Синтез аммиака цилиндра

Промышленные химические реакторы отличаются большим конструктивным разнообразием. На конструкцию химического реактора и связанного с ним оборудования для физических процессов решающим образом влияет характер проводимой в нем реакции. Например, если реакция протекает с достаточной скоростью лишь при высоких температуре и давлении, следует выполнить реактор в виде цилиндра с толстыми стенками и включить в технологическую схему машины и аппараты для сжатия и нагревания газовой реакционной смеси. Если реакция протекает на катализаторе, необходимо применение аппаратов для тщательной очистки реакционной смеси от веществ, отравляющих катализатор. Если реакция обратима и, следовательно, протекает не полностью, требуется аппаратура для непрерывного выделения продукта из циркулирующей в системе реакционной смеси и возвращения непрореагировавших веществ в реактор (например, синтез аммиака). [c.243]

Газ при 30—40°С, содержащий 4,0—5,0% (об.) СО и 1,2—2,0% (об.) СОг под давлением 31,4 МПа, проходит маслоотделитель 1, а затем скруббер 2, орошаемый медноаммиачным раствором, где очищается от СО и основного количества СОг. В щелочном скруббере 3, на верх которого подается 4— 5%-ный раствор КаОН или водный раствор аммиака, завершается тонкая очистка газа и очищенная азотоводородная смесь, содержащая СО 5— 20 см /мз и СОг 5—10 см /м газа, направляется на синтез аммиака. Отработанный медноаммиачный раствор поступает в цилиндры рекуперационной машины 4, где его давление снижается до 0,5—0,9 МПа. Полученная энергия используется для сжатия регенерированного раствора до давления очистки. В промежуточном десорбере 5 из раствора выделяется основное количество труднорастворимых газов (водород и азот), а также некоторое количество -оксида и диоксида углерода и аммиака. Эти газы дросселируются до давления, близкого к атмосферному, и отводятся на установку улавливания аммиака (на схеме не показана). [c.316]

Были выполнены многие исследования течения жидкости сквозь пористые тела, состоящие из достаточно крупных твердых частиц, В качестве примера упомянем исследование течения жидкости сквозь слои зернистых материалов, состоящих из кусков угля 22,4—28,6 мм, зерен катализатора для синтеза аммиака 4—6,1 мм, стеклянных шариков (шероховатых) 2—3 мм, шариков силикагеля 3—4 мм [201]. Для каждого зернистого слоя определена удельная поверхность частиц так, 5о рассчитана по числу шариков, помещаемых в цилиндр, или путем измерения граней кусков угля. Обработка опытных данных выполнена по уравнению Еи ==Ям/(2е), где Ним — модифицированное число Эйлера, в которое входит 5о Х = /(Кеэ) Кеэ —модифицированное число Рейнольдса. Для условий проведенных опытов получена зависимость Еим = 0,9-Ь + ЮО/Квэ, на основании которой может быть определено 5о- При сопоставлении определенного таким образом значения 5о со значением 5о, вычисленным по уравнению Козени — Кармана, обнаружено, что расхождение составляет только 25—35%. [c.185]

Сырьем для приготовления катализатора синтеза аммиака является сталь катализаторная, применяемая в виде круглых брусков длиной 6—8 м, 0 50—60 мм. Плавка катализатора производится в металлическом тигле, который представляет собой усеченный цилиндр, изготовленный из стали. Тигель заключен в металлическую рубашку, куда подается вода для охлаждения стенок тигля. Два тигля помещены в общий железный кожух. Кожух имеет окно для наблюдения за ведением процесса плавки. Верхняя часть соединена с воздуховодом для отсоса дымовых газов, образующихся при плавке катализатора. Под тиглем расположена железная ванна для слива и быстрого охлаждения расплавленной массы катализатора. Ванна имеет водяную рубашку с постоянным протоком воды. [c.111]

И, наконец, на примере конструкции колонны синтеза аммиака, описанном в работе [51], покажем, насколько эффективными являются рациональные методы конструирования. В первоначальных вариантах колонн металл корпуса, работающий в атмосфере водорода при высоком давлении, защищали от воздействия высокой температуры огнеупорным футеровочным слоем. Водород, диффундирующий частично через футеровку и стенки внутреннего облицовочного железного цилиндра, удалялся через специальные отверстия, просверленные в корпусе. Такая конструкция удовлетворительно защищала корпус от перегрева, но оказалась недостаточной для защиты корпуса колонны от водородной хрупкости. Современные колонны сконструированы таким образом, что стенки корпуса защищены от перегрева холодным потоком газа. Сущность защиты заключается в том, что наружный толстостенный корпус колонны отделяется от горячих внутренних частей потоком быстро движущегося холодного газа, поступающего для реакции. Это позволяет не только предохранить стенки от нагрева, но и ослабить вредное влияние водорода на металл колонны. [c.439]

