СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ АММИАКА

При техническом получении окислов азота путем каталитического окисления аммиака кислородом или кислородо-содержащими газами желательно обойтись без применения тепла за исключением начального подогрева. Это достигалось до сих пор тем, что поступающую смесь газов проводили по наружной трубе, окружающей контактную трубу, таким образом, что смесь подогревалась частью отходящими газами и частью излучением тепла самого контакта (ср., напр., американский пат. №858904).

Однако при применении этого способа с трубами больших размеров являются значительные неудобства, обусловленные, главным образом, неравномерностью температуры контакта, вследствие более интенсивной отдачи тепла с краев, а также вообще трудностью достигнуть достаточного предварительного нагревания больших количеств смеси аммиака с воздухом без разложения.

Изобретатели нашли, что неудобства эти можно устранить тем, что содержащую аммиак и кислород газовую смесь не проводят близ горячего контакта, а подогревают ее лишь отходящими газами и затем их нагревают вполне излучением тепла от накаленного контакта, а именно таким образом, что смесь, при этом нагревании приходит в соприкосновение лишь с такими материалами, которые каталитически не действуют на нее вовсе или лишь в незначительной степени. При этом не следует пользоваться непосредственно отходящим газом с температурою приблизительно в 700°, а лишь после понижения его температуры приблизительно до 400°, путем отдачи большей части тепла. Лишь тогда его вводят в металлический теплообменник, служащий для подогревания смеси. Этим, особенно при пользовании железными теплообменниками, устраняется возможность нежелательной преждевременной реакции в аммиачно-воздушной смеси и вместе с тем достигается экономия тепла, так как содержащийся в отходящих газах избыток тепла утилизируется для других целей, например, в паровых котлах.

Кроме того, оказалось весьма выгодно, особенно при применении железных теплообменников, слабое подогревание содержащей аммиак и кислород газовой смеси, например, паром приблизительно до 100° еще до вступления ее в теплообменник. Этим устраняются своеобразные разрушительные действия, замечаемые обычно в железных теплообменниках, разрушающие эти приборы в весьма короткий срок. При применении других металлов, как алюминий или магналий, эта мера предосторожности в общем не так важна.

Для достаточного нагревания газов лучистой теплотой контакта, примерно от 200° до 400° и выше, устраивают реакционную камеру перед контактом по возможности настолько обширной, чтобы смесь газа на протяжении пути, примерно в 1 м и больше, во всяком случае не менее, чем 0,5 м, подвергалась действию тепла, излучаемого контактом. При этом допускают, как уже упомянуто, соприкосновение газа лишь с такими веществами, которые при данных условиях работы, не взирая на повышенную температуру, не оказывают вовсе, или лишь в незначительной степени, каталитического действия, состоящего в образовании окиси азота или азота. Итак, следует избегать металлов, как железо, медь (другие металлы, как алюминий, менее вредны). Особенно целесообразно применять не металлические вещества для футеровки из фарфора, шамота, плотной магнезии и т.д.

В качестве контактов можно применять как благородные металлы, преимущественно металлы платиновой группы, так и неблагородные металлы или их соединения и, в зависимости от обстоятельств, - в виде тонких или более толстых слоев.