NO148993B

NO148993B - RADIAL STREAM REACTOR FOR AMMONIAK SYNTHESIS.

Info

Publication number: NO148993B
Application number: NO76762486A
Authority: NO
Inventors: Giorgio Pagani
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1975-07-15
Filing date: 1976-07-15
Publication date: 1983-10-17
Also published as: AU1582576A; SE417311B; ZA763989B; NO762484L; JPS6113841B2; TR19060A; NO141798C; MX4031E; DE2631869B2; PH15029A; DE2631869A1; BG39118A3; IE43925L; FR2318114B1; IN145147B; SE7608061L; YU40650B; JPS5211170A; EG12823A; DK146850B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en radialstrøm-reaktor The present invention relates to a radial flow reactor

for ammoniakksyntese, bestående av en ytre mantel av legert stål méd et lokk, et over en øvre avslutningsplate for den ytre mantel anordnet kammer idet dette kammer står i forbindelse med en ytre ringkanal mellom den ytre mantel og en koaksial indre mantel og idet en tilførsel for kold reaksjonsgass munner ut i kammeret, videre et hulsylinderformet, øvre katalysatorlag mellom to sylindriske hullvegger idet det øvre katalysatorlag er anordnet på en f'vre ringformet støtteplate og er dekket ved sin øvre ende med en plate og fremviser en avstand fra den indre mantel, videre et hulsylinderformet koaksialt til det øvre katalysatorlag anordnet nedre katalysatorlag som er innesluttet av sylindriske hullvegger, og som er avstøttet på en ringformet nedre støtteplate idet denne nedre støtteplate ved sin ytre omkrets er festet til den indre mantel, og videre en i avstand fra det nedre katalysatorlag anordnet varmeveksler med en bunt av rør mellom to rørbunner som er forbundet med den indre mantel, såvel som en tilførsel for oppvarmet gass under igangsettingsfasen og et for denne tilførsel omgivende ringformet utløp for reaksjons-.produktet fra varmeveksleren på undersiden av reaktoren, for ammonia synthesis, consisting of an outer casing of alloy steel with a lid, a chamber arranged above an upper end plate for the outer casing, this chamber being in connection with an outer ring channel between the outer casing and a coaxial inner casing and being a supply for cold reaction gas opens into the chamber, further a hollow cylindrical, upper catalyst layer between two cylindrical hole walls, the upper catalyst layer being arranged on a front ring-shaped support plate and is covered at its upper end with a plate and showing a distance from the inner mantle, further a hollow cylinder-shaped coaxial to the upper catalyst layer arranged lower catalyst layer which is enclosed by cylindrical hole walls, and which is supported on an annular lower support plate, this lower support plate being attached at its outer circumference to the inner mantle, and further one at a distance from the lower catalyst layer arranged heat exchanger with a bundle of tubes between two tube bases which are connected to the inner mantle , as well as a supply for heated gas during the start-up phase and an annular outlet surrounding this supply for the reaction product from the heat exchanger on the underside of the reactor,

og det særegne ved radialstrøm-reaktoren i henhold til oppfinnelsen er at lokket er forsynt med en sentral boring hvori en fordamper strekker seg inn i reaktoren, idet fordamperen fremviser en rørbunt i U-form og ved hjelp av en flens er påflenset direkte på lokket og fremviser et innløp for tilførselsvann og et utløp for den frembragte damp og er omgitt av et sylinderrør som med sin underside er påsveiset den ringformede øvre støtteplate og med sin øvre kant griper inn i en ringnot på undersiden av flensen og ved sin nedre ende fremviser åpninger, og at det ved den øvre ende med en ringformet plate dekkede øvre katalysatorlag fremviser en avstand fra sylinderrøret og avslutningsplaten, og idet en ledning er ført gjennom den avslutningsplate som strekker seg mellom den ytre mantel og sylinderrøret, og er opptatt av det øvre kammer og and the distinctive feature of the radial flow reactor according to the invention is that the lid is provided with a central bore in which an evaporator extends into the reactor, the evaporator presenting a bundle of tubes in a U shape and with the help of a flange is flanged directly onto the lid and presents an inlet for supply water and an outlet for the produced steam and is surrounded by a cylinder tube which is welded with its lower side to the annular upper support plate and with its upper edge engages in an annular groove on the underside of the flange and presents openings at its lower end, and that the upper catalyst layer covered at the upper end with an annular plate exhibits a distance from the cylinder tube and the end plate, and as a wire is passed through the end plate which extends between the outer casing and the cylinder tube, and is occupied by the upper chamber and

