2，Dn-1的直徑為d(n_l)并且其高為h (n-1)，且Dn的直徑為dn并且其高為hn，從而hl〈h2〈......<hn_l〈hn。η的值為2
至20，優(yōu)選2至15。事實(shí)上，從氣體流動(dòng)的方向XX’看，每個(gè)元件的底部底面是增大的。截頭圓錐元件互相固定并通過(guò)楔形物Τ固定至反應(yīng)器外殼，以使其以促使得到氣體分配的預(yù)定距離e隔開(kāi)，優(yōu)選e為25 mm至110 mm。
[0048]優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的截頭圓錐元件Dl、D2、......、Dn-1、Dn不是穿孔的。
[0049]用于催化劑的多孔載體204是陶瓷，優(yōu)選是泡沫陶瓷。
[0050]邊緣密封220形成了壓在耐火環(huán)216上并位于催化劑203上方的邊緣環(huán)。
[0051]催化劑203和多孔載體204位于多孔副載體205-206上，所述多孔副載體由陶瓷磚的床組成，并優(yōu)選由陶瓷且優(yōu)選A1203或莫來(lái)石(A1 203+Si02)的開(kāi)槽磚的第一和第二床組成。磚優(yōu)選是獨(dú)立的。
[0052]載體204和副載體205-206兩者都是高純度的陶瓷或莫來(lái)石，也即是說(shuō)，A1203或者(A1203 + Si02)代表大于99.6wt%并且所有其他雜質(zhì)(鈉、鉀、鈣、錳、鐵、鋯……的氧化物)的總濃度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選小于0.4%。
[0053]在形成反應(yīng)器底部的邊緣上隆起的環(huán)216是耐火材料，優(yōu)選耐火混凝土。
[0054]反應(yīng)器包括圓錐形耐火載體207，優(yōu)選耐火混凝土載體，其包括多個(gè)用于反應(yīng)產(chǎn)物的流動(dòng)通道208。所述圓錐形載體207的底面位于副載體206之下，因此在多孔副載體205下方并且在催化劑203的多孔載體204的下方，更不必說(shuō)在催化劑的下方。
[0055]反應(yīng)器包括安全裝置以避免內(nèi)部過(guò)壓，其是有利地由防爆片215和外管P0構(gòu)成。防爆片215位于反應(yīng)器輸入的上方，優(yōu)選在外管P0的末端。外管P0連接至供給管P7。防爆片215優(yōu)選設(shè)定高于反應(yīng)器的操作壓力0.5至3 bar的最大壓力。
[0056]反應(yīng)器包括環(huán)繞反應(yīng)器的金屬外殼210的冷卻水套209以能夠保護(hù)反應(yīng)器的金屬外殼免受催化劑輻射。通過(guò)入口 E1冷卻水被引入套底的底部上，并從出口 S1流出。
[0057]在下文描述的優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過(guò)鉑/銠催化劑網(wǎng)紗的堆形成催化劑，所述堆包括例如12-26層，并且優(yōu)選15-24層。
[0058]催化劑203的網(wǎng)紗位于多孔載體204上方，其是優(yōu)選氧化鋁(A1203)或莫來(lái)石(A1203 + Si02)的陶瓷。
[0059]如圖1和詳細(xì)的圖4所代表的，設(shè)備包括具有預(yù)定高度H2的熱交換器211，其具有包括冷卻水回路219 (部分描繪)的主體213。熱交換器211位于反應(yīng)器之下，即在圓錐形耐火載體207之下，并且包括位于交換器的主體213中的管束212，這些管212形成了用于反應(yīng)產(chǎn)物的出口。耐火載體207的流動(dòng)通道和熱交換器的管是同軸的，即流動(dòng)通道208的出口與管束212的入口匹配。
[0060]設(shè)備200包括冷卻裝置214。該冷卻裝置包括在壓力下提供沸水作為用于冷卻具有高于750°C溫度的反應(yīng)氣體混合物的冷卻劑的煮鼓218，以及在熱交換器的出口 B和煮鼓之間的直至熱交換器的入口 A的循環(huán)環(huán)路219。用于指定用于冷卻的水的入口 A位于熱交換器211的底部，并且較熱的水的出口 B位于所述熱交換器的頂部。
[0061]提供冷卻裝置214以在壓力下引入沸水作為冷卻劑進(jìn)入熱交換器211中。冷卻裝置214連接至熱交換器的入口 A用于在壓力下提供沸水。用于沸水的入口 A位于主體213的底部并且提供經(jīng)加熱的水的出口 B位于主體213的頂部。布置冷卻裝置214以生成熱對(duì)流液態(tài)水流并避免位于主體中的管上的熱點(diǎn)。冷卻裝置214包括煮鼓218和在輸出B和入口 A之間的水循環(huán)環(huán)路。
