固定床反应器的优缺点

1、1会计学固定床反应器的优缺点固定床反应器的优缺点第1页/共27页第2页/共27页绝热式绝热式换热式换热式自热自热式式传热传热方式方式不同不同第3页/共27页第4页/共27页1.1.单段绝热式固定床反应单段绝热式固定床反应器器 u反应器外壳包裹绝热保温层，使催化剂床层与外界没有热量交换。中空圆筒的底部放置搁板，上面堆放固体催化剂。气体从上而下通过催化剂床层。u结构简单，床层横截面温度均匀。单位体积内催化剂量大，即生产能力大。但只适用于热效应不大的反应。第5页/共27页原料气产物催化剂催化剂绝热式固定床反应器 第6页/共27页第7页/共27页2.2.多段绝热式固定床反多段绝热式固定床反应器应器u

2、热效应大，常把催化剂床层分成几段(层)，段间采用间接冷却或原料气（或惰性组分）冷激，以控制反应温度在一定的范围内 。u 下图是用于 SO2 转化的多段绝热反应器，段间引入冷空气进行冷激。对于这类可逆放热反应过程，通过段间换热形成先高后低的温度变化，提高转化率和反应速率。第8页/共27页第9页/共27页 蒸汽 原料 调节阀 催化剂 补充水 产物 （二）列管式固定床反（二）列管式固定床反应器应器第10页/共27页第11页/共27页列管式固定床反应器的列管式固定床反应器的特点特点u 热效应较大，不宜采用绝热式反应器，可采用换热式固定床反应器。此设备如同列管式换热器，又称为列管式固定床反应器。u 反应

3、器由多根反应管并联构成，管径一般为25-30，管数可达万根以上。管内装催化剂，传热介质流经管间进行加热或冷却，如下图。第12页/共27页第13页/共27页列管式反应器优点：列管式反应器优点：l传热较好，管内温度较易控制；l返混小、选择性较高；l只要增加管数，便可有把握地进行放大；l对于极强的放热反应，还可用同样粒度的惰性物料来稀释催化剂l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。第14页/共27页 （三）自热式反应器（三）自热式反应器u采用反应放出的热量来预热新鲜的进料，达到热量自给和平衡，其设备紧凑，可用于高压反应体系。u但其结构较复杂，操作弹性较小，启动反应时常用电加热。

4、第15页/共27页 二、固定床反应器的优二、固定床反应器的优缺点缺点l 固定床层内的气相流动接近平推流，有利于实现较高的转化率与选择性；l 可用较少量的催化剂和较小的反应器容积获得较大的生产能力；l 结构简单、催化剂机械磨损小，适合于贵金属催化剂； l反应器的操作方便、操作弹性较大。第16页/共27页固定床反应器缺点固定床反应器缺点 l催化剂颗粒较大，有效系数较低；l催化剂床层的传热系数较小，容易产生局部过热；l催化剂颗粒的更换费事，不适于容易失活的催化剂。 第17页/共27页练一练 1.固定床反应器内的催化剂可以长期使用的原因。 2.分析为什么列管内催化剂颗粒不宜过大，也不宜过小？第18页/共27页小结第19页/共27页第20页/共27页1.1.单段绝热式固定床反应单段绝热式固定床反应器器 u反应器外壳包裹绝热保温层，使催化剂床层与外界没有热量交换。中空圆筒的底部放置搁板，上面堆放固体催化剂。气体从上而下通过催化剂床层。u结构简单，床层横截面温度均匀。单位体积内催化剂量大，即生产能力大。但只适用于热效应不大的反应。第21页/共2