forsynt med en reguleringsventil og forbinder det øvre katalysatorlag med sylinderrøret, og at den ringformede øvre støtteplate strekker seg mellom sylinderrøret og en sylindrisk vegg som omgir det nedre karalysatorlag og som har mindre diameter enn den indre mantel, idet det nedre katalysatorlag ved sin øvre ende er dekket med en ubrutt plate og fremviser en avstand til den øvre støtteplate og til den sylindriske vegg, og at den ringformede nedre støtteplate har gjennoraløpsåpninger i sitt omkretsområde. provided with a control valve and connects the upper catalyst layer with the cylinder tube, and that the annular upper support plate extends between the cylinder tube and a cylindrical wall which surrounds the lower catalyst layer and which has a smaller diameter than the inner jacket, the lower catalyst layer at its upper end being covered with an unbroken plate and showing a distance to the upper support plate and to the cylindrical wall, and that the annular lower support plate has recirculation openings in its peripheral area.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene. These and other features of the invention appear in the patent claims.

Det er fra teknikkens stand kjent kombinasjoner av ammoniakksyntese-reaktorer med forskjellige varmevekslerinn-retninger,'herunder varmevekslere for direkte fremstilling av damp. Den foreliggende oppfinnelse vedrører en spesiell og fordelaktig kombinasjon. Combinations of ammonia synthesis reactors with different heat exchanger arrangements, including heat exchangers for the direct production of steam, are known from the state of the art. The present invention relates to a special and advantageous combination.

Det er således tidligere kjent å anvende to over hverandre anordnede hulsylindriske katalysatorlag som hvert gjennom-strømmes radialt av gassene (se f.eks. Petroleum Inter-national 14, nr. 11, november 1974, sidene 72 osv., spesielt fig. 3 på side 76). Her blir det øvre katalysatorlag gjennomstrømmet radialt innenfra og utover. Dette er i motsetning til forholdene ved den foreliggende oppfinnelse, hvor man på en bedre måte utnytter overskuddet av reaksjonsvarme, for på den ene side å utvinne damp med høyt varmenivå og på den annen side utnytte restvarmen i syntesegassen for forvarming av friskgassene. Ved at gass-føringen velges slik at begge katalysatorlag gjennomstrømmes radialt utenfra og innover forandrer det disponible gjennomstrømningstverrsnitt seg stadig utenfra og innover slik at strømningshastigheten gjennom katalysatorlagene ved den nevnte gjennomstrømningsretning stadig stiger. Denne tiltagende strømningshastighet tilsvarer den ved frigivelse av eksoterm reaksjonsvarme stadig stigende temperatur av gassene henholdsvis den derved avtagende gassdensitet, slik at det oppnås en tilpasset reaksjon med et godt reaksjons- It is thus previously known to use two hollow cylindrical catalyst layers arranged one above the other, each of which the gases flow through radially (see, for example, Petroleum International 14, no. 11, November 1974, pages 72 etc., especially fig. 3 on page 76). Here, the upper catalyst layer is flowed through radially from the inside outwards. This is in contrast to the conditions of the present invention, where the surplus of reaction heat is utilized in a better way, in order on the one hand to extract steam with a high heat level and on the other hand to utilize the residual heat in the synthesis gas for preheating the fresh gases. By choosing the gas flow so that both catalyst layers flow through radially from the outside in, the available flow cross-section constantly changes from the outside in, so that the flow rate through the catalyst layers in the aforementioned direction of flow constantly rises. This increasing flow rate corresponds to the constantly rising temperature of the gases due to the release of exothermic heat of reaction, respectively the thereby decreasing gas density, so that an adapted reaction is achieved with a good reaction

utbytte og en forbedret gjenvinning av reaksjonsvarmen. yield and an improved recovery of the heat of reaction.