При давлениях около 300 ат циркуляционные насосы имеют привод непосредственно от шатуна (один цилиндр и поршень обычного типа с кольцами). Благодаря двустороннему действию шток поршня является передатчиком силы, соответствующей разности давлений всаса и нагнетания, которая составляет максимум 25 ат. На установках синтеза аммиака производительность циркуляционных насосов приходится регулировать в пределах от 20 до 100%. Это достигается изменением числа оборотов вала, или установкой байпасного вентиля, или же одновременно обоими приемами. [c.597]

Типичным примером реактора высокого давления для осуществления га,зовых реакций является колонна синтеза аммиака (см. Аммиак). Этот аппарат представляет собой толстостенный цилиндр с затвором высокого давления, имеющий высоту до 15 м и диаметр более 100 см. Такой реактор рассчитан на давление 2О0—300 ат при темп-ре стенок 150—275 . [c.348]

Корпус колонны синтеза аммиака (рис. 2.2) представляет собой кованый цилиндр 1 высотой 14 ж с внутренним диаметром 0,85 м и толщиной стенки 100 мм. Верхняя 2 и нижняя [c.57]

На рис. 125 показана трубчатая колонна синтеза аммиака для систем среднего давления. Колонна представляет собой стальной цилиндр с толщиной стенки 176— 200 мм и высотой 12—20 м. В современных колоннах внутренний диаметр составляет 1,0—1,4 м. Колонна устанавливается вертикально. Сверху и снизу колонна закрывается стальными крышками, укрепленными при помощи фланцев. [c.338]

Оборудование газометр, промывная склянка, прибор для получения азота, пробирки, прибор для синтеза аммиака, колба, цилиндр, прибор для растворения аммиака, прибор для разложения аммиака, прибор для горения аммиака в кислороде, широкие стеклянные трубки. [c.144]

Опыт 5. Разложение аммиака (рис. 77). а) Учащимся надо показать обратимость реакции синтеза аммиака, что при одних и тех же условиях происходит и синтез, и разложение аммиака- Чтобы продемонстрировать ТО, восстановленное железо кладут в широкую стеклянную трубку, которую через изогнутую газоотводную трубку соединяют с кристаллизатором. В кристаллизаторе, заполненном водой, находится цилиндр с водой (рис. 11, а). Пробирку на ее объема заполняют смесью для получения аммиака. Одновременно нагре вают смесь для получения аммиака и сильно накаливают железо. Выжидают некоторое время, когда из трубки [c.148]

Очищенная от окиси и двуокиси углерода азотоводородная смесь направляется в отделение синтеза аммиака. Азотоводородная смесь подается в буферный сосуд/, параллельно подключенный к коллектору нагнетания питательного-насоса. Назначение буферного сосуда — обеспечить равномерную подачу раствора в цилиндры рекуперационной машины. [c.105]

После маслоотделителя часть газа поступает в цилиндр пятой ступени 22, а часть, пройдя холодильник уравнительной полости 24, в уравнительную полость пятой ступени 23. Газ, сжатый в пятой ступени до 184 ат, последовательно проходит буфер нагнетания пятой ступени 25, холодильники пятой ступени 26 и маслоотделитель пятой ступени 27. Далее газ двумя потоками поступает в два цилиндра шестой ступени 18, где сжимается до 321 ат. По выходе из цилиндра шестой ступени каждый поток газа проходит буфер нагнетания шестой ступени 29 и холодильник 30. Оба потока соединяются в маслоотделителе 31. По выходе из маслоотделителя газ направляется в коллектор нагнетания, из которою поступает на очистку от СО и на синтез аммиака. [c.144]

Реакторы технологии неорганических веществ. Колонна синтеза аммиака под средним давлением (рис. 17.16) представляет собой аппарат контактного типа непрерывного действия, имеющий форму стального цилиндра с внутренним диаметром 1—1,5 м, толщиной стенки до 175 мм и высотой 13 м. В верхней части аппарата расположена катали-заторная коробка с колосниковой решеткой, на которую загружается масса катализатора. Для поддержания равномерного теплообмена (распределения температур) в слое катализатора Э него погружены теплообменные устройства типа двойных трубок. Нижняя часть аппарата выполнена как многотрубчатый (теплообменник, что обеспечивает автотермичность процесса [c.499]

