Конвертор аммиака

 

КОНВЕРТОР АММИАКА по авт. св. № 982777, отличающийся тем, что, с ffifot аммиачно смеси xSocfrrofb/x газоК (Л 00 ел О5 целью повышения надежности работы аппарата , последний снабжен установленными в нижних частях газовых камер Г-образными перегородками, горизонтальный участок которых закреплен на трубной доске выше по крайней мере нижнего ряда теплообменных труб, а вертикальный установлен на расстоянии от нижнего торца газовых камер , а патрубки для подвода и отвода хвостовых газов расположены соответственно напротив трубных решеток теплообменника .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1085622 в(5ц В 01 8/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьив 1;"1ч... смеси

8axgl кйсогоУму гоже

Юхоо

8ocmuEbix гояоо"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 982777 (21) 3495172/23-26 (22) 29.09.82 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) А. Я. Сявриков и В. Я. Круглянский (71). Научно-производственное объединение

«Техэнергохимпром» (53) 66.097 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 982777, кл. В 01 1 8/04, 1981. (54) (57) КОНВЕРТОР АММИАКА по авт. св. № 982777, отличающийся тем, что, с

&ой аммиоинои целью повышения надежности работы аппарата, последний снабжен установленными в нижних частях газовых камер Г-образными перегородками, горизонтальный участок которых закреплен на трубной доске выше по крайней мере нижнего ряда теплообменных труб, а вертикальный установлен на расстоянии от нижнего торца газовых камер, а патрубки для подвода и отвода хвостовых газов расположены соответственно напротив трубных решеток теплообменника.

1085622

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве слабой азотной кислоты.

По основному авт. св. № 982777 известен конвертор аммиака, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещена платиноидная катализаторная сетка, расположенный под сеткой трубчатый теплообменник с входной и выходной газовыми камерами, к трубным доскам которых подсоединены трубы теплооб10 менника, и патрубки для подвода и отвода хвостовых нитрозных газов, причем входная и выходная газовые камеры установлены вертикально и снабжены соединяющим их верхние торцы между собой дополнительным пучком труб, при этом. патрубки подвода и отвода хвостовых газов размещены соответственно на входной и выходной камерах 11).

Недостатком данного устройства является низкая надежность. Надежность устройства понижается вследствие образования застойных зон в нижних торцах камер. Кроме того, устройство характеризуется невозможностью проведения ремонта при выходе из строя теплообменных труб без полного демонтажа теплообменника

Цель изобретения — повышение надежности работы аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что конвертор аммиака, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого размещена платиноидная катализаторная сетка, расположенный под сеткой трубчатый теплообменник с входной и выходной газовыми камерами, к трубным доскам которых подсоединены трубы теплообменника, и патрубки для подвода и отвода хвостовых нитрозных газов, причем

35 рых закреплен на трубной доске выше по

45 крайней мере нижнего ряда теплообменных труб, а вертикальный установлен на расстоянии от нижнего торца газовых камер, а патрубки для подвода и отвода хвостовых газов расположены соответственно напротив трубных решеток теплообменника.

На фиг. 1 изображен конвертор аммиака, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б — Б на фиг. 2.

Конвертор аммиака содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода аммиачно-воздушной смеси и отвода конвертированного газа и

55 входная и выходная газовые камеры установлены вертикально и снабжены соединяющим их верхние торцы между собой дополнительным пучком труб, при этом патрубки подвода и отвода хвостовых газов. 40 размещены соответственно на входной и выходных камерах, напротив трубных досок, снабжен установленными в нижних частях газовых камер Г-образными перегородками, горизонтальный участок котофланцевым разъемом 4. Внутри корпуса 1 размещена на опорных элементах 5 платиноидная катализаторная сетка 6, под которой расположен трубчатый теплообменник 7 с входной и выходной газовыми камерами

8 и 9, к трубным доскам 10 и 11 которых подсоединены трубы 12 теплообменника 7.

Входная и выходная газовые камеры 8 и 9 снабжены соответственно патрубками 13 и 14 подвода и отвода хвостовых газов.

