
【化】 ammonia (synthesis) converter
氨合成塔(Ammonia Synthesis Converter)是合成氨工业中的核心设备,用于在高温高压条件下将氮气与氢气催化转化为液态氨。该设备基于哈伯-博世法(Haber-Bosch Process),通过铁基催化剂实现化学平衡的优化控制。
核心功能与技术参数
工程学创新
双套管式设计(Double-tube Configuration)通过逆流换热原理,使原料气预热至反应温度的同时冷却产物氨。该结构可使单塔日产氨量突破1500吨(《化学工程进展》2024年第8期)。
安全标准与维护
美国机械工程师协会(ASME)第VIII卷第2分册规定,设备需每5年进行全容积射线检测(RT)和磁粉探伤(MT)。中国特种设备检测研究院要求操作压力超过10MPa的合成塔须配备三重泄压保护系统。
氨合成塔是合成氨工业中的核心设备,主要用于在高温高压条件下催化氮气与氢气反应生成氨气。以下从定义、结构、原理、技术发展及材料特性五个方面进行详细解释:
氨合成塔是合成氨厂的关键反应器,其作用是在15.2~30.4MPa高压、400~520℃高温下,通过铁基催化剂促使氮氢混合气(摩尔比3:1)发生反应生成氨气(反应式:$text{3H}_2 + text{N}_2 rightleftharpoons 2text{NH}_3 + Q$)。
气体分三路进入塔内:主气流经催化剂床层进行放热反应,辅助气流通过换热器调节温度。反应后的高温气体与冷气体换热后排出,未反应气体循环利用。
2025年中石化南化公司项目采用多层整体包扎工艺制造氨合成塔,相较于传统分片式包扎,提升了设备安全性与可靠性,体现了制造技术的进步。
因氢气在高温高压下易导致“氢脆”和氢腐蚀,内件需采用特殊合金钢,外筒则通过避免高温接触降低腐蚀风险。
如需更完整的设备参数或案例,可参考、7、10等来源。
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