Конденсатор

 

M 442З4ОПИСННИЕ к о н д е н с а т о р а.

К зависимому авторскому свидетельству В. Л. Волкова и A. N. Гинстлинг, заявленному 4 января 1935 года (спр. о перв. № 160302).

Основное авторское свидетельство на имя тех же лиц от 31 августа

1935 года ¹ 43883.

О выдаче зависимого авторского свидетельства опубликовано 30 сентября 1935 года. (15) При получении фосфорной кислоты методом окисления фосфора водой под давлением по реакции:

Р,,+1бН,Π—: 4Н,P0 +10H,, в аппарате, предложенном В. Л. Волковым и Й. N. Гинстлинг (авт. свид. № 43883) по ходу процесса происходит испарение ок. 50% волы, задаваемой на реакцию. При этом отходящие из реакционного аппарата водород и водяной пар уносят с собой тепло в количестве, в 1,3 — 1,5 раза превышающем количество тепла, необходимого для подогрева воды, подаваемой в реакционный аппарат.

В целях использования этой теплоты отходящих водорода и пара для подогрева воды, задаваемой на реакцию, а также рекуперации парообразной воды для возвращения ее вновь в реакционную колонку, предлагается аппарат, изображенный в разрезе на фиг. 1 чертежа. На фнг. 2 представлена смена всей установки. аппарат представляет собой установленную вертикальную колонну, снабженную двумя крышками, рассчитанную на рабочее давление процесса порядка

100 атм.

Нижняя крышка имеет два канала 1 и 3. Из канала 1 выходит во внутренность колонны короткая заканчивающаяся коленом трубка Z для ввода нагретой смеси водород с водяным паром; второй канал 3 предназначен для выпуска нагретой воды.

Верхняя крышка имеет также два канала 4 и 6, из коих канал 4 (центральный) заканчивается уширением, в котором помещен распылитель 5 для ввода холодной воды; канал б предназначен для выпуска охлажденного водорода.

Внутренность колонны заполнена помещенной на решетке насадкой 7, содержащей фосфид меди и служащей для развития поверхности контакта жидкой и газообразной фаз и катализатором для окисления фосфор истого водорода.

Весь аппарат для предохранения et о от коррозии футерован внутри медью или серебром.

Действие аппарата состоит в следующем (фиг. 2). Входящая из реакционного аппарата 8 смесь водорода с водяным паром, имеющая температуру, близкую к температуре в верхней части колонны, непрерывно поступает в рекуператор 9 под решетку, на которой находится насадка.

Сверху насадка непрерывно орошается холодной водой, подаваемой в рекуператор насосом 10 высокого давления, Проходя через насадку, смесь горячих газов встречает на своем пути холодную, воду, причем происходит конденсация водяного пара и нагрев поступающей в рекуператор воды. Одновременно происходит охлаждении е водорода и очистка его от фосфористого водорода, который благодаря присутствию катализатора (фосфида меди) окисляется парами воды в фосфорную кисло;у I и поглощается ВОДОЙ.

В верхней части насадки конденсация пара происходит практически полностью и очищенный водород уходит из рекуператора для дальнейшего его использования.

Как указано выше, тепловой баланс процесса сводится таким образом, что количестВа теплоты, приносимой смесью горячих газов, достаточно для подогрева поступающей в рекуператор холодной воды до температуры начала реакции в реакционной колонне и компенсации тепловых потерь рекуператора и коммуникации.

Сконденсировавшийся водяно" пар вместе с подогретой водой возвращается в реакционный аппарат. Подача в реакционный аппарат общего количества подогретой воды производится при помощи специального насоса l1.

Таким образом, предлагаемый рекуператор тепла и воды является конден-, сатором смещения с сильно развитой, благодаря применению насадки, поверхностью контакта жидкой и газообразной ! фаз, работающим под высоким даглением по принципу противотока газа:, и жидкости, Основными преимуществами pанной конструкции являются: а) рекуперация теплоты реакции уносимой из реакционного аппарата водяным паром и водородом с использованием ее для подогрева подающейся в реакционный аппарат воды, что позволяет вести процесс получения фосфорной кислоты без сообщения тепловой энеогии извне; б) рекуперация парообразной воды длч подачи ее вновь на реакцию, что примерно на 50% снижает расход воды потребной для получения кислоты и, соответственно, энергии на подачу воды под давлением;

a) очистка водорода от фосфористого водорода благодаря применению специальной катализирующей насадки; г) простота устройства, разборки и ремонта всего аппарата.

Г1редмет изобретения.

1. Конденсатор для использования теплоты паро-газовой смсси, получаемой при осуществлении способа по авторскому свидетельству № 43883 посредством орошения названной смеси холодной водой, направлчемой для реагирования с фосфором и выделения из нее водорода, состоящий из автоклава с насадкой, отличающийся тем, что, в целях окисления. содсржащегося в названной смеси фосфорического водорода, насадка покрыта катализатором — фосфидом меди.

2, Нри Ref IeHI .8 B означенном в fI. 1 конденсаторе в верхней части распылителя 5 для воды, а в нижней — загнутой вниз трубки 2 для ввода парс-газовой смеси.