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固定床反應器的特點

2017-11-24 17:11:58      點擊:
反應氣體從上向下流經固定不動的催化劑顆粒床層而進行化學反應的裝置,稱為固定床反應器。這類反應器在石油化工和有機化工中得到十分廣泛的使用,在大規模的無機化學工業中也有許多應用。對于國計民生也有重大影響。

圖(1)固定床應用器
固定床反應器的特點:
固定床反應器的優點
1、當氣體流速達到一定值后,氣體在裝有催化劑床層的反應器中流動狀況可視為理想置換流動,因而具有較快的化學反應速率,完成同樣生產任務所需要的催化劑用量和反應器體積也較小。
2、由于流體通過床層的停留時間可以嚴格控制,溫度分布可以適當調節,這樣更有利于提高反應的轉化率和選擇性。
3、由于列管式固定床反應器具有良好的耐壓特性,因而整個反應床層適宜在高溫高壓條件下操作,這樣有利于提高以氣體反應物作為原料的反應速率和設備生產能力等。 
4、固定床內的固體催化劑強度高,不易磨損,可以長期連續使用。
固定床反應器的缺點:
1、由于床層內固體催化劑是靜止不動的,而催化劑載體往往又是熱的不良導體,這就造成了固定床傳熱性能較差,溫度控制也較困難。尤其對于放熱反應而言,在固定床氣體流動方向上往往存在一個最高溫度點,通常稱為“熱點”。
2、若固定床反應器設計或操作不當,以致床層內的“熱點”溫度超過工藝允許的最高溫度,甚至失去控制,出現“飛溫”現象。此時,床層內催化劑的活性和選擇性、使用壽命、設備強度等性能也受到了嚴重的危害,嚴重時甚至會發生生產事故。

圖(2)反應器焊接處預保護采用Kn17反應器防腐涂料
3、固定床反應器不能使用過細催化劑,否則會造成流體阻力增大,影響到正常操作。另外,催化劑的再生和更換也不便,影響了正常生產。
固定床反應器的優點是顯著的。目前,固定床反應器已成為氣一固相催化反應的最主要形式之 用于所有以氣體反應物為原料在固體催化劑作用下的催化反應過程,因而在化工生產中得到廣泛推廣與應用。

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