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固定床反应器和流化床反应器有哪些本质上的区

更新时间:2019-08-15

  固定床反应器,也称为填充床反应器,其中填充有固体催化剂或固体反应物,导致非均相反应。固体通常为颗粒形式,其以一定高度(或厚度)的层沉积,这些层是静止的,并且流体通过这些层反应。固定床反应器主要用于实现气固催化剂反应,例如氨合成塔,二氧化硫催化氧化剂,烃蒸气重整器等。当用于气相或液相非催化反应时,床中充满固体反应物。湍流床反应器也可以分配给固定床反应器,其中气相和液相以气 - 液固相接触向下流过床。优点:1催化剂几乎没有机械磨损。两层中的流体流动接近平推流动,并且可以使用少量催化剂和较小的反应器体积来获得比反向混合反应器更大的生产能力。 3实现高选择性和转化率是特别有利的,因为可以严格控制停留时间,从而可以适当调节温度分布。 4可以在高温和高压下操作。缺点:1固定层传热不良。 2催化剂的再生和更换是不方便的,必须停止催化剂的更换。不能使用三种颗粒催化剂,但固定床反应器中的催化剂不限于颗粒形式,并且网络催化剂长期以来一直应用于工业中。目前,蜂窝和纤维催化剂已被广泛使用。

  流化床反应器流化床反应器是使用气体或液体通过粒状固体床以使固体颗粒进入静止运动状态并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。优点:1由于使用细粉末颗粒并与悬浮液中的流体接触,流固相界面积大,有利于非均相反应,提高催化剂的利用率。由于两层中颗粒的强烈混合,颗粒的温度和浓度在整个层中是均匀的,层与内部浸渍热交换表面之间的传热系数高,总层热容量高且热稳定性高。等温操作促进强烈的放热反应。三个流化床中的颗粒群具有类似流体的性质,可以从装置中取出并大量引入,并且可以在两个流化床之间大量循环。这允许实现一些反应 - 再生,吸热 - 放热,正 - 反应 - 反转和其他反应偶联过程和反应 - 分离偶联过程。易于失活的催化剂可用于工程。证券化工作的整体经济效果是有利的。特别是,快速传热和传质速率,均匀床温和稳定操作的优点对于具有高热效应的大规模生产过程特别有利。缺点:1气流状态明显偏离活塞流,气流与床颗粒反向混合,床的轴向没有温差和浓度差。另外,在大气泡状态下,气体可能穿过该层,使气固接触恶化并降低反应转化率。因此,流化床通常不会达到固定床的转化。 2催化剂颗粒相互碰撞,使催化剂损失和除尘变得困难。固体颗粒的研磨作用导致管和容器的严重磨损。

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