I henhold til DE pat.nr.1254604 anvendes ingen hulsylindriske katalysatorlag idet katalysatorlaget bare er oppdelt i over hverandre liggende kanaler som strekker seg over hele lagbredden og avvekslende gjennomstrømmes fra høyre mot ventre og fra venstre mot høyre. Det kan for dette ikke tales om noen radial gjennomstrømning, og dette fremgår spesielt tydelig av fig. 2 hvor den etablerte parallell-strømning i enhetlig retning er tydeliggjort ved hjelp av piler. Den del 6 som ovenfra er satt ned i den reaktor som er vist i den nevnte publikasjon er bare en brenner for forvarming av friskgassene og kan ikke sammenlignes med den varmeveklser for fremstilling av direkte damp som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse. According to DE pat.nr.1254604, no hollow cylindrical catalyst layers are used, as the catalyst layer is only divided into overlapping channels which extend over the entire layer width and alternately flow through from right to left and from left to right. There can therefore be no talk of any radial flow through, and this is particularly clear from fig. 2 where the established parallel flow in a uniform direction is made clear by means of arrows. The part 6 which is placed from above in the reactor shown in the aforementioned publication is only a burner for preheating the fresh gases and cannot be compared with the heat exchanger for the production of direct steam used in the present invention.

Den reaktor som er vist i det franske patentskrift The reactor shown in the French patent document

1.541.837 er både med hensyn til strukturelle og funk-sjonelle trekk svært forskjellig fra den foreliggende oppfinnelse idet føringen av syntesegassen gjennom kata-lysatoren foregår aksialt i det første katalysatorlag 5, 1,541,837 is very different from the present invention both with respect to structural and functional features in that the synthesis gas is fed through the catalyst axially in the first catalyst layer 5,

det annet katalysatorlag 8 og det tredje katalysatorlag 9, the second catalyst layer 8 and the third catalyst layer 9,

I det franske patentskrift 2.138.701 er katalysatorlagene anordnet i hulsylindriske rom omkring det sentrale parti av reaktoren som inneholder dampkjelen, men reaksjons- In the French patent document 2,138,701, the catalyst layers are arranged in hollow cylindrical spaces around the central part of the reactor which contains the steam boiler, but reaction

gassene sirkulerer fra det aksiale området mot periferien av reaktoren som klart angitt i beskrivelsen på side 2, the gases circulate from the axial area towards the periphery of the reactor as clearly indicated in the description on page 2,

linjer 13 - 15 og i den tilhørende tegning. lines 13 - 15 and in the associated drawing.

Ved radialstrøm-reaktcren i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes god styring av de radiale og aksiale temperaturforskjeller som opptrer i denne type reaktorer. With the radial flow reactor according to the present invention, good control of the radial and axial temperature differences that occur in this type of reactor is provided.

Radialstrøm-reaktorer for syntese av ammoniakk er tidligere kjent og består typisk av en loddrett sylindrisk beholder, hvori to katalysatorlag er anordnet inne i ringformede beholdere med perforerte vegger. De virker på følgende måte: En del av syntesegassen, etter at den er foroppvarmet i det indre av reaktoren på bekostning av reaksjonsvarmen, går inn i det første lag og strømmer derigjennom radialt innenfra og utover. Reaksjonsproduktene og de uomsatte gasser som kommer ut fra det første lag blandes med den resterende del av syntesegassene i en ringformet sone som er avgrenset mellom den ytre sylindriske beholder og de rinformede perforerte beholdere nevnt ovenfor, hvoretter blandingen går inn i det annet katalysatorlag og strømmer gjennom dette radialt utenfra og innover. De omsatte gasser bringes så til å strømme gjennom en varmeveksler som er bestemt delvis til foroppvarming av gass-strømmen som skal sendes til det føste katalysatorlag. Radial flow reactors for the synthesis of ammonia are previously known and typically consist of a vertical cylindrical container, in which two catalyst layers are arranged inside annular containers with perforated walls. They work in the following way: Part of the synthesis gas, after it has been preheated in the interior of the reactor at the expense of the heat of reaction, enters the first layer and flows through it radially from the inside outwards. The reaction products and the unreacted gases emerging from the first layer are mixed with the remaining part of the synthesis gases in an annular zone defined between the outer cylindrical container and the annular perforated containers mentioned above, after which the mixture enters the second catalyst layer and flows through this radially from the outside inwards. The converted gases are then made to flow through a heat exchanger which is intended in part for preheating the gas stream to be sent to the first catalyst layer.

