气固相反应器

固相接触催化反应二联件 气固相接触催化反应是将反应原料的气态混合物在一定的温度、压力下通过固体催化剂而完成的。这类反应方式在工业上有广泛的应用,它一般都采用连续操作的方式。这类反应器设计的主要问题是传热和催化剂的装卸。这类反应器主要有三种类型,即绝热固定床反应器、列管团定床反应器和流化床反应器。
恶劣的太阳
绝热固定床反应器
  单层绝热固定床反应器的结构非常简单。它是一个没有传热装置,只装有固体催化剂的容器。反应原料从容器的一端输入,反应产物则从容器的另一端输出。这类反应器的主要优点是设备结构简单,空间利用率高、造价低、催化剂装卸容易。但是,在这类反应器中,反应物料和催化剂的温度是变化的。对于放热反应,从进口到出口温度逐渐升高。对于吸热反应,从进口到出口温度逐渐降低。而且反应过程的热效应越大,进出口的温差越大。由于这个特点使得单层绝热固定床反应器只适用于过程热效应不大、反应产物比较稳定、对反应温度变化不太敏感、反应气体温合物中含有大量惰性气体(例如水蒸汽或氮气),一次通过反应器转化率不太高的过程。例如,氯苯的气相水解制苯酚,甲醇的氧化脱氢制甲醛等,另外,单层绝热固定床反应器中的催化剂层不宜太厚,以免进口和出口的温差太大,因此,只适用于反应停留时间短的过程。泵头
列管式固定床反应器
  列管式固定床反应器的结构类型很多,静压测试最简单的结构类似于单程列管式换热器,催化剂放在列管内,载热体在管外进行冷却或加热。对于放热反应,可以用熔盐或其它载热体将热效应移出。热的载热体经废热锅炉降温后再返回列管反应器,废热锅炉吸收热量后可产生0.6~2.0MPa的水蒸汽。熔盐是等分子比硝酸钾和亚硝酸钠的混合物,熔点141℃,可在147~540℃操作。它的优点是比热和导热系数大,传热效果好。对于吸热反应,根据所要求的温度,可以用液态或蒸汽态的载热体进行加热。另外也可以用电热或用外部管式炉加热(多段固定床反应器)。
流化床反应器
 
流化床反应器
  它的基本结构如图所示,主要构件是壳体、气体分布板、热交换器、催化剂回收装置。有时为了减少反向混合并改善流态化质量,还在催化剂床层内附加挡板或挡网等内部构件 闪光棒
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  流态化的基本原理是:当气体经过分布板以适当速度均匀地通过粉状催化剂床层时,催化剂的颗粒被吹动,漂浮在气体中做不规则的激烈运动,整个床层类似沸腾的液体一样,能够自由运动,所以又叫做沸腾床。
  流化床的主要优点是:采用细颗粒催化剂有利于反应气体在催化剂微孔中的内扩散,催化剂表面的利用率高。加强床层的传热,床层温度均匀,可控制在1~3℃的温度差范围内。便于催化剂的再生和更换。制造费用比列管式固定床低得多。流化床反应器广泛用于空气氧化、催化裂化等反应过程。
  流化床的主要缺点是,由于返混作用,对于某些反应转化率和选择性不如固定床;催化剂容易磨损流失;不能使用表面型颗粒状催化剂。

本文发布于:2024-09-24 12:29:12,感谢您对本站的认可!

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