Весьма вредной примесью является сероводород, который содержится в коксовом газе и вызывает сильную коррозию аппаратов, отравляет катализатор, используемый в процессе синтеза аммиака, если попадает в азотоводородную смесь, и ухудшает нормальную смазку цилиндров компрессора. Как и все газовые смеси, подвергающиеся криогенному разделению, коксовый газ должен быть очищен от двуокиси углерода, которая при охлаждении выделяется из него в твердом виде, забивая аппаратуру, трубопроводы и арматуру. [c.97]

Подсчитаем суммарную работу всех процессов. При этом важно иметь в виду, что так как непосредственный синтез аммиака в ящике Вант-Гоффа происходит при постоянных объеме и температуре в равновесной смеси, то никакой работы при этом не совершается. Знаки всех остальных работ будем брать в соответствии с общим условием (причем система включает ящик А, резервуары и цилиндры). [c.253]

Колонна синтеза аммиака представляет собой стальной цилиндр, рассчитанный на высокое давление, с внутренним диаметром 800—1400 мм и высотой 10—18 м. Корпус колонны и ее составные части изготавливают из специальных легированных сталей. Это объясняется тем, что в среде водорода при повышенном давлении и высокой температуре происходит обезуглероживание стали. В результате этого механические свойства простой углеродистой стали резко ухудшаются. Корпус колонны обычно изготавливается из единого стального слитка методом сверловки и проковки. Иногда применяют сварные колонны. Внутренняя часть колонны — насадка — состоит из соединенных между собой катализаторной коробки, расположенной в верхней части колонны, и теплообменника, занимающего низ колонны. [c.77]

В последнее время получили распространение витые и сварные корпуса колонн синтеза. Внутреннее устройство (насадка) колонн синтеза обычно оформляется в виде трубчатого контактного аппарата с двойными теплообменными трубками. Широко применяются также полочные насадки с аксиальным ходом газа в слое катализатора, а в последнее время — с радиальным. На рис. 18 показана трубчатая колонна синтеза аммиака для систем среднего давления. Колонна представляет собой стальной цилиндр с толщиной стенки 176— 200 мм и высотой 12—20 м. В современных колоннах внутренний диаметр составляет 1,0—2,8 м. Колонна устанавливается вертикально. Сверху и снизу колонна закрывается стальными крышками, укрепленными при помощи фланцев. [c.48]

На рис. 153 приведена схема компрессора для подачи реакционной смеси в колонну синтеза аммиака. Подача компрессора 18 000 м ч, конечное давление 32 МПа. Компрессор имеет шесть ступеней сжатия. Диаметр цилиндров первой ступени 1000 мм. [c.150]

Трудности очистки компримированного газа от масла, являющегося ядом для катализатора синтеза аммиака, привели к созданию поршневых компрессоров без смазки цилиндров. Такие компрессоры изготавливаются двух типов с угольно-графитовыми кольцами и с лабиринтными уплотнениями поршня. Компрессоры с угольно-графитовыми кольцами выпускаются главным образом вертикального типа горизонтальные компрессоры такого типа выпускаются реже, так как они недостаточно надежны в эксплуатации. В компрессорах с лабиринтными уплотнениями между гребнями на порш- [c.219]

Аварии, связанные с загазованностью атмосферы производственных помещений взрывоопасными и токсичными газами, происходили при разрыве в результате коррозии трубопроводов между холодильниками и маслоотделителями на газовых компрессорах, маслоотделителей и цилиндров вследствие их низкого качества изготовления, а также в результате проскока газа через фланцевые соединения и сварные швы трубопроводов и сосудов. Так, в производстве аммиака разорвался газопровод нагнетания первой ступени поршневого компрессора фирмы Сюрт , предназначенного для сжатия и подачи коксового газа в отделение очистки цеха синтеза аммиака и далее в агрегаты разделения коксового газа. Авария произошла на участке между компрессором и холодильником нагнетательного газопровода первой ступени компрессора. Причина аварии — цлохое качество сварного шва газопровода. [c.181]

К наиболее опасным нарушениям режима отделения синтеза аммиака относится неправильная выдача жидкого аммиака. Повышение уровня жидкости в конденсационных колоннах может привести к попаданию жидкого аммиака в колонны, резкому снижению температуры катализатора и к поломке насадки колонн синтеза. Из-за повышения уровня жидкого аммиака в первичных сепараторах возможно их переполнение и переброс жидкого аммиака в циркуляционные компрессоры. Вследствие этого в цилиндрах нагнетателей возникают гидравлические удары, которые могут привести к разрушению компрессоров. Понижение уровня в сепараторах и конденсационной колонне также опасно, так как при этом может исчезнуть гидравлический затвор и газ под высоким давлением устремится в трубопроводы жидкого аммиака. В результате возможно разрушение газоотде-лителя. Если при этом даже и срабатывают предохранительные устройства, неизбежен разлив жидкого аммиака и возможно отравление им людей. При малейших неполадках в работе автоматического управления следует переходить на ручное обслуживание, отбирать жидкий аммиак из сепараторов и следить по манометрам за его давлением. [c.67]

