RU1813557C

RU1813557C - Аппарат окислени аммиака

Info

Publication number: RU1813557C
Authority: RU
Inventors: Григорий Викторович Орел; Анатолий Николаевич Гайворонский
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1993-05-07

Abstract

Использование: в производстве азотной кислоты. Сущность изобретени : аппарат снабжен установленной между поддерживающим устройством дл платиноидных сеток и трубчатым теплообменником газораспределительной решеткой и дополнительными трубными решетками, располр- женными перед трубными решетками газовых камер со стороны потока гор чих газов, при этом трубные решетки газовых камер соединены с этими камерами посредством монтажных переносных колец, а входна и выходна газовые камеры теплообменника выполнены сферическими и размещены в термозащитной футеровке. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относитс к реакторам дл проведени каталитических процессов, в частности, к контактным аппаратам дл окислени аммиака кислородом воздуха на катализаторе и может быть использовано в производстве азотной кислоты ...

Целью изобретени вл етс повышение надежности и эксплуатационной стойкости аппарата и снижение трудоемкости монтажа (демонтажа) встроенного теплообменника за счет равномерного распределени потока конвертированного газа, поступающего в его теплообменную часть, обеспечени защиты наиболее ответственных узлов теплообменника от воздействи высоких температур и применени переходных монтажных колец.

Техническа сущность и принцип действи предложенного аппарата дл окислени аммиака по сн ютс чертежом, на котором изображен продольный разрез аппарата.

Аппарат окислени аммиака содержит вертикальный несущий корпус 1, состо щий из двух частей, соединенных между собой фланцами 2, в верхнюю часть которого вварен патрубок входа аммиака 3, а в нижнюю - патрубок входа воздуха 4, патрубок входа нагреваемого газа 5. патрубок выхода .нагреваемого газа 6, а в днище - патрубок выхода конвертированного газа 7.

Внутри корпуса 1 встроен направл ющий кожух 8, образующий с ним кольцевой канал 9, сообщающийс с патрубком входа воздуха 4 и размещенным в верхней части аппарата смесителем аммиака с воздухом 10, снабженным патрубком входа аммиака 3. Смеситель аммиака с воздухом 10 представл ет собой кольцевую камеру с внутренней перфорированной стенкой 11. Направл ющий кожух 8 состоит из двух частей: верхней 12 и нижней 13, защищенной огнеупорным материалом.

Между фланцевым разъемом 14, соедин ющим верхнюю 12 и нижнюю 13 части

(Л

С

00 CJ

ел ел VI

направл ющего кожуха, закреплены катализаторные платиноидные сетки 15 с поддерживающим устройством 16. В качестве поддерживающего устройства может быть корзина дл неплатинового катализатора или другие известные конструкции.

Ниже поддерживающего устройства 16 расположена специальна газораспределительна решетка 17, под которой размещен теплообменник 18 с прогнутыми Z-образны- ми трубками 19, закрепленными в трубных решетках 20, 21, входной и выходной газовых камер 22, 23, углубленных в термозащитную футеровку и сообщающихс с входным 5 и выходным б патрубками нагре- ваемрго хвостового газа, Трубные решетки 20, 21 отделены от потока гор чего конвертированного газа дополнительными тонкостенными трубными решетками 24, 25. Между трубными решетками 20, 21 и газо- выми камерами 22, 23 установлены плоские монтажные переходные кольца 26, 27, имеющие наружные (внутренние) диаметры больше (меньше) диаметров газовых камер 22, 23 и трубных решеток 20, 21, что позво- л ет при несооснрсти газовых камер 22, 23 и трубных решеток 20, 21 соединить их без дополнительной подгонки.

Аппарат окислени аммиака работает следующим образом: очищенный воздух с температурой плюс 250°С через патрубок 4 поступает в кольцевой канал 9, образованный несущим корпусом. 1, состо щим из двух частей, соединенных фланцами 2, и направл ющим кожухом 8, где в верхней части смешиваетс с аммиаком, поступающим через патрубок входа аммиака 3 и отверсти перфорированной стенки 11 смесител 10; образовавша с при этом смесь поступает на катализаторные плати- ноидные сетки 15, закрепленные между фланцами 14 верхней 12 и нижней 13 частей направл ющего кожуха 8 и опирающиес на поддерживающее устройство 16, где при температуре плюс 900-950°С происходит конверси аммиака. Конвертированный газ с температурой плюс 900-950°С проходит через специальную газораспределительную решетку 17, обеспечивающую равномерное распределение газового потока по попереч- ному сечению теплообменника 18 и, таким образом, равномерный прогрев всех тепло- обменных труб 19, закрепленных в трубных решетках 20, 21, защищенных со стороны потока конвертированного газа дополни- тельными трубными решетками 24, 25, что исключает резкие тепловые удары во врем пуска и перегрев как трубных решеток так и узлов соединени их с трубами. Конвертированный газ, проход между теплообменными трубами 19, отдает им свое тепло , охлажда сь при этом до температуры плюс 700°С, и через патрубок 7 выводитс на дальнейшую технологию.

Нагреваемые хвостовые газы с температурой плюс 250°С подаютс через патрубок 5 в сферическую камеру 22, углубленную в огнеупорную футеровку дл исключени перегрева камеры, где нагреваемый газ равномерно распредел етс по теплообменным трубам 19, имеющим Z-образную форму, дающую возможность компенсировать темпе- ратурные удлинен и и исключающую по вление дополнительных напр жений.

В теплообменнике 18 хвостовой газ нагреваетс за счет тепла конвертированного газа до температуры 500°С и выводитс через сферическую газовую камеру 23, также углубленную в футеровку, и штуцер 6 на дальнейшую технологию.

Дл обеспечени монтажа теплообменника 18 в полностью собранном виде и снижени трудоемкости этой операции предусмотрены монтажные переходные кольца 26, 27, дающие возможность без дополнительной подгонки соединить трубные решетки 20, 21 со сферическими газовыми камерами 22, 23.

Прин тые конструктивные усовершенствовани обеспечивают надежную работу аппарата окислени аммиака, повышают его эксплуатационную стойкость, уменьшают количество остановок аппарата дл ремонта , снижают трудоемкость монтажа (демонтажа) теплообменника в аппарат.

Таким образом, использование за вл емого изобретени позволит продлить срок службы аппарата.до 10 лет по сравнению с прототипом, срок службы которого составл ет 5-7 лет.

Claims

Формула изобретени

Аппарат окислени аммиака, содержащий вертикальный корпус с патрубками ввода воздуха и вывода конвертируемого газа, внутри которого встроен состо щий из верхней и нижней частей направл ющий кожух, образующий с корпусом кольцевой канал, сообщающийс в нижней части с вводом воздуха, а в верхней - со смесителем аммиака с воздухом и штуцером аммиака, закрепленные в его средней части платиноидные катализаторные сетки с поддерживающим устройством, под которым установлен трубчатый теплообменник с входной и выходной газовыми камерами и с патрубками дл подвода и отвода хвостовых газов, к трубным решеткам которых подсоединены Z-образные теплообменные трубы, отличающийс тем. что, с целью

повышени эксплуатационной стойкости и надежности аппарата, он снабжен установленной между поддерживающим устройством дл платиноидных сеток и трубчатым теплообменником газораспределительной решеткой и дополнительными тонкостенными трубными решетками, расположенными перед трубными решетками газовых камер

fO

со стороны потока гор чих газов, при этом трубные решетки газовых камер соединены с этими камерами посредством монтажных переносных колец, а входна и выходна газовые камеры теплообменника выполнены сферическими и размещены в термозащитной футеровке.