固定床催化反應(yīng)器的不同類型說明

更新時(shí)間：2021-10-31

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　　固定床催化反應(yīng)器是在管式反應(yīng)器內(nèi)填充一段催化劑顆粒而形成的靜止固體顆粒床層，氣體反應(yīng)物料從催化劑顆粒間的間隙中流過，并在催化劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

　　由于原料氣通過固體催化劑床層時(shí)，催化劑的顆粒靜止不動(dòng)，所以床層的導(dǎo)熱性能不好，床層的溫度分布不均勻。因此，在設(shè)備結(jié)構(gòu)中必須考慮如何保證氣固良好的接觸，同時(shí)采取措施供給或取走熱量，以使反應(yīng)在適宜溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。即使如此，反應(yīng)床層也仍難保持等溫，所以大多數(shù)固定床反應(yīng)器屬于非等溫式反應(yīng)器。非等溫式反應(yīng)器又分為絕熱變溫式和非絕熱變溫式兩種。在非絕熱變溫式反應(yīng)器中又有外部換熱式和自熱式兩種。

　　絕熱式反應(yīng)器

　　此類反應(yīng)器不與外界進(jìn)行任何熱量交換。對(duì)于放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中所放出的熱量*用來加熱系統(tǒng)內(nèi)的物料。物料溫度的提高，稱為絕熱溫升。如果是吸熱反應(yīng)，系統(tǒng)溫度會(huì)降低，相應(yīng)地稱之為絕熱降溫。

　　非絕熱外部換熱列管式反應(yīng)器

　　在反應(yīng)熱較大的反應(yīng)中，廣泛應(yīng)用列管式反應(yīng)器，其特點(diǎn)是在反應(yīng)區(qū)就進(jìn)行熱交類似于管殼式換熱器，管內(nèi)填充催化劑，殼間走載熱流體。載熱體或冷卻劑是根據(jù)反應(yīng)溫度、反應(yīng)熱效應(yīng)、操作情況以及過程對(duì)溫度波動(dòng)的敏感性來選擇的。為了避免壁效應(yīng)，催化劑的顆粒直徑不得超過管內(nèi)徑的1/8，一般采用直徑為2mm～6mm的顆粒。

　　非絕熱自熱式列管反應(yīng)器

　　該類反應(yīng)器是指在反應(yīng)區(qū)用原料氣體加熱或冷卻催化劑層的一類反應(yīng)器。合成氨和氧化硫的氧化中廣泛應(yīng)用這類反應(yīng)器。

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