Верхние торцы газовых камер 8 и 9 соединены между собой дополнительным пучком труб 15, на горизонтальном участке

16 которого установлены опорные элементы 5. Стенки корпуса 1 изнутри закрыты огнеупорным материалом 17. В газовых камерах 8 и 9 размещены дополнительные

Г-образные перегородки 18 и 19. Горизонтальный участок перегородок 18 и 19 прикреплен, соответственно к трубным доскам

10 и 11 выше по крайней мере нижнего ряда теплообменных труб 12, а вертикальный участок образует зазоры 20 и 21 с нижним торцом газовых камер 8 и 9. Вертикальный участок перегородок 18 и 19 образует соответственно каналы 22 — 25 для прохода газа.

Патрубки 13 и 14 размещены в газовых камерах 8 и 9 против мест соединения теплообменных труб 12, которые могут быть расположены на трубных досках внутри условной окружности (обозначена пунктирной линией), диаметр которой 0„не превышает диаметра патрубков 13 и 14, причем центры условной окружности и патрубков 13 и 14 лежат на одной оси.

КонвертЬр аммиака работает следующим образом. .Аммиачно-воздушная смесь под давлением 6 — 8 кгс/см* через патрубок 2 поступает в корпус 1 и проходит через платиноидную катализаторную сетку 6, где при

850 †9 С происходит конверсия аммиака по следующим реакциям:

4ЙН+5О = 4NO+6H>0+ 216,7 кхал

МН, +40 = 2N Î+6Í,Î+ М3,9 киа

Конвертированный нитроаный гаа о теипературой 850 †9 C последовательно проходит и омывает дополнительный пучок труб 15 и трубы 12 теплообменника 7, где происходит фиксация окислов азота за счет резкого охлаждения газа. Охлажденный до 460 — 500 С газ через патрубок 3 отводится на дальнейшую технологию.

Хвостовые нитрозные газы из абсорбционной колонны с давлением 6,5 — 7,5 кгс/cMt и при 130 †1 C через патрубок 13 вводятся во входную камеру 8.

Часть газа через верхний торец камеры 8 по трубному пучку 15 поступает в верхний торец выходной камеры 9, устраняя тем самым застойнь1е зоны в верхних торцах и обеспечивая постоянный проток холодных газов, что предотвращает перегрев камер

1085622 б-Б

Щиг.2

%иг.з

Составитель Н. Кацовская

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Бандура

Заказ 2108/5

8 и 9 в этих местах и, кроме того, при этом достигается защита верхних рядов труб 12 от радиационного излучения катализаторной сетки.

Другая часть газа из камеры 8 направляется в трубы 12, нагревается до 500 — 600 С 5 и выходит в камеру 9, откуда через патрубок 14 отводится на газовую турбину. При этом больший поток газа из камеры 8 непосредственно поступает в трубы 12, а меньший — перед поступлением в трубы 12 проходит по каналу 22, зазору 20 и каналу 23, а после выхода из труб 12 проходит по каналу 25, зазору 21 и каналу 24.

Таким образом, устраняются застойные зоны в нижних торцах камер 8 и 9, что предотвращает перегрев металла в этих 15 местах, обеспечивая тем самым повышение надежности.

Размещение патрубков 13 и 14 для подвода и отвода хвостовых газов напротив мест подсоединения труб 12 к трубным дос. кам 10 и 11 также повышает надежность вследствие улучшенного входа газа в трубы 12 и выхода его из них. Кроме того, такое размещение позволяет производить ремонт теплообменнка 7, подварку труб 12 к трубным доскам 10 и 11 (или отглушения части труб 12) без демонтажа теплообмен4 ника 7. Доступ к местам соединения труб

12 с трубными досками 10 и 11 обеспечивается через патрубки 13 и 14.

Расположение мест соединения труб 12 на трубных досках 10 и 11 внутри условной окружности, диаметр которой не превышает диаметра патрубков 13 и 14, также приводит к повышению ремонтопригодности так как при любых размерах между стенками камер 8 и 9 обеспечивается доступ к местам соединения труб 12 с трубными досками 10 и 11.

В сравнении с базовым объектом, в качестве которого принят конвертор аммиака

УКЛ-71, установленный на Серкасском ПО

«Азот», предлагаемое устройство обеспечивает снижение простоев на ремонт на 20—

22% и, кроме того, увеличение температуры подогрева хвостовых газов с 450 до 500—

600 С, что снижает расход природного газа на 30%.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства на одной технологической линии производства слабой азотной кислоты за счет уменьшения простоев на ремонт и увеличения срока службы ориентировочно составит 20 тыс. руб. в год.