[0062]用于熱交換器211的冷卻裝置214與外殼210的冷卻套209不具有共同元件。
[0063]此外，設(shè)備包括設(shè)計(jì)為使反應(yīng)氣體混合物的組分在其引入反應(yīng)器201之前均勻化的靜態(tài)混合器230和位于反應(yīng)器201的入口 I上的過(guò)濾裝置231。
[0064]有利的是，在本發(fā)明中，用純02富化空氣以在空氣中達(dá)到30.5體積％的02。通過(guò)該富化的手段，改進(jìn)了總體的性能(主要是HCN/CH4產(chǎn)率)，并且減少了所述方法的(不僅是反應(yīng)的還有在此之后的)所有設(shè)備的尺寸。
[0065]氣體混合物在合成反應(yīng)器201的頂部處進(jìn)入并精確地通過(guò)入口 I引入，并進(jìn)入存在氣體分配器202的內(nèi)部。在750°C至1250°C，優(yōu)選1000°C和1200°C之間的溫度和1.4至3bar并優(yōu)選2.2至2.6 bar之間的絕對(duì)壓力下，合成反應(yīng)在短的與催化劑網(wǎng)紗203(鉑-銠)的接觸時(shí)間內(nèi)發(fā)生。通過(guò)優(yōu)選地具有去離子水的冷卻套水209套住反應(yīng)器201以維持截頭圓錐形的金屬外殼210的溫度并保護(hù)所述金屬外殼。防爆片215位于反應(yīng)器的輸入上方并保護(hù)結(jié)構(gòu)免受內(nèi)部過(guò)壓。
[0066]通過(guò)輸出P8的方式離開(kāi)反應(yīng)器201的氣體混合物由下述物質(zhì)組成:氰化氫、水、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、氮?dú)夂鸵恍](méi)有反應(yīng)的原材料(來(lái)自空氣、02、CH4、NH3的分子)。氣體混合物通過(guò)管212的方式流動(dòng)穿過(guò)熱交換器211的主體213，從而被冷卻并回收由HCN反應(yīng)所釋放的熱能，并產(chǎn)生蒸汽。反應(yīng)氣體在管側(cè)212內(nèi)。除氣的水在主體側(cè)213內(nèi)。氣體的溫度從1000°C至1200°C的范圍下降至190°C至240°C的范圍。管束212以及此外的煮鼓218盡可能靠近催化劑網(wǎng)紗203以快速地淬火氣體混合物，避免HCN在高溫下裂解。在反應(yīng)氣體側(cè)，防爆片215避免了任何過(guò)度加壓的問(wèn)題。
[0067]加壓的水通過(guò)熱對(duì)流效應(yīng)從熱交換器211循環(huán)至汽包218。
[0068]根據(jù)本方法的另一個(gè)方面，在反應(yīng)器201的供給管P7中流動(dòng)的所得到的反應(yīng)氣體混合物應(yīng)當(dāng)具有受控的流速。事實(shí)上，該混合物的流速必須高于最低閾值以避免來(lái)自反應(yīng)器的催化劑網(wǎng)紗的回火，其溫度高于1000°C。因此，進(jìn)入反應(yīng)器之前的在供給管P7中的流速必須高于預(yù)定的閾值，所述閾值取決于火焰速度。該所得到混合物的流速能夠具有高于來(lái)自反應(yīng)器的火焰速度的氣體速度。所有的氣體在單個(gè)管P7中混合并流動(dòng)穿過(guò)靜態(tài)混合器230，其使混合物的組分在供給反應(yīng)器201之前均勻化。
[0069]將靜態(tài)混合器230有利地布置在反應(yīng)器201的供給管(標(biāo)記P7)上，以使所得到的反應(yīng)氣體混合物的組分在其進(jìn)入反應(yīng)器201之前均勻化。此類均勻化的所得到的反應(yīng)氣體混合物的組分避免了局部的爆炸點(diǎn)。
[0070]還通過(guò)過(guò)濾裝置231過(guò)濾所得到的反應(yīng)氣體混合物。此類針對(duì)每個(gè)氣流的過(guò)濾裝置能夠避免來(lái)自管道的對(duì)下游過(guò)程的裝置，例如反應(yīng)器201和其催化劑網(wǎng)紗的污染，這是通過(guò)除去固體顆粒，例如作為焦炭前體的鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在過(guò)濾231之后，輸送氣體混合物至反應(yīng)器201以用于在約1000°C -1200°C的溫度下和1.2至1.4 bar下的氰化氫HCN合成。
[0071]關(guān)于用所描述的設(shè)備制備HCN。
[0072]為了更好地理解，要提醒的是安德魯索夫法廣泛地用于通過(guò)甲烷的氨氧化的HCN合成。所述方法是自熱的，并涉及在達(dá)到1000°