气固相反应器

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1、4、气固相催化反应器packedbedcatalyticreactor4、气固相催化反应器4.1气固相催化反应器的基本类型和结构固定床反应器的类型与结构流化床反应器的类型与结构气固相催化反应器的特点4.2固定床反应器固定床反应器内的流体流动固定床反应器内的传质与传热固定床反应器的日常运行与操作4.3流化床反应器流化床反应器内的流体流动流化床反应器内的传质与传热流化床反应器的日常运行与操作4.1气固相催化反应器的基本类型和结构气－固相催化反应器的基本类型一、固定床反应器的类型与结构（一）绝热式固定床反应器1、单段绝热式特点：结构简单，反应器生产能力大，但反应过程中温度变化较

2、大。适用：反应热效应不大，反应过程允许温度有较宽变动范围的反应过程；热效应较大的反应只要对反应温度不很敏感或是反应速率非常快的过程，有时也使用这种类型的反应器。一、固定床反应器的类型与结构2、多段绝热式（a）中间换热式ⅠⅣⅢⅡ平衡温度线最佳温度线xT一、固定床反应器的类型与结构2、多段绝热式（b）原料气冷激式ⅠⅣⅢⅡ平衡温度线最佳温度线xT一、固定床反应器的类型与结构2、多段绝热式(c)非原料气冷激式ⅠⅣⅢⅡ平衡温度线最佳温度线xT平衡温度线一、固定床反应器的类型与结构特点及适用：多段绝热式弥补了单段绝热式的不足；冷激式反应器结构简单，便于装卸催化剂，内无冷管，避免由于少

3、数冷管损坏而影响操作，特别适用于大型催化反应器。一、固定床反应器的类型与结构一、固定床反应器的类型与结构（二）换热式固定床反应器1、对外换热式管径：一般为25～50mm的管子，但不小于25mm。催化剂粒径：应小于管径的8倍，通常固定床用的粒径约为2～6mm，不小于1.5mm。传热所用的热载体：沸水可以用于100℃～300℃的温度范围。联苯与联苯醚的混合物以及以烷基萘为主的石油馏分能用于200～350℃的范围。无机熔盐(硝酸钾，硝酸钠及亚硝酸钠的混合物)可用于300～400℃的情况。对于600～700℃左右的高温反应，只能用烟道气作为热载体。一、固定床反应器的类型与结构一、

4、固定床反应器的类型与结构特点：采用小管径，传热面积大，有利于强放热反应；传热效果好，易控制催化剂床层温度；管径较细，流体在催化床内流动可视为理想置换流动，故反应速率快，选择性高；结构较复杂，设备费用高。适用：原料成本高，副产物价值低以及分离不是十分容易的情况。一、固定床反应器的类型与结构（二）换热式固定床反应器2、自热式反应前后物料在床层中自行进行换热一、固定床反应器的类型与结构特点：把原料的预热和产物的冷却过程融为一体，大大提高了能量利用水平。应用：只适用于热效应不大的高压放热反应过程。如中小型合成氨厂的氨合成和甲醇的合成。对于预热原料所需热量与反应释放热量相差甚远的，

5、需附加大量热交换面积，且系统控制要求大大提高，故不适宜。一、固定床反应器的类型与结构（三）径向固定床反应器一般固定床中由于压降限制，不能使用太小粒度的催化剂，但催化剂的有效系数降低了，为提高催化剂的利用率而设计了径向反应器。二、流化床反应器的类型与结构（一）流化床反应器的分类1、按照固体颗粒是否在系统内循环分类：分为单器及双器2、按照床层中是否设置有内部构件分类：分为自由床和限制床二、流化床反应器的类型与结构（一）流化床反应器的分类二、流化床反应器的类型与结构（二）流化床反应器的结构1、流化床反应器主体锥底浓相段稀相段扩大段二、流化床反应器的类型与结构2、气体分布装置二、

6、流化床反应器的类型与结构二、流化床反应器的类型与结构3、内部构件档板和档网二、流化床反应器的类型与结构4、换热装置二、流化床反应器的类型与结构5、气固回收装置二、流化床反应器的类型与结构三、气固相催化反应器的特点（一）固定床反应器的特点优点缺点催化剂不易磨损，可长期使用传热较差床层内流体的流动接近于理想置换流动，较少量催化剂可获较大生产能力更换催化剂时必须停止生产停留时间可以控制，温度分布可以适当调节，特别有利于达到高的转化率和高的选择性（二）流化床反应器的特点三、气固相催化反应器的特点优点缺点颗粒剧烈搅动和混合，整个床层处于恒温状态，可在最佳温度点操作返混较严重，不适宜

7、于高转化率过程传热强度高，适宜于强吸热或放热反应催化剂和反应器均有磨损颗粒比较细小，有效系数高，可减少催化剂用量固定床反应器绝热式单段绝热式多段绝热式换热式对外式自热式径向反应器流化床反应器类型单器和双器自由床和限制床结构主体气体分布装置内部构件换热装置气固分离装置复习特点催化剂装填反应速率反应效果传热特性催化剂更换固定床催化剂颗粒大，固定在床层中，不易磨损返混小，反应速率较快（类似于PFR）停留时间和温度分布可控，可达高选择性和转化率传热较差，催化剂载体往往是热的不良导体更换时必须停产，且更换劳动强度大，因此对催化剂使用寿命