Способ розжига платиноидных катлизаторных сеток аппаратов окисления аммиака

Способ розжига платиноидных катлизаторных сеток аппаратов окисления аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

И 3 О Б Р Е Т Е Н И Я 85890

К АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2%0577 (23) 2487091/23-26 (51) М. Кл. с присоедимением заявки Йх (23) ПриоритетВ 01 J 8/04

Государственный аомнтет

СССР но делам нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 30,0881. бюллетень HQ З2

Дата Опубликования Описания 30,08,81 (53) УДК! бб.оЭ7, (088.8) альэов, (72) Авторы изобретения

В. И. Чернышев, В.В. Барелко, Н. Д. Заичко

В.М.Олевскнй, Ю.Е.Володин, A.Ã.Мерж

П.К.Подольский, И.И.Гвоздецкий,И.Ю. и И,И.Барабаш

1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ РОЗЖИГА ПЛАТИНОИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРНЫХ

СЕТОК АППАРАТОВ ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА

Изобретение относится к способам розжига платнноидных катализаторных сеток аппаратов окисления аммиака и может использоваться в азотной промышленности.

Известен способ розжига платиноидных каталиэаторных сеток аппарата окисления аммиака, в котором в аппарат подают под рабочим давлением кислородсодержащий газ из.трубного пространства теплообменника. Этот газ участвует в процессе гомогенного сгорания горючего газа под катализаторными сетками. Продукты сгорания направляют в межтрубное пространство теплообменника для нагревания свежего кислородсодержащего газа, идущего в трубном пространстве. Процесс ведут до повышения температуры сеток до б00"700оС После этого подачу го- >© рючего газа под кат лизаторнйе сетки прекращают и в трубное пространство теплообменника подают смесь реагентов аммиак-кислородсодержащий газ (1).

Недостаток этого способа заключается в необходимости дополнительного теплообменника и коммуникаций, связы вающих его с аппаратом окисления аммиака, что увеличивает капиталъные 30 затраты на агрегат азотной кислоты в целом.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ розжига платиноидных катализаторных сеток аппаратов окисления аммиака, включакщий подачу газовой смеси на каталмэаторные сетки. В этом спо-r. собе на каталиэаторные сетки глодают смесь продуктов сгорания водорода в кислородсодержащем газе. После нагрева: тсатализаторных сеток продуктами сгорания водорода в аппарат начинают подавать смесь реагентов аммиак кислородсодержащий газ, которые вступают в реакцию на нагретой поверхности платиноидных катализаторных сеток

-и начинается процесс их розжига,протекающйй автотермично Е23, Недостатком известного способа является возникновение реакции окисления аммиака не на всей площади каталиэаторных сеток, а на отдельных ее участках, что вызывает существенные потери аммиака в период розжига .когда реакция самопроизвольно распространяется по площади катализаторных сеток и некоторая часть аммиака, не реагируя с кислородом, проходит

858905..свозь нераэоженную часть площади сеток. Повышенное содержание аммиака в нитрозных газах в пусковой период приводит к образованию ннтритнитратных солей аммония, которые осаждаются в коммуникациях и аппаратах, следующих в агрегате азотной кислоты эа аппаратом окисления аммиака. Указанное явление вызывает повышение гаэодинамического сопротивления трубо,проводов и:аппаратов, что равносильно снижению мощности агрегата в целом.

Известны случаи взрывов отложившихся с лей аммония, надолго выводившие. агрегат иэ строя. Кроме того, существенный износ каталиэаторных сеток в период розжига приводит в неко. торых случаях к прогоранию сеток, обусловленный интенсивной рекомбинацией на платиноидных каталиэатОрных сетках радикалов водорода Н, кислорода О, гидроксила ОН, образующихся в факеле пламени при гомогенном сгорании водорода. При этой рекомбинации сопровождающейся выделением большого количества тепла, возникают локальные перегревы платиноидных сеток н повышенный унос сублимированных платиноидов вплоть до полного прогорания отдельных участков сеток.

Недостаток известного способа за-, ключается также в необходимости размещения в аппарате окисления аммиака дополнительных приспособлений для розжига горелки, электрозапала, что усложняет конструкцию аппарата и реализацию способа розжига. Кроме того, наличие в аппарате окисления авеюиака горелки, расположенной непосредственно над катализаторными сетками, вызывает нарушение равномерности распределения потока реагентов по площади сеток и, следовательно, снижает степень конверсии аммиака.

