DE2222098A1

DE2222098A1 - Ammoniak - verbrennungsofen

Info

Publication number: DE2222098A1
Application number: DE19722222098
Authority: DE
Inventors: Klemens Dipl-Ing Lurz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-05
Filing date: 1972-05-05
Publication date: 1973-11-22

Description

Beschreibung der Erfindung Gegenstand der Erfindung ist ein Ofen zur katalytischen Verbrennung von Ammoniak mit Luft zu nitrosen Gasen.
Es ist bekannt, bei NH3 Verbrennungsöfen ver dem Kontaktnetz Kühlschlangen anzuordnen, die von kaltem Wasser durchflossen werden, um eine zu starke Erhitzung des NH3Luftgemisches durch die Netzstrahlung und eine dadurch bedingte teilweise Fehlzersetzung zu N2 zu verhindern. Der Nachteil dieser Anordnung war eine, entsprechend der zunehmenden Wassererwärmung örtlich unterschiedliche Wärmeabstrahlung und damit auch Temperatur des Netzes, die äusserst unerwünscht ist, da höhere Netztemperaturen nicht nur eine Umsatzverbesserung sondern auch höhere Platinverluste und umgekehrt bedingen und es somit eine optimale Netztemperatur gibt, bei welcher die Summe aus Platinverlust und Umsatzverlust ein Minimum wird. Man sieht deshalb, zumal die Gefahr einer Überhitzung des NH Luftgemisches durch die 3 Netzstrahlung bei der heutigen hohen Belastung der Öfen und der dadurch bedingten grossen Gasgeschwindigkeit nicht mehr so akut ist, von der Anbringung derartiger Kühlschlangen vor dem Netz ab und versucht durch andere Maßnahmen, z.B. durch Verzicht auf entsprechende NH3Luftgemischvorwärmung oder sogar auf ausreichende Isolierung der vor dem Netz liegenden Ofenwände, die Temperaturen vor dem Netz in zulässiger Höhe zu halten, obwohl damit wärmewirtschaftliche Nachteile verbunden sind.
Die genannten Schwierigkeiten werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass vor dem Kontaktnetz eine oder mehrere Kühlschlangen angeordnet sind, die von einer siedenden Flüssigkeit durchflossen werden. Dadurch werden nicht nur der bisherige ungünstige Einfluss der Kühlschlangen auf die Gleichmässigkeit der Netztemperatur vermieden, sondern auch die beim Fehlen dieser Kühlschlangen unvermeidlichen Temperaturunterschiede zwischen den Randzonen und der Netzmitte ausgeglichen. Ausserdem können dank der zusätzlichen Wärmeabfuhr und der Abschirmwirkung dieser Kühlschlangen das NH3Luftgemisch wieder bedenkenlos vorgewärmt und die vor dem Netz liegende Ofenwandung ausreichend isoliert werden, so dass eine optimale Wärmeausnützung möglich wird.
Der Druck in den Kühlschlangen ist dabei erfindungsgemäss unabhängig vom Druck des Abhitzekessels einstellbar bzw.
regelbar. Es wird dadurch möglich, die Temperaturdifferenz zwischen dem Netz und den Kühlschlangen und damit auch die vom Netz abgestrahlte Wärme bzw. die Netztemperatur selbst zu beeinflussen. Besonders vorteilhaft ist es, den Druck in den Kühlschlangen durch die Netztemperatur zu steuern, da dann unabhängig von der Ofenbelastung, insbesondere von Mengen-Konzentrations-oder Temperaturschwankungen, die optimale Netztemperatur konstant gehalten werden kann.
Die Druckregulierung erfolgt zweckmässig dadurch, dass die vor dem Netz angeordneten und die Wärme aufnehmenden Kühlschlangen (3) zusammen mit diese Wärme wieder abgebenden Heizschlangen (4) einen geschlossenen Kühlkreislauf bilden, wobei die Wärmeabgabe der letzteren vorteilhafter Weise zur Erzeugung von Dampf verwendet wird und einstellbar bzw.
regelbar ist. Die Regelung dieser Wärmeabgabe kann dabei in einfachster Weise,z.B. durch Änderung des Dampfdruckes oder der wirksamen Heizfläche oder auch beider zusammen bewirkt werden, so dass sich ein sehr grosser Regelbereich ergibt.
