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CH344043A - Verfahren zur Durchführung exothermer Gasreaktionen unter hohem Druck und bei hoher Temperatur - Google Patents

Verfahren zur Durchführung exothermer Gasreaktionen unter hohem Druck und bei hoher Temperatur

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CH344043A
CH344043A CH344043DA CH344043A CH 344043 A CH344043 A CH 344043A CH 344043D A CH344043D A CH 344043DA CH 344043 A CH344043 A CH 344043A
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Fauser Giacomo
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Montedison Spa
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Description


  
 



  Verfahren zur Durchführung exothermer Gasreaktionen unter hohem Druck und bei hoher Temperatur
Das Hauptpatent hat ein Verfahren zur Durchführung exothermer Gasreaktionen unter hohem Druck und bei hoher Temperatur in Anwesenheit von Katalysatoren zum Gegenstand, bei welchen die entstehende Reaktionswärme durch einen Kühlmittelkreislauf abgeführt und der Reaktionskreislauf mit dem Kühlmittelkreislauf derart verbunden wird, dass praktisch in beiden Kreisläufen derselbe Druck herrscht. Es kommen praktisch Drücke von der Grö ssenordnung bis zu 10000 at und um Temperaturen bis gegen 6000 C in Betracht.



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Durchführung exothermer Reaktionen nach dem Patentanspruch I des Hauptpatentes, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Kühlmittel nach dem   Thermosiphonprinzip    umläuft und die Wärme an einen Dampfkessel abgibt.



   Im folgenden wird anhand einer Zeichnung als Ausführungsbeispiel eine Ammoniaksynthese beschrieben. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.



   Das vom Hochdruckverdichter M kommende Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff   durchstreicht    unter hohem Druck den Wärmeaustauscher D, der im Unterteil der Synthesekolonne A angeordnet ist, folgt dann dem durch Pfeile angedeuteten Weg und dringt von oben in die Katalysekammer bei einer hinreichend hohen Temperatur ein, um die Reaktion einzuleiten, d. h. bei ungefähr   400".   



   Die Katalysatormasse ist in verschiedene Schichten B1, B2,   B3,    B4 unterteilt, die von Rosten getragen werden. Das Gas verlässt die erste Schicht bei der Temperatur von ungefähr   550 ,    streicht durch die Kühlvorrichtung   Cj    und wird auf etwa   450O    abgekühlt. Das Wasser im Rohr   Ci    erwärmt sich und wird so spezifisch leichter, so dass sich eine Thermosiphonzirkulation einstellt, infolge welcher die durch die Reaktion erzeugte Wärme an das aus dem Dampfkessel nachströmende Wasser abgegeben wird. Vermittels des Ventils   H1    wird der Wasserdurchfluss der Intensität der Reaktion angepasst.

   In analoger Weise wird die Temperatur der Gase in den nachfolgenden Schichten der Katalysatormasse geregelt, derart, dass ein abnehmendes Temperaturgefälle erzielt wird, wie es zur Erzielung einer hohen Umwandlungsausbeute notwendig ist. Nachdem die katalysierten Gase ihre Wärme im Austauscher D abgegeben haben, werden sie im Kühler E weiter gekühlt; das kondensierte Ammoniak scheidet sich im Gefäss F ab, während die Gase, die nicht reagiert haben, durch die Pumpe G in die Synthesekolonne A zurückbefördert werden.



  Das Kühlwasser gibt seine Wärme im Dampfkessel L ab.



   Das Expansionsgefäss P, in welchem sich das vom Thermosiphonkreislauf herrührende Warmwasser ansammelt, steht über die Rohrleitung O mit dem Ammoniakabscheider F in Verbindung. Um zu vermeiden, dass Wasserdampf in den Synthesekreislauf eindringt, wird der Expansionstopf P bei einer Temperatur unterhalb des kritischen Punktes des Wassers gehalten. Dank dieser Einrichtung hält sich der Druck des Wassers im Innern der Rohre C1, C2,   C8    praktisch gleich dem im Katalysator A herrschenden Druck, so dass es auch bei sehr hohen Betriebsdrükken möglich ist, Rohre mit dünnen Wandungen zu benutzen, womit bedeutend an Baukosten beim Bau der Reaktionskammer gespart wird.



   Selbstverständlich kann als Kühlflüssigkeit auch eine andere geeignete Flüssigkeit anstatt des Wassers verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Durchführung exothermer Gasreaktionen unter hohem Druck und bei hoher Temperatur in Anwesenheit von Katalysatoren im Kreislauf nach dem Patentanspruch I des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel nach dem Thermosiphonprinzip umläuft und die Wärme an einen Dampfkessel abgibt.
    II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einem Katalyseofen, in welchem in verschiedenen Höhen mit einem Kühlmittelkreislauf verbundene Wärmeaustauscher angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf Heizspiralen zur Heizung eines oberhalb des Katalyseofens angeordneten-Dampf- kessels aufweist.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen mit dem Reaktionskreislauf verbundenen, oberhalb des Dampfkessels angeordneten Expansionstopf für das Kühlmittel.
    2. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Katalyseofen angeordneten Wärmeaustauscher unabhängig voneinander regulierbar sind.
CH344043D 1954-03-18 1955-03-18 Verfahren zur Durchführung exothermer Gasreaktionen unter hohem Druck und bei hoher Temperatur CH344043A (de)

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