Thiết bị phản ứng tổng hợp amoniac cú đặc điểm làm việc ở nhiệt độ cao và ỏp suất cao nờn kết cấu núi chung đều cú lớp vỏ bờn ngoài làm bằng thộp chịu nhiệt, bờn trong cú chứa xỳc tỏc.
Thiết bị phản ứng cho tổng hợp amoniac gồm cú 2 thiết bị chớnh: - Loại 1: Điều khiển nhiệt độ dựng trao đổi nhiệt giỏn tiếp.
- Loại 2: Trộn nguyờn liệu lạnh trực tiếp vào để điều khiển nhiệt độ.
1. Loại làm lạnh giỏn tiếp:
Thiết bị này dựng cỏc ống làm lạnh chạy qua tầng xỳc tỏc để loại bỏ nhiệt tổng hợp. Nhiệt của phản ứng dựng để đốt núng khớ nguyờn liệu đến nhiệt độ phản ứng hoặc truyền cho cỏc chất làm lạnh sản xuất hơi nước.
Nhược điểm: Cơ bản của thiết bị này là điều khiển nhiệt độ chậm, nhiệt dao động lớn và cụng suất bộ.
* Thiết bị tổng hợp amoniac của TOPSOE:
Thiết bị này chứa 2 tầng xỳc tỏc hỡnh vành khuyờn mà dũng khớ đi vào cỏc lớp xỳc tỏc. Một thiết bị trao đổi nhiệt (1) được xen vào giữa lớp xỳc tỏc thứ nhất ở đường khớ vào.
Khớ nguyờn liệu vào ở phớa dưới đỏy thỏp và đi vào khoảng khụng gian giữa vỏ thỏp và dọ chứa xỳc tỏc dũng khớ tiếp tục xuyờn qua cỏc ống bờn thiết bị trao đổi nhiệt phớa trờn, qua lớp xỳc tỏc thứ nhất rồi qua lớp xỳc tỏc thứ hai thực hiện phản ứng tổng hợp amoniac.
Thiết bị tổng hợp Amoniac của TOPSOE - S200
N2
Khớ tổng hợp
Khớ ra
* Thiết bị tổng hợp amoniac của NEC:
Khớ đi vào từ trờn xuống qua khe hở giữa vỏ thiết bị và dỏ xỳc tỏc đi ra ngoài vào thiết bị trao đổi nhiệt nhằm mục đớc trao đổi nhiệt vúi khớ đó phản ứng. Hỗn hợp khớ tiếp tục đi qua cỏc ống nằm giữa lớp xỳc tỏc thực hiện tiếp cỏc trao đổi nhiệt rồi sau đú đi qua lớp xỳc tỏc thực hiện phản ứng tổng hợp amoniac. Nhiệt độ khớ tăng lờn truyền nhiệt cho hỗn hợp khớ chưa phản ứng, đi xuống phớa dưới qua thiết bị trao đổi nhiệt ra ngoài.
Theo chiều cao của thỏp nhiệt độ của thỏp cú tăng dần. Nhiệt độ cao nhất của thỏp khoảng 5000C.
2. Thiết bị làm lạnh trực tiếp:
Quỏ trỡnh điều khiển nhiệt độ ở tầng xỳc tỏc được thực hiện bằng trao đổi nhiệt trực tiếp giữa khớ phản ứng (khớ núng) và khớ nguyờn liệu (khớ lạnh). Quỏ trỡnh này đơn giản và điều khiển nhiệt độ rất tốt khụng cú nhược điểm
Khớ vào
Điều khiển nhiệt độ Khớ ra
Hỡnh 14.Thiết bị tổng hợp amoniac của NEC
1. Xỳc tỏc.2. Ống làm lạnh. 2. Ống làm lạnh. 3. Trao đổi nhiệt.
nào thiết bị này được sử dụng khỏ phổ biến. Với thiết bị phản ứng này để tăng tốc độ phản ứgn thỡ dựng xỳc tỏc hoạt tớnh lớn và chia thành nhiều tầng.
Thiết bị tổng hợp amoniac của Kellogg:
Phần II: Tính toán
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