Для регулювання температури в колонi синтезу передбачена можливiсть подачi холодноi АВС знизу по центральнiй трубi в каталiзаторну коробку, мимо теплообмiнника.
В сучасних конструкцiях колони синтезу для використання (утилiзацiї) тепла реакцiї нижнiй теплообмiнник роздiлений на двi частини. Газ, при виходi iз каталiзаторної коробки, проходить верхню частину теплообмiнника i при температурi 400оС виводиться в котел-утилiзатор, де охолоджується до 200оС i знову направляється в колону синтезу, проходить нижню частину теплообмiнника i виводиться з колони при 90-100оС.
Останнiм часом використовують колони синтезу продуктивнiстю вiд 150 до 1500 т амiаку на добу.
Продуктивнiсть колони синтезу амiаку розраховують по формулi:
V*v*(C2 – C1)*0,771
G = ——————————
100 + C1
G – продуктивнiсть колони, кг/год; V – об”емна швидкiсть газу , мз/мз*год ;v – об”єм каталiзатора, мз; C1- вмiст амiаку в АВС на входi в колону,% C2 - вмiст амiаку на виходi з колони, %; 0,771 – густина амiаку, кг/мз.
Приклад:
Розрахунок колони синтезу висотою 14 м та внутрiшнiм дiаметром 850 мм при вмiстi 7% iнертiв, при кiнцевiй температурi конденсацii амiаку 5оС, об”емнiй швидкостi 25 000 год-1, при тиску 300 атм.
Приймаємо коефiцiєнт використання внiтрiшнього об”єму колони за 35%, знаходимо об”єм каталiзатора, який завантажено в колону синтезу:
V = 0,785d2h*0,35 = 2,8 мз
Знаходимо по довiдкових даних, що в початковий перiод роботи колони С2=17% а С1=4%б тодi по формулi:
V*v*(C2 – C1)*0,771 25000*2,8*(17-4)*0,771
G = —————————— = ——————————– = 6,7 т/год =
100 + C1 104
= 160 т/добу.
Через 2 роки роботи вихiд амiаку в результатi зниження активностi каталiзатора складає 80% вiд початкового,звiдси:
V*v*(C2 – C1)*0,771 25000*2,8*(13,5-4)*0,771
G = —————————— = ——————————– = 4,9 т/год =
100 + C1 104
= 120 т/год.
Таким чином, середня продуктивнiсть колони синтезу амiаку складає 140 добу.