CH97866A - Procédé de fabrication synthétique de l'ammoniaque et appareil pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication synthétique de l'ammoniaque et appareil pour sa mise<B>cil</B>     #uvre.       Dans le brevet     no   <B>92978</B> du<B>19</B> février<B>1920</B>  pour  Procédé pour la réalisation de la syn  thèse directe de l'ammoniaque sous de très  hautes pressions et<B>à</B> température élevée et  appareil pour sa mise en     #uvrell,    on a in  diqué un moyen spécial de chauffer les gaz  réactionnels, consistant<B>à</B> les faire circuler au  contact indirect de la matière catalysante,  c'est-à-dire, au contact     d#une    paroi conductrice  de la chaleur, qui sépare ces gaz de la  matière catalysante et qui est elle-même       chauffde    par la chaleur dégagée par la  réaction.  



  Ce procédé peut être réalisé, conformément  au dispositif de la     fig.   <B>3</B> de ce brevet, en  faisant parcourir la matière catalysante par  la totalité des. gaz contenant de l'ammoniaque,  celle-ci étant séparée dans un seul     liquéfac-          teur,    à la sortie de )a matière catalysante.  



  Toutefois, on a reconnu que, dans le cas  de ce dispositif,, le procédé en question ne  donnait pas toujours des résultats satisfaisants.  On a, en effet, constaté que, dans certains.  cas, et par exemple dans le cas des appareils    peu puissants, au lieu que la réaction s'étende  jusqu'à l'extrémité de la matière catalysante  voisine du     liquéfacteur-séparateur,    elle s'arrête  <B>à</B> une certaine distance de cette extrémité.  La matière catalysante et l'appareil sont donc  mal utilisés.  



  De plus, les gaz entrants, ainsi échauffés  aux dépens de la chaleur des gaz dans cette  partie paralysée de     la    matière catalysante,  parviennent<B>déjà</B> chauds<B>à</B> la région où la  réaction se     produït;    il peut se faire qu'ils'  n'arrivent plus<B>à</B> refroidir suffisamment la  matière catalysante pour maintenir celle-ci  <B>à</B> la température voulue. Par suite, la     tem-          pôrature    augmentera     progressivem-        ent,    en  raison de l'effet cumulatif bien connu des  échangeurs de chaleur, jusqu'à atteindre des  valeurs indésirables.  



  Pour atténuer ce dernier inconvénient, il  serait nécessaire d'augmenter la faculté     dé-          vacuation    de la chaleur par la paroi suppor  tant la pression. Mais ceci présente des  difficultés, même en employant, pour le métal  de cette paroi, un alliage résistant directement      <B>à</B> l'action de la température et des gaz en  présence, qui ne nécessite pas,<B>à</B> son intérieur,  de paroi isolante protectrice.  



  Ceci, d'ailleurs, ne remédierait pas au  premier inconvénient signalé ci-dessus, qu'une  partie de la matière catalysante et de     Fap-          pareil    reste inutilisée.  



  La présente invention fournit     un    moyen  d'éviter ces inconvénients. Selon le présent  procédé, on opère<B>à</B> l'aide d'un appareil dont  la paroi qui sépare les gaz devant réagir et  la matière catalysante a une     conductibilité     thermique telle que, en régime normal, il ne  passe au travers de ladite paroi an maximum  que<B>la</B> quantité de chaleur nécessaire pour  que les gaz parviennent sur la matière     cata-          lysante   <B>à</B> une température permettant     l*en-          tretien    normal de la réaction et de préférence  <B>à</B> la température la plus basse permettant  cet entretien.<B>A</B> cet effet,

   dans le cas     oâ    la  matière catalysante est contenue dans un tube,  on applique une matière calorifuge sur la  surface extérieure de ce tube, ou bien on  constitue ce tube même en une matière<B>à</B>  faible     conductibilité    thermique.  



  Comme il pourrait être difficile de donner  en pratique,<B>à</B> cette     conductibilité    thermique,  la valeur exacte correspondant<B>à</B> la condition  désirée, il est mieux de lui donner une valeur  qui tend<B>à</B> faire     ai-river    les gaz     ni)    peu trop  froids sur la matière catalysante et<B>à</B> com  pléter alors leur chauffage par un moyen  extérieur qui fournit d'ailleurs la possibilité  d'un réglage en cas d'éventualité, pouvant  nuire<B>à</B> la stabilité de fonctionnement.  



  Le présent procédé est particulièrement  intéressant avec l'emploi des     hyperpressions,     mais il peut être employé avec intérêt dès  que la pression est assez élevée.  



