固定床反應裝置的分類及特點
固定床反應器有三種基本形式:①軸向絕熱式固定床反應器。流體沿軸向自上而下流經床層,床層同外界無熱交換。②徑向絕熱式固定床反應器。流體沿徑向流過床層,可采用離心流動或向心流動,床層同外界無熱交換。徑向反應器與軸向反應器相比,流體流動的距離較短,流道截面積較大,流體的壓力降較小。但徑向反應器的結構較軸向反應器復雜。以上兩種形式都屬絕熱反應器,適用于反應熱效應不大,或反應系統能承受絕熱條件下由反應熱效應引起的溫度變化的場合。③列管式固定床反應器由多根反應管并聯構成。管內或管間布置催化劑,載熱體流經管間或管內進行加熱或冷卻,管徑通常在25~50mm之間,管數可多達上萬根。列管式固定床反應器適用于反應熱效應較大的反應。此外,尚有由上述基本形式串聯組合而成的反應器,稱為多級固定床反應器。例如:當反應熱效應大或需分段控制溫度時,可將多個絕熱反應器串聯成多級絕熱式固定床反應器,反應器之間設換熱器或補充物料以調節溫度,以便在接近于合適溫度條件下操作。
固定床反應裝置
固定床反應裝置的優點是:①返混小,流體同催化劑可進行有效接觸,當反應伴有串聯副反應時可得較高選擇性。②催化劑機械損耗小。③結構簡單。固定床反應器的缺點是:①傳熱差,反應放熱量很大時,即使是列管式反應器也可能出現飛溫(反應溫度失去控制,急劇上升,超過允許范圍)。②操作過程中催化劑不能更換,催化劑需要頻繁再生的反應一般不宜使用,常代之以流化床反應器或移動床反應器。
固定床反應器中的催化劑不限于顆粒狀,網狀催化劑早已應用于工業上。蜂窩狀、纖維狀催化劑也已被廣泛使用。