一种节能型合成塔内件装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种节能型合成塔内件装置，一种节能型合成塔内件装置，设置在合成塔内腔，包括三层填料层，所述填料层彼此间隔设置，所述填料层固定安装在合成塔的内壁上，每层填料层的侧边均固定安装有侧向喷射孔板，所述侧向喷射孔板内填充有催化剂，所述侧向喷射孔板端部连接有氢气气源。本实用新型专利技术通过安装在填料层侧边上的侧向喷孔板，保证催化剂与氢气充分接触后与氮气管道内进入的氮气反应生成氨气，换热器对氨气迅速冷却，促进气态氨变成液态氨分离出合成塔，氮气管道上开设的管道分支，使得氮气与氢气充分接触。使得氮气与氢气充分接触。使得氮气与氢气充分接触。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型合成塔内件装置


[0001]本技术涉及自动化设备领域，具体涉及一种节能型合成塔内件装置。

技术介绍

[0002]氨气，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。极易溶于水，水溶液又称氨水。降温加压可变成液体，液氨是一种制冷剂，也是制造硝酸、化肥、炸药的重要原料。氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质。
[0003]合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，由于合成反应为气体体积减小的反应，且合成氨反应的推动力较低，因此提高原料气体压力是提高氨气转化率的最有效措施。但提高原料压力需大量消耗电能， 因此降低合成塔内件阻力成为目前研究的重点方向。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供了一种节能型合成塔内件装置，通过安装在填料层侧边上的侧向喷孔板，保证催化剂与氢气充分接触后与氮气管道内进入的氮气反应生成氨气，换热器对氨气迅速冷却，促进气态氨变成液态氨分离出合成塔。
[0005]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种节能型合成塔内件装置，设置在合成塔内腔，包括三层填料层，所述填料层彼此间隔设置，所述填料层固定安装在合成塔的内壁上，每层填料层的侧边均固定安装有侧向喷射孔板，所述侧向喷射孔板内填充有催化剂，所述侧向喷射孔板端部连接有氢气气源；
[0007]还包括氮气管道，所述氮气管道的一端固定安装在合成塔顶部，所述氮气管道上设置有两条管道分支，所述管道分支的出口正对填料层设置，所述合成塔内腔设置有换热器，所述换热器与外部气源通过管道连通，所述换热器与管道分支平行设置且固定安装在合成塔顶部，所述换热器设置在填料层且固定安装在合成塔内壁上。
[0008]优选的，每条所述管道分支的高度为每个填料层高度的10%至15%。
[0009]优选的，所述管道分支上均布有氮气通气孔。
[0010]优选的，所述侧向喷射孔板上设有喷射孔，所述喷射孔成开口的喇叭状，所述喷射孔的母线与喷射孔的中轴线形成喷射夹角，所述喷射夹角的角度范围在3
°
至7
°
之间。
[0011]优选的，所述催化剂为小颗粒催化剂，其直径范围为1mm至3mm。
[0012]优选的，所述换热器为三个，所述换热器为折流杆式换热器。
[0013]优选的，所述合成塔内腔还固定安装有备用冷激管，所述备用冷激管固定安装在填料层上方。
[0014]本技术提供了一种节能型合成塔内件装置，具备以下有益效果：通过安装在填料层侧边上的侧向喷孔板，保证催化剂与氢气充分接触后与氮气管道内进入的氮气反应生成氨气，换热器对氨气迅速冷却，促进气态氨变成液态氨分离出合成塔，氮气管道上开设的管道分支，使得氮气与氢气充分接触；管道分支上开设的氮气通气孔，能够使得氮气与氢
气充分接触，提高反应效率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0016]图1 为本技术的结构示意图；
[0017]图2为喷射孔的结构示意图；
[0018]图3为填料层的结构示意图；
[0019]图4为侧向喷射孔板的结构示意图；
[0020]图中：1、合成塔；2、填料层；3、侧向喷孔板；4、氮气管道；5、管道分支；6、换热器；7、喷射孔。
具体实施方式
