Контактный аппарат для окисления аммиака

 

омвнаа

О П И II: -И-И -:

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик пц 5758О6

К АВТОРСКОМУ СВМДИТЮЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26. 10. 72 (21) 1841148/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.1031. Бюллетень N9 39

Дата опубликования описания 23. 10. 81 (51)М К 3

В 01 J 8/64

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК б б . 0 9 4 . 3 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.В. Харламов, М.Л. Ферд, И.H. Червенко, А.А. Солоха, В.И. Трошин, И.Н. Яшуги й, В.М. Олевский, Р.З. Хитерер, В.A. Герцовский, В.И. Чернышев, Е.С. Скворцов и E.B. Бадатов (71) Заявитель (54 ) КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА

Изобретение относится к контактным аппаратам для каталитического окисления аммиака кислородом воздуха, используемым, например, в производстве слабой азотной кислоты.

Известны контактные аппараты,ко— торые содержат корпус со слоем катализатора (1).

Смеситель аммиака и воздуха установлен непосредственно на корпусе аппарата или вне его. Использование смесителя обосновано необходимостью наиболее полного смешения аммиака с воздухом перед подачей газов на катализатор, что является одним из условий высокого выхода нитрозных газов.

Однако корпус этого аппарата нагревается до высокой температуры под действием тепла реакции, протекающей на катализаторе, температура которого достигает 850-900 С.

Кроме повышения затрат на изготовление аппарата, этот недостаток может вызвать также потери аммиака в случае повышения температуры стенки корпуса выше 400 С.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат, в котором корпус со слоем катализатора установлен в ЗО кожухе со штуцером для ввода газаокислителя, а смеситель реагентов струйного типа встроен в верхнюю часть кожуха (2g.

В этом аппарате охлаждение корпуса осуществляется газом-окислителем, проходящим в зазоре между кожухом и корпусом, а смешение газов в смесителе производится посредством перфорированных распределительных перегрузок.

Недостатком конструкции этого аппарата является повышенное сопротивление проходу газа-окислителя в результате того, что размещение распределителя аммиака внутри кожуха приводит к необходимости дополнительного распределения газа-окислителя на входе в кожух посредством распределителя, например решетки.

Цель изобретения - уменьшение эксплуатационных затрат путем снижения потерь давления газа-окислителя.

С этой целью корпус аппарата снабжен цилиндром, установленным в верхней части коаксиально смесителю, а распределитель аммиака размещен на кожухе.

На чертеже дана конструкция предпагаемого аппарата.

575806

Корпус 1 аппарата с распределительным конусом 2 заключен в закрытый кожух 3, соединенный в нижней части с корпусом. Для удобства монтажа и демонтажа корпус 1 и кожух 3 снабжены фланцевыми соединениями 4 и 5, соответственно. В верхнюю часть аппарата встроен смеситель газа-окислителя с аммиаком. Он образован установленным на распределительном конусе 2 цилиндром 6 и размещенным на кожухе распределителем аммиака струйного типа. Последний состоит из кольцевой полусферической оболочки 7 со штуцером 8 для ввода аммиака, установленной на кожухе с внешней стороны, и цилиндрической перфорированной перегородки 9 с отверстиями 10, подсоединенной к кожуху с внутренней стороны. Поверхность верхней цилиндрической части кожуха, заключенная между оболочкой

7 и перегородкой 9, выполнена с отверстиями 11.

Внутри корпуса 1 сверху вниз последовательно расположены фильтрующие элементы 12, огнепреградительный слой 13 из колец Рашига, заключенный между решетками 14.и 15; устройство 16 для розжига катализатора водородным пламенем в момент пуска слой 17 катализатора,состоящий из платиновых сеток, и слой

18 неоплатинового катализатора; слой

19, содержащий массу для улавливания платиноидов.; и съемная колосниковая решетка 20. Устройство 16 соединено трубой 21 с поворотным механизмом 22 и штуцером 23 для подачи горячей смеси. Нижний цилиндр кожуха снабжен штуцером 24 для ввода газа-окислителя, который расположен ниже слоев 17 и 18 и выше места соединения корпуса 1 с кожухом 3.

Контактный аппарат для окисления аммиака работает следующим образом.

Гаэ-окислитель поступает в аппарат через штуцер 24 в кольцевой канал между кожухом 1 и кожухом З.По этому каналу газ-окислитель движется вверх. Вследствие уменьшения площади свободного сечеиия кольцевого канала между корпусом и кожухом аппарата по ходу газа-окислителя и, соответственно, возрастания гаэодинамического сопротивления этого канала повышается равномерность распределения потока газа-окислителя по сечению кольцевого канала. Газ-окислитель попадает в смеситель практически равномерно распределенным.

Поскольку температура газа-окислителя меньше температуры газовой смеси на слоях 17 и 18, он охлаждает стенки корпуса аппарата, что уменьшает термические напряжения в его деталях. При возникающих в процессе эксплуатации контактного аппарата неплотностях основного несущего фланцевого соединения в окружающую среду попадает безвредный гаэ-окислитель, в качестве которого обычно используется воздух или воздух, обогащенный кислородом. Аммиак подают во встроенный смеситель через штуцер 8 и через отверстия 11 распределяют посредством перфорированной перегородки 9, выполненной с отвер- стиями 10. В смесителе поток аммиака пронизывает тонкими струями поток газа-окислителя, двигающийся снизу

29 .вверх, и смешивается с ним. Газовая смесь через отверстие цилиндра 6 направляется через слой фильтрующих элементов 12 и огнепреградительный слой 13 на слои 17 и 38. Образовавшиеся в результате реакции нитроэные газы проходят через слой 19 и направ.ляются в котел-утилизатор. Аппарат позволяет уменьшить эксплуатационные затраты в результате снижения потерь давления газа-окислителя.

Формула изобретения

Контактный аппарат для окисления аммиака, корпус которого со слоем катализатора установлен в кожухе с штуцером для ввода газа-окислителя и встроенным в верхнюю часть коаксиально смесителем реагентов струй40 ного типа с распределителем аммиака в виде цилиндрической перфорированной перегородки,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения эксплуатационных затрат путем сниже4 ния потерь давления газа-окислителя, в верхней части корпуса коаксиально смесителю установлен цилиндр, а распределитель аммиака размещен на кожухе.

5О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ганз С.Н. Технологические процессы и оборудование производств синтез-газа и связанного азота„1960, с. 368.

2. Авторское свидетельство СССР

В 340235, кл. В 01 J 9/04, 06.10.70.

575806

11 I

4Ьлтрюии Р Ввэр б ф 1

Заказ 9222/36 тираж 570 Еоднисное

ВНИИПО Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открвтий

113О35, абоские, Ж-35, Раушскея иаб., д. 4/5

4влиая ДПЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Редактор М. Письман Техред A.lw Корректор И. Демчик