  L'appareil pour la mise en     ceuvre    du pro  <B>cédé</B> comporte un dispositif contenant la ma  tière catalysante et autour duquel circulent  les gaz devant réagir, de façon<B>à</B> être chauffés  par contact indirect, la paroi séparant les  gaz entrant et la matière catalytique étant  établie de façon<B>à</B> ne laisser passer au  maximum que la quantité de chaleur né  cessaire.    Le dessin ci-joint en     représenteen    coupe,  <B>à</B> titre d'exemple, une     foi-me        d"exécution.     



  <I>T</I> est un tube métallique mince conte  nant la matière catalysante<B>C.</B> Ce tube est  entouré du revêtement calorifuge<B>E</B> formant  résistance au passage de la chaleur. H est un  tube extérieur résistant<B>à</B> la pression et pro  tégé contre Faction de la température et des  gaz par un tube mince<B><I>G</I></B> et par la couche<B>1</B> de  matière calorifuge.<B>8</B> est une spirale chauf  fante électrique. F est un récipient     refroi-          dissetir.     



  Les gaz réactionnels arrivent par<B>A</B> et  circulent dans l'espace B, en se chauffant<B>à</B>  mesure par contact avec<B>E,</B> pour parvenir  en<B>D,</B> sur la matière catalysante<B>à.</B> une tem  pérature permettant, grâce au revêtement  calorifuge     E,    l'entretien normal de la réaction.  



  Les gaz réactionnels, après leur passage  sur la matière catalysante<B>C,</B> pénètrent dans  le récipient F où l'ammoniaque formée se  sépare par liquéfaction et les gaz résiduels  retournent au même circuit soit comme il a  été expliqué dans le brevet rappelé au début,  soit à l'aide d'une ]pompe; ces gaz peuvent  aussi être envoyés dans un second appareil  catalyseur semblable au     premier,'puis    si cela  est nécessaire, dans d'autres appareils suc  cessifs, en séparant     chaqué    fois l'ammoniaque  formée.  



  Le revêtement calorifuge<B>E</B> peut aussi  être établi de manière<B>à</B> ce que la trans  mission de chaleur aux gaz réactionnels  n'amène ceux-ci qu'à une température un  peu inférieure<B>à</B> celle de la réaction et le  complément de chaleur est alors fourni par  la spirale chauffante     8,    ce mode opératoire  étant, comme il a été dit, particulièrement  efficace pour parer<B>à</B> l'instabilité du fonc  tionnement.  



  Au lieu d'être pourvu     d*un    revêtement n4  le tube T peut être constitué par une matière  <B>à</B> faible     conductibilité    thermique.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: <B>.</B> Procédé de fabrication synthétique de l'ammoniaque, dans lequel, avant leur arrivée sur la matière catalysante, les gaz devant réagir sont chauffés par contact indirect avec -cette matière, au moyen de la chaleur dé- .gagée par la réaction, caractérisé -en ce qu'on .opère<B>à</B> l'aide d'un appareil dont la paroi<B>qui</B> .Sépare les gaz devant réagir et la matière #catalysante, a une conductibilité thermique telle que, en régime normal, il ne passe au travers de ladite paroi an maximum que la quantité de chaleur nécessaire pour que les .gaz parviennent sur la matière catalysante A une température permettant l'entretien normal de la réaction.

   REVENDICATION II: Appareil pour la mise en #uvre du pro- .cédé selon la revendication I, caractérisé en -ce qu'il comporte un dispositif contenant la matière catalysante et autour duquel circulent les gaz devant réagir, de facon <B>à</B> être chauffés par contact indirect, la paroi séparant les gaz entrant et la matière catalytique étant -établie de façon<B>à</B> ne laisser passer au maximum que la quantité de chaleur nécessaire.

   SOUS-REVENDICATIONS: <B>1</B> Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que les gaz parviennent sur la matière catalysante<B>à</B> la température la- plus basse permettant l'entretien normal de la réaction. 2 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on opère<B>à</B> l'aide d'un ap pareil dont<B>la</B> paroi de séparation a une conductibilité thermique un peu moindre que nécessaire et en ce que l'on complète le chauffage des gaz devant réagir au moyen d'une source de chaleur extérieure et réglable. <B>3</B> Appareil selon la revendication II, carac térisé en ce que le dispositif est un tube, sur la surface extérieure duquel est appli qué une matière calorifuge.

   4 Appareil selon la revendicatïon II, carac térisé en ce que le dispositif est un tube constitué par une matière<B>à</B> faible conduc- tibilité thermique.