DE3403582C2 - Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese - Google Patents

Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese

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Abstract

Die zwei Gas/Gas-Wärmetauscher nach einer Vorrichtung, gemäß P 3343114.0, bilden eine Einheit von mehreren Metern Länge. Sollte die Länge für den Einzeltransport von Wärmetauschereinheit und Konverter zu groß werden, aus Gewichtsgründen kann der Konverter mit eingebauter Wärmetauschereinheit selten komplett transportiert werden, wird eine Trennung der Wärmetauschereinheit notwendig. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das Mantelblech zur Verbindung der beiden Gas/Gas-Wärmetauscher am Endrohrboden des einen Wärmetauschers und/oder am Anfangsrohrboden des anderen Wärmetauschers lösbar und dicht mittels einer Vielzahl von Spannbügeln und Spannschrauben zu befestigen.

Description

Flansch des Katalysatorbehälters 4' aufgesetzt und die Spannschrauben 28 in diesen eingeschraubt
Nach Fig.3 ist der Mantel am oberen Rohrboden 11 des ersten Wärmetauschers angeschweißt und der untere Rohrboden 12 des zweiten Wärmetauschers spiegel- 5 bildlich zu der für F i g. 1 beschriebenen Art mit dem Flansch 26 des Mantels verschraubt.
Nach Fig.4 kann der Mantel 13 mit beidseitigen Flanschen 26 ausgestaltet werden, so daß ihre Befestigung an dem oberen und unteren Rohrboden in ähnli- io eher Weise erfolgen kann wie in den vorher beschriebenen F i g. 2 und 3.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
15
20
15
so
ss
40
45
90
15
•0
S 65

Claims (4)

