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固定床催化反應(yīng)器的不同類型說明

更新時間:2021-10-31      瀏覽次數(shù):2559
  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,催化劑的顆粒靜止不動,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溫度波動的敏感性來選擇的。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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