北洋励兴  固定床催化反应  化学教学仪器

固定床反应器 

固定床反应器分为哪几种类型？其结构有何特点

分类： 固定床反应器有三种基本形式： 轴向绝热式固定床反应器。 流体沿轴向自上而下流经床层，床层同外界无热交换。 径向绝热式固定床反应器。 流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无热交换。径向反应器与轴向反应器相比，流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小。但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。以上两种形式都属绝热反应器,适用于反应热效应不大,或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合。 列管式固定床反应器由多根反应管并联构成。 管内或管间置催化剂，载热体流经管间或管内进行加热或冷却，管径通常在25～50mm之间，管数可多达上万根。列管式固定床反应器适用于反应热效应较大的反应。此外，尚有由上述基本形式串联组合而成的反应器，称为多级固定床反应器。例如：当反应热效应大或需分段控制温度时，可将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器,反应器之间设换热器或补充物料以调节温度，以便在接近于最佳温度条件下操作。 特点： 固定床反应器的优点是： 返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。 催化剂机械损耗小。 结构简单。 固定床反应器的缺点是： 传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。 操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。 固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。

固定床反应器的特点

固定床反应器的优点是：①返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。②催化剂机械损耗小。③结构简单。固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。②操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。

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固定床反应器与流化床反应器的区别是什么？

固定床是床料相对固定，也叫移动床（很扯），结构简单，控制简单。 流化床是床料剧烈翻腾以便和燃料充分混合反应，可以适应不同粒径的燃料，且热容较大，燃烧较充分。缺点是反应器相对复杂，床料对反应器磨损较大，后面需要有旋风分离，造价较高。 固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2~15mm左右，堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。 它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。

固定床反应器与流化床反应器的区别

　　固定床反应器（又称填充床反应器）,它与流化床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。
　　与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：
　　①可以实现固体物料的连续输入和输出；
　　②流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应。
　　但另一方面，由于返混严重，可对反应器的效率和反应的选择性带来一定影响。再加上气固流化床中气泡的存在使得气固接触变差，导致气体反应不wan全。因此，通常不宜用于要求单程转化率很高的反应。此外，固体颗粒的磨损和气流中的粉尘夹带，也使流化床的应用受到一定限制。为了限制返混，可采用多层流化床或在床内设置内部构件。这样便可在床内建立起一定的浓度差或温度差。此外，由于气体得到再分布，气固间的接触亦可有所改善。