In der Abbildung ist beispielsweise ein Längsschnitt durch einen Ofen mit dem neuen Kühlkreislauf für das Netz dargestellt. Über dem Kontaktnetz 1 ist ein Zwischenstück 2 vorgesehen, in dem die Kühlschlangen 3 eingebaut sind. In der Abbildung sind der Einfachheit halber nur 2 Schlangen angenommen, doch kann, insbesondere bei grossen Ofendurchmessern, auch eine weitergehende Unterteung zweckmässig sein. Die Kühlschlangen 3 sind mit einer Heizschlange 4 verbunden, die in dem Druckgefäß 5 so angeordnet ist, dass sich bei Änderung des Wasserspiegels 6 eine möglichst grosse Änderung ihrer wirksamen Heizfläche ergibt. Die Einstellung der SpiegelhUhe 6 kann durch einfaches oder durch die Netztemperatur gesteuertes Drosseln des Speisewasserzulaufes 7 erfolgen. Das untere Ende der Heizschlange 4 ist in an sich bekannter Weise über eine Pumpe 8 und ein Verteilerstück mit Düsen 9 wieder mit den Kühlschlangen 3 verbunden. Der erzeugte Dampf wird am Kopf des Druckgefässes 5 entnommen und strömt über das Drosselventil lo in die Dampfasammeltrommel 11, in die auch der Dampf des eigentlichen Abhitzekessels 12 gegeben wird.
Über dem Zwischenstück 2 befindet sich die Ofenhaube 13 mit der Isolierung 14, wobei beachtlicher Weise die bisher erforderlichen Stau- oder Leitbleche für eine gleichmässige Beaufschlagung des Netzes entfallen können, da letztere bereits bei entsprechend eng gewickelten Kiihlschlangen durch diese gewährleistet wird.
Unter dem Zwischenstück 2 liegt der eigentliche Abhitzekessel 12, gegebenenfalls mit Fangvorrichtung für mitgerissenes Platin usw.
in bekannter Ausstattung. Hinter dem Abhitzekessel schliesst sich nock ein Wärmeaustauscher 15 an, in welchem die Restwärme der Verbrennungsgase wieder zur Vorwärmung des NH3Luftgemisches verwendet wird. Diese durch den Einbau der Kühlschlangen 3 wieder möglich gemachte Anordnung ist wärmewirtschaftlich besonders wertvoll, da einerseits die Verbrennungsgase im Hinblick auf ihre Weiterverarbeitung möglichst weit heruntergekühlt werden müssen, aderseits aber diese weitgehende Kühlung durch Speisewasservorwärmung allein nicht möglich ist.
Um beim Anfahren des Ofnes das Netz, z.B. mit Fremddampf, vorwärmen zu können, sind schliesslich am Kühlkreislauf noch die Anschlüsse 16/17 vorgesehen.
Die beschriebene Anordnung bringt einen wesentlichen technischen Fortschritt, denn man kann mit ihr über den ganzen Ofenquerschnitt eine optimale Netztemperatur einstellen und, gegebenenfalls sogar automatisch, unabhängig von Belastungsschwankungen aller Art konstant halten, niedrige Temperaturen im Raum vor dem Netz erzielen und eine möglichst gute Wärmeausnützung erreichens

Claims

An sprüche 1.) Ofen zur katalytischen Verbrennung von Ammoniak mit Luft zu nitrosen Gasen,dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Kontaktnetz eine oder mehrere Kühlschlangen angeordnet sind, die von einer siedenden Fliissigkeit durchflossen werden.
2.) Ofen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in den Kühlschlangen unabhängig vom Druck des Abhitzekessels einstellbar bzw. regelbar ist.
3.) Ofen nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Netztemperatur den Druck in den Kühlschlangen steuert.
4.) Ofen nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossener Kühlkreislauf, bestehend aus den Wärme aufnehmenden Kühlschlangen (3) und einer oder mehreren Wärme abgebenden Heizschlangen (4), vorgesehen ist, deren Wärmeabgabe einstellbar oder regelbar ist.
5.) Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschlangen (4) zur Erzeugung von Dampf verwendet und ihre wirksame HeizfläChe'sowie auch der Druck des erzeugten Dampfes oder eines von beiden variiert werden.