Техника - молодёжи 1936-06, страница 14

контроль ее работы максимально автоматизирован. Регистрационные аппараты записывают те невидимые человеческим глазам процессы, которые совершаются внутри колонны. Регистрация и контроль температуры, давления, количества получаемого аммиака — все это устраняет погрешности и неточности, которые может допустить человеческий глаз или внимание.

Колонна синтеза расположена в высоком, светлом, изолированном помещении. Обычно здесь отсутствует обслуживающий персонал, так как все управление вынесено на щит. Колонна выполняет свою работу безшумно и чисто.

Аммиачные колонны изготовляются на крупных артиллерийских заводах. В Европе их строят заводы Крупна, Виккерса, Шкода и др. Делаются колонны из высококачественной хромоникелевой или хромованадиевой стали. • Колонна производительностью в 30 тонн аммиака весит в обработанном виде около 70 тонн. Но для этого приходится делать отливку в 120 тонн и более.

Вот как описывает производство колонн (контактных аппаратов) на одном из английских орудийных заводов проф. Фокин:

«Процесс этот мало чем отличается от изготовления орудий очень крупных калибров. Отлитый контактный аппарат представляет длинное круглое тело, напоминающее крупное орудие длиной в 13—14 метров и толщиной свыше 1 метра. После грубой механической обработки слитка, тело контактного аппарата подвергается длительной термической обработке для установления необходимой структуры стали. Эта обработка длится в течение нескольких месяцев, и только после этого аппарат передается в токарную мастерскую для окончательной отделки. Обточка колонны ведется на .больших орудийных станках, где обычно обтачиваются 12—14-дюймовые морские орудия. Все изготовление контактного аппарата продолжается в течение почти б месяцев. Большая часть времени идет на термическую обработку.

При тех давлениях и температурах, при которых приходится работать контактному аппарату, обычная сталь становится проницаемой для водорода. Кроме того, углерод, содержащийся в стали, может соединяться с водородом, при этом сталь обезуглероживается и становится хрупкой. В силу этого колонна синтеза конструируется таким образом, чтобы ее наружная стальная труба, несущая на себе все давление, как можно меньше подвергалась губительному воздействию высокой температуры. Это достигается следующим образом.

Внутри колонны вставляются три трубы одна в другую с таким расчетом, чтобы между ними образовались кольцевые пространства, по которым и проходят газы. К стальному корпусу колонны изнутри плотно прилегает слой изоляции, так как внутри колонны температура достигает 500°. Этот слой предохраняет корпус колонны от сильного разогрева. Свежая и холодная азото-водородная смесь поступает вниз колонны и идет между этим изоляционным слоем и первой вставленной в колонну трубой, имеющей волнистую поверхность. С внутренней же стороны этой трубы идет уже горячая смесь, прошедшая катализатор.-При этом она передает через волнистую стенку трубы свое тепло свежей смеси, нагревая ее, а сама охлаждаясь. Таким образом холодные газы, беря на себя тепло, в то же время предохраняют корпус колонны от сильного нагрева.

Подогретые газы из первого кольцевого пространства переходят в центральную трубу колонны. Здесь помещается спираль электрического обогрева, которая нагревает газы до температуры, необходимой для соединения азота с водородом в присутствии катализатора.

Нагретая смесь входит в последнюю трубу, где расположен сам катализатор — отдельные куски величиной с орех, состоящие из железа, сплавленного с небольшим количеством окиси алюминия и калия. Здесь при температуре в 500° и давлении в 800 ат азот соединяется с водородом в аммиак.

Однако соединиться в аммиак успевает только пятая часть смеси, остальная же смесь после выделения из нее аммиака опять направляется в колонну синтеза.

Газ, содержащий аммиак, направляется из колонн синтеза в холодильник, где он охлаждается водопроводной водой.

Холодильник собран из толстостенных труб, соединенных между собой в отдельные секции. По трубам течет газ, выходящий из колонн. Несколько секций таких труб соединены между собой и заключены в железный кожух. Внутри этого кожуха, омывая трубы, циркулирует вода.

Благодаря давлению в 800 ат аммиак уже при температуре водопроводной воды превращается в жидкость. Это сжижение позволяет отделить полученный аммиак от.той части газообразной смеси азота и водорода, которая не успела превратиться в аммиак. Разделение это происходит в стальном полом сосуде. Жидкий аммиак падает на дно сосуда, а газообразная азото-водородная смесь уходит вверх по трубам в циркуляционные насосы.

Готовый аммиак выпускается из нижней части сосуда в промежуточные полые цилиндры низкого давления, откуда и поступает на склад жидкого аммиака,

Забирая из полого сосуда оставшуюся азото-во-дородную смесь, которая не успела превратиться в аммиак, циркуляционный насос присоединяет ее к свежей газовой смеси, идущей от компрессора высокого давления.

Циркуляционный насос работает при высоком давлении в 800 ат и приводится в движение электромотором. Газы, поступающие в циркуляционный насос, имеют давление 750 ат. Циркуляционный насос сжимает их до 800 ат, т. е. до того давления, до которого сжимает и компрессор исходную газовую смесь.

Готовый аммиак направляется на склады в специальные цистерны. В малых количествах он хранится и перевозится в стальных баллонах.

Аммиак хорошо поглощается водой, при этом получается так называемая аммиачная вода, которая может храниться в железных баках большой емкости.

Готовый аммиак развозится на другие заводы или используется на месте для самых различных целей. Укажем важнейшие из них: получение минеральных удобрений, производство азотной кислоты и, далее, взрывчатых веществ, получение соды, получение холода, производство искусственного шелка, красок и т. п.

Так замыкается цикл получения синтетического аммиака — одного из наиболее совершенных хи-. мических производств.