BORSIG Process Heat Exchanger GmbH
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Austauschkessel in Anlagen zur Herstellung von Salpetersäure, Fomaldehyd und Caprolactam

BORSIG bietet Austauschkessel und Reparaturen an allen von BORSIG gelieferten Abhitzekesseln in Anlagen zur Herstellung von Salpetersäure, Formaldehyd und Caprolactam.

In der Regel werden Prozessgas-Kühler/Abhitzewärmeaustauscher mit direkt integriertem Reaktor für die Herstellung von Salpetersäure, Caprolactam oder auch Formaldehyd verwendet.

Das zugeführte Prozessgas wird in den Reaktor eingeleitet und reagiert dort mit einem Katalysator zu einem Zwischen- oder Endprodukt. Die bei der Katalyse frei werdende Wärme wird über die nachgeschalteten Heizflächen direkt unter dem Katalysatorbett durch Erwärmung eines Kühlmittels, z. B. Wasser, zurückgewonnen.

Austauschkessel Salpetersäure
Austauschkessel Salpetersäure

Nachgeschaltete Abhitzekessel für die Ammoniakverbrennung in Salpetersäure- und Caprolactamanlagen

Salpetersäure wird überwiegend durch katalytische Oxidation von Ammoniak zu Stickoxiden hergestellt. Der dabei verwendete Katalysator ist ein feingewebtes Platinnetz mit einem Rhodiumanteil von etwa 15 %. Die Oxidation ist ein exothermer Prozess, bei dem das Gas bis ca. 900 °C aufgewärmt wird, der Druck des Gases bei der Reaktion beträgt ungefähr 5 bar (500 kPa). Die freigewordene Wärme wird zurück- gewonnen, indem durch Abkühlung des Gases bis auf 300 °C Sattdampf erzeugt und überhitzt wird. Dabei sind Überhitzungstemperaturen bis zu 500 °C möglich. Die üblichen Dampfdrücke liegen bei 40 bis 80 bar (4.000 bis 8.000 kPa).

Der integrierte Abhitzekessel arbeitet im Zwangsumlauf, um eine möglichst kompakte Bauweise zu erreichen. Die Heizflächenelemente sind entweder eben- gewickelte Spiralen oder mäanderförmige Schlangen in einem quadratischen Gaskanal. Üblich ist die Anordnung von Verdampfer, Überhitzer und Vorwärmer in einem Behälter. Bei größeren Anlagen jedoch ist teilweise die Speisewasservorwärmung außerhalb des Abhitzekessels. Eine weitere Konstruktion umfasst einen Überhitzer mit ebenen Spiralen mit nachgeschaltetem Rauchrohrverdampfer mit zwei Wegen.

Nachgeschaltete Abhitzekessel für die katalytische partielle Oxidation von Methanol in Formaldehydanlagen

Formaldehyd wird unter anderem nach dem Silberkontaktverfahren hergestellt. Als Ausgangsstoff dient eine Mischung aus Methanol, Wasser und Luft. Bei der ablaufenden katalytischen Oxydehydrierung erwärmt sich das Reaktionsgas auf 600 bis 700 °C.

Die Reaktoren zur Erzeugung von Formaldehyd haben einen integrierten Abhitzekessel, in dem die in den Reaktionsgasen enthaltene Wärme zurückgewonnen wird. Durch die Abkühlung der Gase auf bis zu 150 °C wird Sattdampf erzeugt.

Der Abhitzekessel ist als Rauchrohrkessel konzipiert, der entstehende Sattdampf wird dem Gesamtprozess zur Verfügung gestellt. Die Ausgangsstoffe treten oben in den Reaktionsraum mit dem Katalysator ein und durchströmen nach der Reaktion das Rohrbündel zur Abkühlung. Die üblichen Druck- und Temperaturstufen des Dampfes liegen bei 20 bar (2.000 kPa) und 200 °C.

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BORSIG Process Heat Exchanger - Waste Heat Boilers for Nitric Acid, Caprolactam and Formaldehyde Plants

BORSIG Process Heat Exchanger GmbH, a member of the BORSIG Group, is the international leading manufacturer of pressure vessels and heat exchangers for cooling gases at very high temperatures (up to 1,500 °C) and high pressure (up to 35,000 kPa) for the chemical and petrochemical industries. These pressure vessels and heat exchangers are used for process stages in plants for the production of basic chemicals where they are installed directly at the downstream end of the cracking furnaces and/or reactors.

Austauschkessel Salpetersäure
Austauschkessel Salpetersäure