Лабораторная колонна синтеза аммиака под давлением до 1000 ат (рис. 29) нагревается электрической печью, надеваемой на нее снаружи. Внутрь корпуса колонны 1, изготовленного из нержавеющей стали ЭЯ1Т, запрессован стальной цилиндр 2 со спиральной канавкой, проточенной на его поверхности, и цилиндрической выемкой сверху. В выемку входит катализаторная камера 3, закреплен- [c.75]

Компрессоры для сжатия азота. Для сжатия азота в производстве синтеза аммиака используют поршневые двухрядные горизонтальные компрессоры на базе ЗГ с расположецием цилиндров по одну сторону вала, например ЗГ-117/200, а также компрессоры на оппозитной базе тина 4М25-117/200. Эти компрессоры предназначены для сдсатия сухого азота от избыточного давления 0,001 до 19,6 МПа с промежуточным отбором сжатого азота при 2,75 МПа. [c.32]

Компрессоры, применяемые на установках синтеза аммиака, сжимают газ от атмосферного или большего давления (напрн-мер, в Некоторых схемах от 10 ати) до рабочего давления. Поэтому, как правило, устанавливают многоступенчатые компрессоры. При соотнощении давлений 1 300 обычно требуется шесть ступеней сжатия, а иногда пять. Для уменьшения расхода энергии и снижения конечных температур сжатого газа выгоднее большее число ступеней сжатия. При соотношении давлений 1 1000 оно обычно достигает 7. Степень сжатия в отдельных ступенях компрессора зависит от применяемого метода очистки газа, та ак водная отмывка газа от СОг производится пол давлением 10—30 ат, отмывка СО медноаммиачным раствором— под давлением 100—300 ат. На заводах-изготовителях компрессоров диаметры цилиндров стандартизованы и их рабочий объем подбирают с некоторым отклонением от теорета-ческих величин. [c.595]

Хромоникелевые стали — 20ХН, 50ХН, 12ХНЗ, ЗОХНЗ и др. — содержат 0,15 — 0,55% углерода, 0,25 — 0,80% марганца, 0,15 — 0,37% кремния, 0,45 — 1,10% хрома, 0,30 — 3,25% никеля и незначительные примеси серы и фосфора. Из хромоникелевых сталей делают аппараты и машины, работающие при высоких давлениях и повышенных температурах (колонны синтеза аммиака и метанола, цилиндры высокого давления газовых компрессоров, цилиндры циркуляционных насосов и др.). Эти стали обладают повышенной стойкостью к водородной и карбонильной коррозии. [c.18]

Последнее время начали применять также компрессоры универсального назначения, сжимающие несколько различных газов в отдельных цилиндрах. Французская фирма Крезо—Шнейдер , работающая по лицензии фирмы Купер—Бессемер (США), будет поставлять в СССР комплектно с заводом синтеза аммиака 10-рядный Н-образный компрессор общей мощностью привода 6700 тт для сжатия 11,2 м сек синтезгаза от 2,5 до 32 Мн м 24 [c.24]

Циркуляционный газовый компрессор 5Г-6-285/320 — двухрядная одноступенчатая машина. Каждый ряд имеет по одному цилиндру двойного действия. Компрессор предназначен для циркуляции азотоводородной смеси в агрегатах синтеза аммиака и повышает давление от 285 до 320 ат. Плавное регулирование производительности в пределах от 100 до 0% может осуществляться байпасным вентилем, ус- тановленным на коммуникации. Кроме того, регулирующим вентилем, установленным на каждом цилиндре компрессора, можно регулировать производительность в пределах от 100 до 60%. [c.177]

На рис. 108 показана трубчатая колонна синтеза аммиака для системы среднего давления, представляющая собой цилиндр 1 из хро-моникелввой стали с толщиной стенок 175 мм, диаметром 1,2—2,4 м и высотой 24 м. В верхней части колонны находится катализаторная коробка 5, а в нижней — теплообменник 6, обеспечивающий автотер-мичность процесса. Катализатор загружается на колосниковую решетку 5. Для обеспечения равномерного распределения температуры в слой катализатора вводятся двойные трубы 8, выполняющие [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология