На рис. представлена 4-х полочная колонна синтеза NН3, агрегата мощностью 1360 т/сут. Рабочее давление до 32 МПа. Это вертикальный ап-т состоит из нижнего и верхнего корпусов высокого Р и насадок. Внутрен. диаметр нижнего корпуса – 2,4 м; толщина стенки – 25 см; высота корпуса – 22м.
Внутр. диаметр верхнего корпуса – 1м; толщина стенки – 11см; высота – 6,5м. Насадка (2) состоит из катализаторной коробки и т/о (5). В нём размещены 1920 трубок (d =12 мм), высота трубок 7,5 м, пов-ть т/ обмена 475 м2. V и m Кт на полках возвращают по ходу движения газа согласно следующих данных:
| № полки
| V Кт, м3
| m Кт, т
|
| I
| 7,1
| 15,6
|
| II
| 8,4
| 22,7
|
| III
| 12,8
| 34,6
|
| IV
| 14,7
| 39,6
|
| Всего
|
| 112,5
|
Рассм. движение газ. потоков внутри колонны синтеза. Перед колонной газ. смесь, содержащая 3,3% NН3 раздел-ся на 5 потоков. Основн. поток газа идёт вниз колонны, поднимается по кольцевому забору между корпусом колонны и Кt–ой коробкой и поступает в межтруб. пр-во т/о вверху колонны. В т/о газ нагревается до 400÷440 ºС за счёт горюч. газа, выходящего из Кt-ой коробки, и поступает в Кt-ую зону на 1-ю полку. На полке происх. образование NН3 из АВС. 4 др. линии служат для ввода байпасного газа в колонну перед кажд. полкой с целью регулир-я t р-ции синтеза. Пройдя послед-но 4 слоя Кt, на кот. происх. обр-ие NН3 газ. смесь с содерж-ем 14÷16 % об. NН3 при 480÷ 530 ºС по центральн. трубке подним-ся вверх, проходит по трубкам т/о, где охлажд-ся до 335 ºС и выходит из колонны синтеза.
Рассмотрим t-ый режим, поддерж. в колонне синтеза. Распредел-е Кt по полкам согласно данных табл. связано с поддержанием оптим. уровня t синтеза и исключением перегрева Кt. Если исключить фактор перегрева, высокие t были бы благоприятны с точки зрения кинетики процесса; но поскольку р-ция экзотетмич-я, равновесие проц. сдвиг-ся в сторону обр-я NН3 при сниж-и t. Для регулир-я t на полках подаётся байпасный газ в нужных кол-вах. Темп-й режим 4-х полочной колонны приведён на рис.
