內部換熱式：又稱連續換熱式。特點是在催化劑床層中設置冷卻管，通過冷卻管進行床層內冷熱氣流的間接換熱，以達到調節床層溫度的目的。冷卻管形式有單管、雙套管和三套管之分，根據催化劑床層和冷卻管內氣體流動方向的異同，又有逆流式和并流式冷卻管之分。以并流雙套管式氨合成塔為例，氣體從塔頂部進入，在環隙中沿塔壁而下，經換熱器殼程后到分氣盒，分散到各雙套管的內冷卻管，到管頂折至外冷卻管， 氣體被預熱到鐵催化劑的活性溫度（通常為 400℃左右），分解塔貨真價實，再流經設有電加熱器的中心管。從上而下通過催化劑床層，氮氣和氫氣在此反應后，出催化劑筐，通過換熱器管程降低溫度，出合成塔。為控制催化劑床層溫度不致過高，分解塔，有少量氣體從冷氣旁路管進入塔內，不經換熱器殼程，分解塔報價，而直接與已經預熱的氣體混合。
合成氣到達di一床層后，分解塔訂制，以軸徑向方式通過催化劑床層，在氨合成催化劑的作用下，以及gao溫gao壓的條件下，合成氣中的氫氣和氮氣發生反應并生成氨。產品氣離開di一床層后，如上面所述的，產品氣被進入di一床層的冷氣體冷卻后進入第二床層，進一步發生氨合成反應。產品氣離開第二床層后，同樣的經冷卻進入第三床層，進一步生成氨。{zh1}氣體通過出口集氣管由合成塔底部被送出。
主反應氣與熱護氣和冷護氣的混合氣體在di一反應床層混合后依次進入第二、第三床層反應。進入合成塔內件與殼層環隙的氣體主要起保護作用：因為合成氨的反應條件為高溫高壓，而塔設備的材料決定了其只能在反應時承受高溫或者高壓，而不能同時承受高溫高壓，進入環隙的保護氣在加壓后壓力和塔內的壓力相當，避免了塔內件承受高壓而只承受高溫，同時氣體處于低溫狀態可以吸收反應放出的熱量，避免了塔的殼層承受高溫而只承受高壓。反應放出的熱量對保護氣加熱也實現了能量的充分利用。
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