Appareil pour la production d'ammoniaquo synthétique. La présente invention a pour objet un appareil pour la production d'ammoniaque synthétique, dont le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d@exécutïon.
Cette forme d'exécution comporte un cylindre vertical 1 en acier, pour pressions très élevées (pour ne pas charger le dessin, la coupe du cylindre n'a pas été munie de hachures) fermé à ses deux extrémités par des couvercles à. fermeture hermétique et très résistante. La paroi intérieure du cylindre 1 est pourvue d'un revêtement 2 formé d'un isolant thermique, afin de diminuer la trans mission de chaleur à travers les parois du cylindre, le revêtement 2 étant maintenu en place par une mince tôle d'acier intérieure 3.
A l'intérieur du cylindre 1 sont montées trois chemises coaxiales, savoir: une chemise externe 5 en tôle, ouverte en bas en e, une chemise intermédiaire 6 ouverte en haut en g et constituée par deux .tôles juxtaposées avec titi isolant thermique intercalé, et une chemise interne 8 ouverte en bas en f. formée aussi par une tôle et contenant un catalyseur Ca. Entre la chemise 5 et la chemise 6 est prévu un -serpentin 7, à, l'intérieur duquel passent les gaz chauds venant de l'espace à catalyseur.
La communication entre l'espace à catalyseur Ca et le serpentin 7 a lieu à travers un conduit k auquel-se raccorde l'extrémité supé rieure du serpentin; l'extrémité inférieure du serpentin 7 est engagée dans le manchon de raccordement r. A l'extrémité inférieure; la fermeture des chemises est assurée par une pièce P munie d'un matelas d'amiante h et maintenue en place, avec interposition d'un revêtement isolant 4, par le couvercle inférieur du cylindre 1.
Le cylindre 1 est pourvu d'une tuyauterie a servant à amener les gaz froids,: destinés à se combiner dans le cylindre, savoir l'azote et l'hydrogène dans la proportion demandée pour former l'ammoniaque. La tuyauterie a se bifurque et les gaz, en traversant les robinets Ri et Ra, peuvent se rendre par c et ci dans l'intervalle extérieur d réservé entre la paroi du cylindre 1 et la chemise -5 pour refroidir la paroi du cylindre qui résiste à la pression, tandis qu'une partie des gaz froids peut traverser le robinet Rs,
pour entrer directement dans l'intervalle i réservé entre les chemises .6 - et-8i - [Ta conduit v et un robinet R4 sont aussi prévus pour permettre de retirer du serpentin 7 une partie des gaz chauds provenant de l'espace à catalyseur Ca. Du tuyau extérieur E, conduisant les gaz chauds qui sortent du cylindre 1, ces gaz passent par une dérivation 13 au condenseur à eau 14 et de là au condenseur à ammo niaque 15, dont la surface extérieure est léchée par des vapeurs d'ammoniaque arrivant par le robinet Rs.
L'ammoniaque condensé se rassemble clans la bombe 16, tandis que les gaz non com binés rentrent en circulation par T.
Le mélange d'hydrogène et d'azote, déjà formé et comprimé à haute pression, amené par a à travers les robinets Ri et R2, arrive par c et ci au cylindre 1 et parcourt l'inter valle d. Arrivé en bas, le mélange entre par e dans le conduit hélicoïdal formé entre les chemises 5 et 6 par les spires du serpentin 7.
Ici il se produit un échange de chaleur entre le mélange et les gaz chauds qui cir culent à l'intérieur du serpentin de haut en bas et le mélange se chauffe. Après cela le mélange entre en<I>g</I> (laits l'intervalle<I>i,</I> formé par les chemises 6 et S, et parcourant cet intervalle le mélange soustrait de la chaleur au catalyseur pour arriver en contact avec raie résistance de chauffage électrique 10 qui chauffe les gaz en les portant jusqu'à la température de combinaison; cela cependant ire se fait qu'à la mise en marche de l'appa reil.
Le mélange convenablement chauffé traverse maintenant le support de catalyseur <B>S</B> et entre dans le catalyseur<I>Ca</I> lui-même, où une partie des gaz se combine et forme de l'ammoniaque. Arrivés à l'extrémité supé rieure de l'espace à catalyseur, les gaz entrent par le conduit Ic dans le serpentin 7 et y cèdent leur chaleur aux gaz qui montent par le conduit hélicoïdal mentionné plus haut; puis ils quittent le cylindre 1 par le manchon r. Les variations de température dans l'espace à catalyseur sont indiquées par un thermo mètre 12.
Pour régler la température du catalyseur, c'est-à-dire pour en éviter tout surchauffage, le conduit v et le robinet R4 sont prévus; en effet, en manauvrant ce robinet. une partie des gaz chauds sortant du catalyseur Ca est conduite directement au condenseur 14. La quantité des gaz chauds entrant dans le ser pentin 7 et y échangeant leur température avec les gaz qui y arrivent était de la sorte diminuée, la température des gaz qui sortent par g s'abaisse et par conséquent la tempé rature du mélange qui entre dans le cataly seur est aussi diminuée.
Au cas où le ther- momètre 12 indiquerait une température excessive avec danger de surchauffage du catalyseur, on fera passer la totalité ou une partie du mélange froid dans l'intervalle i en lui faisant traverser le tube si et on pourra de la sorte promptement ramener le cataly seur à ses conditions de température les plus avantageuses et normales. Un double réglage de l'appareil est donc effectué en inauceuvrant convenablement les robinets Ra et Pir.
Les gaz quittant le cylindre 1 par iii et par v passent au condenseur à eau 14, oh par effet de l'élimination de chaleur et de la, pres sion élevée une grande partie de l'ammoniaque se condense, taudis que le reste se liquéfie dans le condenseur d'ammoniaque 15. La totalité de l'ammoniaque qui s'est ainsi formé et condensé descend par le conduit s dans la bombe 16.
Le couderiseur 15 est refroidi par les vapeurs d'ammoniaque qu'on produit en détendant par le robinet Rs jusqu'à 1a pression atmosphérique l'ammoniaque liquide qui s'est rassemblé art fond de la bombe 16. Dans la bombe 16 entrent aussi les gaz qui ne se sont pas combinés et qui par conséquent ne se sont pas condensés. Ces gaz sont aspirés par la pompe de circulation (non repré sentée) à travers le tuyau T pour ètre com primés de nouveau et ëtre renvoyés de nouveau à la synthèse.
Moyennant le robinet Rc du condenseur 15 on petit soutirer de l'ammo niaque liquide et moyennant le robinet ii; de l'ammoniaque gazeux.