[0021]为使本技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]实施例一，如图1所示，一种节能型合成塔1内件装置，设置在合成塔1内腔，包括三层填料层2，所述填料层2彼此间隔设置，所述填料层2固定安装在合成塔1的内壁上，每层填料层2的侧边均固定安装有侧向喷射孔板3，所述侧向喷射孔板3内填充有催化剂，所述侧向喷射孔板3端部连接有氢气气源，侧向喷射孔板3内出来的氢气与催化剂接触，催化剂与对合成反应进行催化；
[0023]还包括氮气管道4，所述氮气管道4的一端固定安装在合成塔1顶部，所述氮气管道4上设置有两条管道分支5，所述管道分支5的出口正对填料层2设置，所述合成塔1内腔设置有换热器6，所述换热器6与外部冷却气源通过管道连通，所述换热器6与管道分支5平行设置且固定安装在合成塔1顶部，所述换热器6设置在填料层2且固定安装在合成塔1内壁上。换热器6与外部气源通过管道连通，所述换热器6与管道分支5平行设置且固定安装在合成塔1顶部。
[0024]工作原理：氮气从气体管道进入合成塔1腔体，气体管道设置在合成塔1原反应通道，氮气与从侧向喷射孔板3内进入合成塔1腔体的氢气接触，并在催化剂的作用下反应生成氨气，换热器6对合成塔1内进行降温，将生成的液态氨与气态氨分离，促进合成反应的进行。
[0025]实施例二，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，每条所述管道分支5的高度为每个填料层高度的10%至15%，侧向喷射孔板3的高度与填料层的高度相同，与现有的合成塔相比，本装置降低催化剂的层高，降低侧向喷射孔板3的高度，管道分支5的直径也减小，从而降低氢气的排出速率，有利于降低反应的线速度，气体的反应时间延长，从而合成塔1的内压至少降低10%，减少气体的动力消耗。
[0026]实施例三，如图2所示，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，所述管道分支5上均布有氮气通气孔，氮气从氮气通气孔内流出，保证各个角度出来的氢气均快速与氮气接触并反应。
[0027]实施例四，如图3至图4所示，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，所述
侧向喷射孔板3上设有喷射孔7，所述喷射孔7成开口的喇叭状，所述喷射孔7的母线与侧向喷射孔板3的法线形成喷射夹角，所述喷射夹角的角度范围在3
°
至7
°
。
[0028]实施例五，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，所述催化剂为小颗粒催化剂，其直径范围为1mm至3mm，催化剂的颗粒直径减小，有利于提高反应物的活性。
[0029]实施例六，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，所述换热器6为三个，所述换热器6为折流杆式换热器6，设置多个换热器6，对合成反应生成的氨气进行冷凝，充分提高合成反应的效率。
[0030]实施例七，本实施例作为实施例一的一种优选的技术方案，所述合成塔1内腔还固定安装有备用冷激管，所述备用冷激管固定安装在填料层2上方，所述备用冷激管用于对合成塔1内的气体进行降温。
[0031]以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；本技术附图中的图案填充不代表结构的材料，仅对结构进行区分；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能型合成塔内件装置，设置在合成塔内腔，其特征在于，包括三层填料层，所述填料层彼此间隔设置，所述填料层固定安装在合成塔的内壁上，每层填料层的侧边均固定安装有侧向喷射孔板，所述侧向喷射孔板内填充有催化剂，所述侧向喷射孔板端部连接有氢气气源；还包括氮气管道，所述氮气管道的一端固定安装在合成塔顶部，所述氮气管道上设置有两条管道分支，所述管道分支的出口正对填料层设置，所述合成塔内腔设置有换热器，所述换热器与外部冷却气源通过管道连通，所述换热器与管道分支平行设置且固定安装在合成塔顶部，所述换热器设置在填料层且固定安装在合成塔内壁上。2.根据权利要求1所述的一种节能型合成塔内件装置，其特征在于，每条所述管道分支的高度为每个填料层高度的10%至15%。3.根据权利要求1所述的一种节能型合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈登，陈虎，林群，
申请(专利权)人：应城市新都化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：