Radialstrøm-reaktorene i henhold til den tidligere kjente teknikk gir tilfredsstillende ammoniakkutbytter, men har den ulempe at de nedsetter temperaturnivået for den reaksjonsvarme som kan gjenvinnes, idet denne gjenvinning i alle fall må foregå utenfor reaktoren. The radial flow reactors according to the prior art provide satisfactory ammonia yields, but have the disadvantage that they lower the temperature level for the reaction heat that can be recovered, as this recovery must in any case take place outside the reactor.

Det er funnet at det er mulig å gjenvinne reaksjonsvarmen It has been found that it is possible to recover the heat of reaction

i slike radialstrøm-reaktorer på en måte som er både enkel og billig, med samtidig frembringelse av damp med et høyt temperaturnivå, og et formål for den foreliggende oppfinnelse er således å tilveiebringe en radialstrøm-reaktor for syntese av ammoniakk, med to katalysatorlag, som i det indre inneholder en kjele for frembringelse av damp med et høyt temperaturnivå, og med de angitte trekk og derav følgende fordeler. in such radial flow reactors in a way that is both simple and cheap, with the simultaneous generation of steam with a high temperature level, and an object of the present invention is thus to provide a radial flow reactor for the synthesis of ammonia, with two catalyst layers, which in the interior contains a boiler for the production of steam at a high temperature level, and with the indicated features and consequent advantages.

Oppfinnelsens gjenstand skal illustreres ved hjelp av de vedføyde figurer 1 og 2. The object of the invention shall be illustrated by means of the attached figures 1 and 2.

Fig. 1 viser at tilførselsgassen, foroppvarmet i rørene 22 i varmeveksleren 21 (bare et rør 22 er vist på teg-ningen), strømmer gjennom kanalen 26 med ringformet tverrsnitt anordnet rundt det nedre katalysatorlag 19 og utenfra og inn i det øvre katalysatorlag 17 og strømmer radialt innover gjennom dette mens reaksjonen finner sted. Fig. 1 shows that the feed gas, preheated in the pipes 22 in the heat exchanger 21 (only one pipe 22 is shown in the drawing), flows through the channel 26 with an annular cross-section arranged around the lower catalyst layer 19 and from the outside into the upper catalyst layer 17 and flows radially inward through this while the reaction takes place.

Reaksjonsproduktene og<>>den uomsatte gass strømmer gjennom en kanal med ringformet tverrsnitt anordnet mellom det øvre katalysatorlag 17 og beholderen 8 for den rørformede kjele 4 og kommer ut fra denne kanal delvis gjennom åpningene 2 9 og delvis strømmer de gjennom kanalen 33 inn i beholderen 8 som omgir den rørformede kjele 4. The reaction products and the unreacted gas flow through a channel of annular cross-section arranged between the upper catalyst layer 17 and the container 8 of the tubular boiler 4 and exit from this channel partly through the openings 2 9 and partly flow through the channel 33 into the container 8 which surrounds the tubular boiler 4.

De to grenstrømmer kombineres ved bunnen av den rørformede kjele 4 og derfra strømmer de gjennom det nedre katalysatorlag 19 via en annen kanal med ringformet tverrsnitt anordnet rundt det nedre katalysatorlag 19. Reaksjonskomponentene og reaksjonsproduktene strømmer radialt innover gjennom det nedre lag 19 og samles i en sentral kanal i det nedre lag, hvorfra de slippes ut og stryker langs utsiden av røret 22 The two branch streams are combined at the bottom of the tubular boiler 4 and from there they flow through the lower catalyst layer 19 via another channel with an annular cross-section arranged around the lower catalyst layer 19. The reaction components and reaction products flow radially inwards through the lower layer 19 and are collected in a central channel in the lower layer, from where they are released and run along the outside of the pipe 22

i varmeveksleren 21. in the heat exchanger 21.