Цель изобретения - повышение эффективности розжига за счет исключения прогорания сеток и обеспечения их равномерного нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что на платиноидные катализаторные сетки аппарата окисления аммиака подают смесь водорода с кислородсодержащим газом, при этом концентрацию водорода в смеси поддерживают в пределах 1-3,5 об.В.

В этих условиях на поверхности каталнзаторных сеток самопроизвольно возникает экэотермическая гетерогенно-каталитическая реакция окисления водорода до воды, являющаяся, как показали опыты, реакцией-нндуктором для. реакции окисления аьичиака. После обеспечения равномерного по всей площади прогрева сеток в аппарат сразу же подают смесь реагентов амяиак/ кислородсодержащий гаэ (т.е. в смеситель агрегата азотной кислоты на-, ряду с водородом и кислородсодержащим газом подают аммиак) и на сетках, на всей их площади, практически мгновенно и одновременно возникает реакция окисления аммиака. Затем подачу водорода прекращают. Количество образующихся в период розжига нитритннтратных солей аммония не превышает их количества при стационарном режиме работы аппарата. Износ сеток предотвращается в виду предотвращения образования радикалов Н, О, ОН и их © рекомбинации на сетках. Уменьшается температура нагрева сеток, так как в предлагаемом способе отсутствует факел водородного пламени с температурой около 1000 С и возникает воэможность регулирования этой температуры путем изменения концентрации водорода в смеси его с кислородсодержащим газом. подаваемой на сетки.

Дополнительных устройств для розжига не нужно, так как в предлагаемом

31 способе используется существукщее оборудование агрегата азотной кислоты смеситель аммиака с кислород- содержащим газом и коммуникации, связывающие этот смеситель с аппаратам окисления аммиака.

Пример . Испытания проводят в аппарате окисления аммиака с корпусом прямоугольного сечения 100х

10 мм . В качестве катализатора используют стандартную платиноидную сетку, установленную в поперечном сечении корпуса аппарата. Нагретый кислородсодержащий газ,- воздух и водород иэ балона при атмосферном давлении предварительно смешивают в смесителе, получая смесь с концентрацией

1 об.% водорода и температурой 140 25ФC. Из смесителя смесь подают на каталиэаторные сетки аппарата

Ъкисления аммиака, на которых самопро40 извольно возникает гетерогенно-каталитическая реакция окисления водорода до воды. После обеспечения равномерного по всей:площади прогрева сеток s смеситель наряду с водородом

4я и кислородсодержащим газом направляют аммиак и смесь с концентрацией аммиа-. ка 1-12 od.В подают на .каталиэаторные сетки. На всей площади сеток практически мгновеннб и одновременно возникает реакция окисления аммиака, что Можно визуально наблюдать при соответствующих концентрациях аммиака по одновременному возникновению свечения всех участков площади сеток.

Далее подачу водорода в смеситель прекращают, и аппарат окисления амми- ака выводят на стационарный режим.

В другом варианте реализации предлагаемого способа испытания проводят аналогично, но с той разницей, что

Щ на выходе иэ смесителя получают смесь кислородсодержащего газа и водорода с концентрацией последнего 3,5 o6,В.

Формула изобретения

Способ розжига платиноидных катаЯ лиэаториых сеток аппаратов окисления

858905

Составитель В.Цетович.Редактор Л.Пчелинская ТехредМ. Рейвес . Корректор > Ф р "

° а е В Фав

Заказ 7402/16 . Tspaa 567 ... ..... ... Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35,. Раушская наб., д.4/5

ЮВ \

Филиал IIIIII Патент, г.укгород, ул.Проектная, 4 амкиака, включающий подач газовой смеси иа катализаторные сетки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения эФФективности способа за счет исключения прогорания сеток и . обеспечения их равномерного нагрева, на сетки подают смесь водорода с кислородсодержащим газом, при этом концентрацию водорода в смеси поддерживают в пределах 1-3,5 об.g, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CQlA М 2185607, кл. 23-162, 1940.

2. Заявка ФРР 9 2326&84, кл. l2 i 21/26, 1,974.