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固定床反應(yīng)器的三種基本形式介紹

更新時(shí)間:2024-08-26點(diǎn)擊次數(shù):1593
  固定床反應(yīng)裝置是一種在反應(yīng)器內(nèi)裝填顆粒狀固體催化劑或固體反應(yīng)物,形成一定高度的堆積床層,使氣體或液體物料通過(guò)顆粒間隙流過(guò)靜止固定床層,從而實(shí)現(xiàn)非均相反應(yīng)過(guò)程的設(shè)備。
 
  ‌固定床反應(yīng)裝置主要用于實(shí)現(xiàn)氣固相催化反應(yīng)‌,如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐等。此外,它也用于氣固相或液固相非催化反應(yīng),此時(shí)床層填裝固體反應(yīng)物。固定床反應(yīng)器是一個(gè)圓形鋼罐,其內(nèi)部裝填有固體催化劑或固體用以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的物料層,這些物料層在反應(yīng)過(guò)程中保持靜止不動(dòng),而流體通過(guò)床層進(jìn)行反應(yīng)。固定床反應(yīng)器與流化床反應(yīng)器及移動(dòng)床反應(yīng)器的主要區(qū)別在于固體顆粒處于靜止?fàn)顟B(tài)。固定床反應(yīng)器的應(yīng)用廣泛,包括但不限于離子交換軟化水處理設(shè)備、涓流床反應(yīng)器(氣、液相并流向下通過(guò)床層,呈氣液固相接觸)等。此外,還有自熱式固定床反應(yīng)器,這是一種換熱式固定床反應(yīng)器的特例,它以原料氣作為冷卻劑來(lái)冷卻床層,并將其預(yù)熱至反應(yīng)所要求的溫度,然后進(jìn)入床層反應(yīng),適用于放熱反應(yīng)且原料氣必須預(yù)熱的系統(tǒng)‌。
 
  應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛用于氣-固相反應(yīng)和液-固相反應(yīng)過(guò)程,如合成氨工業(yè)中的固定半水煤氣發(fā)生爐、水處理中的固定床離子交換柱等。
 
  固定床反應(yīng)器主要有三種基本形式:
 
  1.軸向絕熱式固定床反應(yīng)器:流體沿軸向自上而下流經(jīng)床層,床層同外界無(wú)熱交換。
 
  2.徑向絕熱式固定床反應(yīng)器:流體沿徑向流過(guò)床層,可采用離心流動(dòng)或向心流動(dòng),床層同外界無(wú)熱交換。這種形式的反應(yīng)器流體流動(dòng)距離較短,流道截面積較大,流體壓力降較小,但結(jié)構(gòu)較軸向反應(yīng)器復(fù)雜。
 
  3.列管式固定床反應(yīng)器:由多根反應(yīng)管并聯(lián)構(gòu)成,管內(nèi)或管間布置催化劑,載熱體流經(jīng)管間或管內(nèi)進(jìn)行加熱或冷卻。列管式反應(yīng)器適用于反應(yīng)熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。
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