Radialstrøm-reaktoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter de følgende komponentdeler som fremgår av f ig. 1 og 2.. The radial flow reactor according to the present invention comprises the following component parts as shown in fig. 1 and 2..

En ytre mantel 1 av legert stål med et lokk 2 på topp-enden med en sentral gjennomboring 3 hvorigjennom kjelen 4 bringes til å passere og utgjøres av en rørbunt av "U"-typen eller "bajonett"-typen som er flenset direkte på lokket 2 av reaktoren ved hjelp av en flens 5 og således lett kan trekkes ut. An outer jacket 1 of alloy steel with a cap 2 at the top end with a central bore 3 through which the boiler 4 is made to pass and is made up of a "U" type or "bayonet" type tube bundle flanged directly onto the cap 2 of the reactor by means of a flange 5 and can thus easily be pulled out.

Vannet for kjelerørene kommer inn gjennom innløpet 6 og dampen kommer ut fra munningen 7. Beholderen 8 for kjelen er et sylindrisk rør som er sveiset med sin bunndel til den ringformede plate 18 og er foretrukket utstyrt med en temperatur-ekspansjonskobling 9. Lengden av beholderen 8 The water for the boiler tubes enters through the inlet 6 and the steam exits from the mouth 7. The container 8 for the boiler is a cylindrical tube which is welded with its bottom part to the annular plate 18 and is preferably equipped with a temperature expansion joint 9. The length of the container 8

er slik at når flensen 5 festes til lokket 2 trykkes den øvre kant av beholderen 8 inn i et spesielt anordnet spor 10 tildannet på undersiden av flensen 5 på kjelen 4 slik at det tilveiebringes en intern avtetning mellom den kalde gass som fra utsiden stryker langs veggen av beholderen 8 og den varme gass i det indre av kjelen 4. is such that when the flange 5 is attached to the lid 2, the upper edge of the container 8 is pressed into a specially arranged groove 10 formed on the underside of the flange 5 on the boiler 4 so that an internal seal is provided between the cold gas which from the outside runs along the wall of the container 8 and the hot gas in the interior of the boiler 4.

I fig. 2 er avtetningen mellom beholderen 8 og flensen In fig. 2 is the seal between the container 8 and the flange

5 vist skjematisk, idet beholderkanten er trykket inn i sporet 10 på flensen 5 utstyrt med et pakningsmaterial 11. 5 shown schematically, the container edge being pressed into the groove 10 on the flange 5 equipped with a packing material 11.

Den fullstendige avtetning overfor utsiden blir da til-veiebragt ved hjelp av en linseformet pakning 12 anordnet mellom flensen 5 og lokket 2. The complete sealing against the outside is then provided by means of a lens-shaped seal 12 arranged between the flange 5 and the lid 2.

Beholderen 8 for kjelen 4 er utstyrt med en regulerings- The container 8 for the boiler 4 is equipped with a regulating

ventil 34 som betjenes fra utsiden og tillater at strømningshastigheten av gass som sendes til kjelen kan varieres. Beholderen 8 for kjelen 4 er i sin bunnende ustyrt med et sett huller 29 som tillater strømning av en del av gassen når ventilen er helt åpen. Den kalde gass tilføres reaktoren via røret 35 i området over kata-lysatoren og derfra strømmer den gjennom den ringformede kanal 16 inn i rørene 22 i varmeveksleren 21 og derfra til det øvre lag 17 og deretter til det nedre lag 19, som antydet ovenfor. Den varme gass som frembringes ved reaksjonen strømmer inn til kjelen 4 gjennom røret 33 som også foretrukket er utstyrt med en termisk ekspansjons- valve 34 which is operated from the outside and allows the flow rate of gas sent to the boiler to be varied. The container 8 for the boiler 4 is unguided at its bottom with a set of holes 29 which allow the flow of part of the gas when the valve is fully open. The cold gas is supplied to the reactor via the pipe 35 in the area above the catalyst and from there it flows through the annular channel 16 into the pipes 22 in the heat exchanger 21 and from there to the upper layer 17 and then to the lower layer 19, as indicated above. The hot gas produced by the reaction flows into the boiler 4 through the pipe 33 which is also preferably equipped with a thermal expansion

kobling. coupling.