  1. Patentanspruch:
    Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese, bestehend aus einem Hochdruckmantel (1) mit oberem Abschlußdeckel (2) und einem Einsatz (3), wobei der Einsatz mindestens zwei übereinander angeordnete Katalysatorbehälter (4, 4') in ringförmiger zylindrischer Anordnung mit gasdurchlässiger Innen- und Außenwand für radiale Gasströmung von außen nach innen und eine Einrichtung (5, 5') zum Gas- Gas-Wärmetausch in Rohrbündelbauart mit einem unteren und einem oberen Rohrboden zentral innerhalb eines Katalysatorbehälters aufweist, ein zentrales Leitrohr sich von einem Raum oberhalb des Einsatzes durch die Einrichtung zum Gas-Gas-Wärmetausch erstreckt, eine Abdeckhaube unterhalb der Einrichtung zum Wärmetausch zur Gasumlenkung aus dem zentralen Leitrohr, die Einrichtung zum Wärmetausch einen Wärmetauschermantel in einer Länge kürzer als die Rohrbündel aufweist, wobei ein erster (5), in der Vorrichtung unten angeordneter und ein zweiter (5'), in der Vorrichtung oben angeordneter Wärmetauscher mit dem zentralen Leitrohr (8) eine Einheit bilden, sich das zentrale Leitrohr (8) bis über den unteren Rohrboden (9) des ersten Wärmetauschers (5) erstreckt, eine Kammer (14) aus dem oberen Rohrboden (11) des ersten Wärmetauschers (5) und dem unteren Rohrboden (12) des zweiten Wärmetauschers (5') und einem dazwischen angeordneten Mantel (13) gebildet ist, in die Kammer (14) eine Zufuhrleitung (25) für Zumischgas mündet, wobei der obere Rohrboden (11) des ersten Wärmetauschers (5) gasdicht das Leitrohr (8) umschließt und gasdicht auf der Innenwand des unteren Katalysatorbehälters (4') aufliegt, der untere Rohrboden (12) des zweiten Wärmetauschers (5') gasdicht das Leitrohr (8) umschließt und der obere Rohrboden (23) des zweiten Wärmetauschers (5') über zwei Stopfbuchspackungen gegen das Leitrohr (8) und einen Flansch (24) des oberen Katalysatorbehälters (4) verschiebbar abgedichtet ist nach Patent 33 43 114, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (13) am oberen Rohrboden (11) und/oder am unteren Rohrboden (12) lösbar und dicht mittels einer Vielzahl von Spannbügeln (27) und Spannschrauben (28) befestigt ist.
    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung exothermer, katalytischer Gasreaktionen für die Ammoniak- oder Methanol-Synthese, bestehend aus einem Hochdruckmantel mit oberem Abschlußdeckel und einem Einsatz, wobei der Einsatz mindestens zwei übereinander angeordnete Katalysatorbehälter in ringförmiger zylindrischer Anordnung mit gasdurchlässiger Innen- und Außenwand für radiale Gasströmung von außen nach innen und eine Einrichtung zum Gas/Gas-Wärmetausch in Rohrbündelbauart mit einem unteren und einem oberen Rohrboden zentral innerhalb eines Katalysatorbehälters aufweist, ein zentrales Leitrohr sich von einem Raum oberhalb des Einsatzes durch die Einrichtung zum Gas/Gas-Wärmetausch erstreckt, eine Abdeckhaube unterhalb der Einrichtung zum Wärmetausch zur Gasumlenkung aus dem zentralen Leitrohr, die Einrichtung zum Wärmetausch einen Wärmetauschermantel in einer Länge kürzer als die Rohrbündel aufweist, wobei ein erster, in der Vorrichtung unten angeordneter und ein zweiter, in der Vorrichtung oben angeordneter Wärmetauscher mit dem zentralen Leitrohr eine Einheit bilden, sich das zentrale Leitrohr bis über den unteren Rohrboden des ersten Wärmetauschers erstreckt, eine Kammer aus dem oberen Rohrboden des ersten Wärmetauschers und dem unteren Rohrboden des zweiten Wärmetauschers und einem dazwischen angeordneten Mantel gebildet ist, in die Kammer eine Zuführleitung für Zumischgas mündet, wobei der obere Rohrboden des ersten Wärmetauschers gasdicht das Leitrohr umschließt und gasdicht auf der Innenwand des unteren Katalysatorbehälters aufliegt, der untere Rohrboden des zweiten Wärmetauschers gasdicht das Leitrohr umschließt und der obere Rohrboden des zweiten Wärmetauschers über zwei Stopfbuchspackungen gegen das Leitrohr und einen Flansch des oberen Katalysatorbehälters verschiebbar abgedichtet ist nach Patent 33 43 114.
    Die zwei Gas/Gas-Wärmetauscher bilden bei einer Vorrichtung, auch als Konverter bezeichnet, für eine Kapazität von 1000 Tagestonnen und mehr eine Einheit von mehreren Metern Länge. Sollte die Länge für den Transport des Konverters zu groß werden, aus Gewichtsgründen kann der Konverter mit eingebauten Wärmetiuschereinheiten selten komplett transportiert werden, wird eine Trennung der Wärmetauschereinheiten notwendig.
    Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel zur Verbindung der beiden Gas/Gas-Wärmetauscher am oberen Rohrboden des einen Wärmetauschers und/oder am unteren Rohrboden des anderen Wärmetauschers lösbar und dicht mittels einer Vielzahl von Spannbügeln und Spannschrauben befestigt ist.
    Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung der beiden Gas/Gas-Wärmetauscher gestattet sowohl den Einzeltransport der Wärmetauscher als auch den separaten Einbau in den Konverter, ohne daß die Vorteile der Grundkonzeption der Bildung einer Einheit im eingebauten Zustand verlorengehen.
    Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 4 dargestellt. Es zeigt
    F i g. 1 Gas/Gas-Wärmetauscher mit Verschraubung am unteren Wärmetauscher,
    F i g.
  2. 2 Gas/Gas-Wärmetauscher mit Verschraubung am unteren Katalysatorbehälterflansch,
    F i g.
  3. 3 Gas/Gas-Wärmetauscher mit Verschraubung am oberen Wärmetauscher,
    F i g.
  4. 4 Gas/Gas-Wärmetauscher mit doppelter Verschraubung.
    Nach F i g. 1 liegt auf dem inneren Zylinderrand des Katalysatorbehälters 4' der obere Rohrboden 11 des ersten Gas/Gas-Wärmetauschers 5 auf. Der untere Rohrboden 12 des zweiten Wärmetauschers 5' stützt sich über Mantel 13 und Flansch 26 auf dem oberen Rohrboden 11 ab. Die Befestigung an dem Rohrboden und Abdichtung erfolgt über die Spannbügel 27 und die Spannschrauben 28. Die Abdichtung zwischen beiden Elementen, Flansch 26 und Rohrboden 11 erfolgt in bekannter Weise mit bekannten Dichtelementen.
    Um gleichzeitig mit der Abdichtung der beiden Rohrböden gegeneinander auch eine Befestigung der Wärmetauschereinheit am zweiten Katalysatorbehälter 4' zu erreichen, werden nach F i g. 2 Spannbügel 27 auf den
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