперегревательных элементов незначителен, а кожу- . хи 5 пароперегревательных элементов 4 с одной стороны и перфорированные трубы смесителя 7 с другой стороны экранируют тепловые трубы 6,облегчая пуск. При температуре 400 С и выше теплообмен между кожухом 5 и пароперегревательным элементом 4 резко интенсифицируется. В рабочем интервале температур 420-620 С коэффициент теплоотдачи излучением между ними о достигаФт 45-85 Вт/и С, В результате коэффициент теплопередачи между охлаждаемым газом и паром, проходящим через пароперегревательные элементы 4, равен 25-45 т/м С и может регулироваться расходом пара, что позволяет регулировать теплосъем, а следовательно, и температуру газа . между ступенями контактирования в необходимых пределах.

Тепловые трубы 6 представляют собой герметично закрытые сосуды с рабочей жидкостью внутри, например водой, Нижняя часть тепловых труб 6, расположенная в корпусе 1 контактного аппарата, работает как обычная котельная поверхность, охлаждая газ и испаряя находящуюся внутри воду. Охлаждаемая среда, например вода, омывая верхние части тепловых труб 6 над корпусом 1 контактного аппарата, нагревается, При этом пар внутри тепловых труб б конденсируется и стекает вниз, Температура тепловых труб 6 определяется соотношением. тепла, подводимого газом и отводимого охлаждающей водой. При пуске и работе контактного аппарата за счет охлаждаемой воды; например, в режиме испарительного охлаждения при постоянном давлении температура стенки тепловых труб 6 о меняется на lO-20 С. Теплообъем тепловых труб 6 при рабочих температу1404103 рах практически постоянен. В случае повреждения тепловая труба 6 выходит

Hs строя, не нарушая герметичности корпуса 1 контактного аппарата и не

5 влияя .на его работу.

В случае повреждения кожуха 5 в атмосферу выходит газ, если контактный аппарат работает под давлением, или подсасывается воздух, если кон- 1О тактный аппарат работает под разрежением. В последнем случае воздух, проходящий в зазоре между кожухом 5 и пароперегревательным элементом 4, нагревается выше температуры точки росы 1б и, охлаждая место повреждения, может прекратить дальнейшее повреждение кожуха 5. В случае повреждения пароперегравательного элемента 5 пар выходит в атмосферу, указывая место 20 расположения поврежденнного элемента.

В любом случае, таким образом, место повреждения пароперегревательного элемента 4 и его кожуха 5 обнаружено совершенно точно, а поврежденный эле- 25 мент отглушен при кратковременной остановке в удобное время, Распределение теплообменником равномерно по площади вертикальных слоев катализатора позволяет резко уменьшить количество рядов по глубине в них и не только эффективно охлаждать газопроницаемые стенки, но и эа счет их мало. рядности обеспечить низкое гидравлическое сопротивление, снижающее энер- 1б гозатраты на протягивание газа через контактный аппарат, Малорядность дает возможность монтировать теплообменники в зазор межцу вертикальными слоями катализатора сверху как по эле. 40 ментам, так и в сборе, Это упрощает монтаж и ремонтные работы, особенно учитывая, что поврежденные элементы известны, При этом специальные монтажные зазоры между вертикальными слоями катализатора не нужны, Трубная решетка, образованная перфорированными трубами 7 смесителя, выравнивает поля скоростей и температур газового потока на входе в вертикальные слои катализатора и используется для прогрева контактного аппарата при пуске, а также для ввода в газ кислорода или холодного газа через коллектор 8 смесителя, Места засыпки катализатора 3 между газопроницаемыми стенками 2, задвижки регулирования расхода пара, воды и газа, зоны обслуживания тепловых труб располагаются на площадке 9, Сюда же выведены и приборы КИП.В результате регулировка и обслуживание контактного аппарата упрощаются.

Формула и з о б р н т н н и я

Контактный аппарат, содержащий корпус, внутри которого вертикально размещены короба, между параллельными газопроницаемыми стенками которых засыпан катализатор, теплообменники и смеситель газов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса и упрощения обслуживания, теплообменники и смеситель установлены последовательно между двумя коробами, при этом теплообменник выполнен в виде тепловых .труб и пароперегревательных элементов, каждый из которых заключен в кожух, а смеситель — в виде решетки из перфорированных труб, объединенных посредством коллектора и равномерно распределенных по поверхности вертикальных слоев катализатора.

1404!03

А-A

Фиа 2

Составитель Л,Лазаренко

Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Редактор А.Козорез

Заказ 3017/6

Тираж 5l9 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4