Det øvre katalysatorlag 17 er anordnet i en krans omkring The upper catalyst layer 17 is arranged in a ring around it

kjelen 4 inne i området avgrenset av utsiden av kjelebeholderen 8 og en første sylindrisk indre mantel 15 som er koaksial med den tidligere nevnte ytre mantel 1 for å avgrense en sone 16 med ringformet tverrsnitt hvorigjennom den kalde gass strømmer. Laget 17 er anordnet i tilbørlig avstand både fra utsiden av kjelebeholderen 8 og fra inn- the boiler 4 inside the area delimited by the outside of the boiler container 8 and a first cylindrical inner jacket 15 which is coaxial with the previously mentioned outer jacket 1 to delimit a zone 16 of annular cross-section through which the cold gas flows. The layer 17 is arranged at an appropriate distance both from the outside of the boiler container 8 and from the inside

siden av den ovennevnte sylindriske indre mantel 15. Det øvre katalysatorlag 17 ligger på den ovennevnte plate 18 side of the above-mentioned cylindrical inner jacket 15. The upper catalyst layer 17 lies on the above-mentioned plate 18

og er anordnet i avstand fra topp-platen 13 hvorigjennom røret 33 er ført, og som fører de varme gasser til kjelen 4. Topp-platen 13 som er ringformet, er ytterst festet til den indre vegg av den ytre matel 1, og innerst til kjelebeholderen 8. Topp-platen 13 er anordnet i avstand fra lokket 2 på en slik måte at det etterlates tilstrekkelig rom for gjennomføring av røret 33, ventilen 34 og and is arranged at a distance from the top plate 13 through which the pipe 33 is led, and which leads the hot gases to the boiler 4. The top plate 13, which is ring-shaped, is attached at the outermost to the inner wall of the outer matel 1, and at the innermost to the boiler container 8. The top plate 13 is arranged at a distance from the lid 2 in such a way that sufficient space is left for the passage of the pipe 33, the valve 34 and

tilførselsrøret 35. supply pipe 35.

Det nedre katalysatorlag 19 er anordnet under det øvre The lower catalyst layer 19 is arranged below the upper one

lag 17 og adskilt fra dette og har også et ringformet tverrsnitt og hviler på den ringformede bæreplate 20. layer 17 and separated from this and also has an annular cross-section and rests on the annular carrier plate 20.

Det er anordnet i tilbørlig avstand fra bæreplaten 18 for det øvre lag 17 og fra en ytterligere sylindrisk indre mantel 25 anordnet koaksialt innenfor og parallelt med den tidligere nevnte første sylindriske indre mantel 15 og har en diameter lik diameteren av bæreplaten 18 for det øvre katalysatorlag 17. I den tomme sentrale sone av det nedre katalysatorlag 19 strømmer de reagerte gasser som så stryker langs utsiden av rørene 22 i varmeveksleren 21, idet denne er av konvensjonell type og er anbragt under det nedre katalysatorlag 19, idet varmeveksleren 21 har to rørplater 23, 24 forbundet til den første koaksiale sylindriske mantel 15, idet denne således utgjør kappen for varmeveksleren 21. It is arranged at an appropriate distance from the support plate 18 for the upper layer 17 and from a further cylindrical inner jacket 25 arranged coaxially within and parallel to the aforementioned first cylindrical inner jacket 15 and has a diameter equal to the diameter of the carrier plate 18 for the upper catalyst layer 17 In the empty central zone of the lower catalyst layer 19, the reacted gases flow which then pass along the outside of the tubes 22 in the heat exchanger 21, as this is of a conventional type and is placed below the lower catalyst layer 19, as the heat exchanger 21 has two tube plates 23, 24 connected to the first coaxial cylindrical jacket 15, as this thus constitutes the jacket for the heat exchanger 21.

