Cтраница 4
На рис. 5.6 приведена технологическая схема синтеза аммиака. Нагретая за счет теплоты экзотермической реакции прореагировавшая реакционная смесь охлаждается в трех теплообменниках. В первом из них 2 газ, состоящий из полученного аммиака и непрореагировавших азота и водорода, охлаждается водой. Во втором теплообменнике 3 газ отдает тепло для подогрева исходной смеси, направляемой в реактор. Окончательное охлаждение происходит в воздушном холодильнике 4, после чего частично сконденсировавшийся аммиак отделяется в сепараторе 5 и собирается в сборнике 6 как продукт. Здесь газ охлаждается до - 3 - - 2 градусов, и полученный аммиак отделяют от газа, в котором его остается 3 - 5 %, и направляют в сборник. Охлаждение осуществляют за счет испарения жидкого аммиака в испарителе 9 ( подобно аммиачному холодильнику), причем испаритель может быть конструктивно совмещен с конденсационной колонной. Обеспечивают циркуляцию потока циркуляционным компрессором 7, в который перед этим добавляют свежую азотоводо-родную смесь. На продемонстрированной схеме штриховыми линиями выделены элементы функциональной схемы. Отметим, что элемент В циркуляции газа встроен в элемент Б - выделение аммиака происходит перед и после циркуляционного компрессора. [46]
В этих аппаратах наиболее рационально организован теплообмен. Колонна состоит из следующих частей: корпус / выкован из хромонике-левой стали. Он расположен в верхней части колонны. В средней части колонны помещена корзина 3 с насадкой из фарфоровых колец размером 15 X 15 X 2 мм. По вертикальной оси колонны проходит труба 7 ( 0 60 / 80 мм), соединяющая канал 8, через который газ подводится из водяного холодильника, с каналом 9, через который газ отводится в змеевики испарителя. Посредством окон труба соединяется с межтрубным пространством теплообменника. Газовая смесь поступает в колонну через канал 8, затем проходит в центральную трубу и через окна ее поступает в межтрубное пространство теплообменника, разделенное горизонтальными перегородками. Здесь газ охлаждается до - 5 С газом, идущим по трубам теплообменника испарителя. Этот газ, в свою очередь, нагревается от - 20 до 15, 17 С. Охлажденная газовая смесь с частично сконденсировавшимся аммиаком поступает через окно снова в центральную трубу и далее через канал 9 уходит в испаритель аммиака. [47]