固定床反應器是指在反應器內裝填顆粒狀固體催化劑或固體反應物,形成一定高度的堆積床層,氣體或液體物料通過顆粒間隙流過靜止固定床層的同時,實現(xiàn)非均相反應過程。廣泛用于氣-固相反應和液-固相反應過程,例如,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。
固定床反應器的內部裝填有固體催化劑或固體反應物,以實現(xiàn)多相反應。固體物通常呈顆粒狀,堆積成一定高度(或厚度)的床層,床層靜止不動,流體通過床層進行反應。催化劑不限于顆粒狀,網狀催化劑早已應用于工業(yè)上。
根據工藝要求管程進料是上進下出,為使進出料分布均勻,進出料管均伸進管箱并在中間開孔。為了使填料不進入進出料管中堵塞管道,進料管開孔朝上,出料管開孔朝下,并在進出料管開孔處,纏兩層20目不銹鋼絲網。為了對管程物料加熱均勻,把殼程分為三個密閉的部分,每部分各有一個進口,一個出口。
下面咱們來聊聊固定床反應器的三種基本形式:
1、軸向絕熱式: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: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(tǒng)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:由多根反應管并聯(lián)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,適用于反應熱效應較大的反應。
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