De reagerte gasser kommer ut fra varmeveksleren gjennom kanalen 32 med ringformet tverrsnitt. Kanalen 30 ved bunnen av reaktoren er bestemt for tilførsel av de varme syntesegasser under igangkjøringstrinnet. Når reaktoren er tent og har nådd sin stabile tilstand tilføres reaksjonskomponentene gjennom røret 35. The reacted gases exit the heat exchanger through the channel 32 with an annular cross-section. The channel 30 at the bottom of the reactor is intended for supplying the hot synthesis gases during the start-up step. When the reactor is ignited and has reached its steady state, the reaction components are supplied through pipe 35.

Hvert av de to katalysatorlag 17, 19 er innesluttet mellom to sylindriske perforerte vegger og den øvre ende er anordnet i avstand fra de respektive ringformede plater, mens de er lukket ved bunnen ved hjelp av bæreplaten for lagene. Det bemerkes at både topp-platen 18 og bæreplaten 20 for det nedre katalysatorlag 19 i området for deres' største omkrest er perforerte slik at gass-strømmen tillates å passere. Each of the two catalyst layers 17, 19 is enclosed between two cylindrical perforated walls and the upper end is arranged at a distance from the respective annular plates, while they are closed at the bottom by means of the support plate for the layers. It is noted that both the top plate 18 and the support plate 20 for the lower catalyst layer 19 in the area of their largest circumference are perforated so that the gas flow is allowed to pass.

Claims

1. Radial flow reactor for ammonia synthesis, consisting of an outer jacket (1) of alloy steel with a lid (2), a chamber (14) arranged above an upper end plate (13) for the outer casing (1), this chamber (14) being in connection with an outer ring channel (16) between the outer casing (1) and a coaxial inner casing (15) ) and as a supply (35) for cold reaction gas opens into the chamber (14), further a hollow cylinder-shaped, upper catalyst layer (17) between two cylindrical hole walls, the upper catalyst layer (17) being arranged on an upper ring-shaped support plate ( 18) and is covered at its upper end with a plate and presents a distance from the inner mantle (15), further a hollow cylindrical coaxial to the upper catalyst layer (17) arranged lower catalyst layer (19) which is enclosed by cylindrical hole walls, and which is supported on an annular lower support plate (20), with this lower support plate (20) being attached to the inner jacket (15) at its outer circumference, and further a heat exchanger (21) arranged at a distance from the lower catalyst layer (19) with a bundle of pipes (22) between two pipe bottoms (23,24) p om is connected to the inner mantle (15), as well as a supply (30) for heated gas during the start-up phase and an annular outlet (32) surrounding this supply for the reaction product from the heat exchanger (21) on the underside of the reactor, characterized in that the lid (2) is provided with a central bore (3) in which an evaporator (4) extends into the reactor, the evaporator (4) presenting a U-shaped tube bundle and by means of a flange (5) is flanged directly onto the lid (2). and presents an inlet (6) for supply water and an outlet (7) for the produced steam and is surrounded by a cylinder tube (8) which with its underside is welded to the annular upper support plate (18) and with its upper edge engages in a ring groove (10) on the underside of the flange (5), and at its lower end presents openings (29), and that the upper catalyst layer (17) covered at the upper end with an annular plate presents a distance from the cylinder tube (8) and the end plate (13), and in that a line (33) is led through the end plate (13) which extends between the outer casing (1) and the cylinder tube (8), and is occupied by the upper chamber (14) and provided with a control valve (34) and connects the upper catalyst layer (17) with the cylinder tube (8), and that the annular upper support plate (18) extends between the cylinder tube (8) and a cylindrical wall (25) which surrounds the lower catalyst layer (19) and which has a smaller diameter than the inner mantle (15), in that the lower catalyst layer (19) is covered at its upper end with an unbroken plate (27) and exhibits a distance to the upper support plate (18) and to the cylindrical wall (25), and that the annular lower support plate (20) has through-flow openings in its peripheral area.

2. Radial flow reactor as stated in claim 1, characterized in that the cylinder tube (8) is provided with a connection point (9) which enables heat expansion.

3. Radial flow reactor as stated in claim 1 or 2, characterized in that the line (33) which connects the upper catalyst layer (17) with the evaporator (4) is provided with a connection point which enables heat expansion.