固定床反应器操作与控制-固定床反应器的特点及结构

《化学反应器操作与控制》固定床反应器的分类中变串低变工艺流程图传统合成氨工艺流程双甲工艺流程固定床反应器的分类——按换热方式分类固定床反应器绝热式固定床换热式定床自热式固定床固定床反应器的分类——绝热式固定床绝热式固定床在反应过程中，床层不与外界进行热量交换固定床反应器的分类——绝热式固定床(a)间接换热式(b)原料气冷激式(c)非原料气冷激式多段固定床绝热反应器固定床反应器的分类——换热式固定床换热式固定床在反应过程中，床层与外界进行热量交换列管式固定床原料气反应后气体载热体流出的载热体固定床反应器的分类——自热式固定床自热式固定床以原料气为换热介质，利用反应后的高温气体预热原料，使其达到反应温度，本身得到冷却单管并流式催化床双套管并流式催化床三套管并流式催化床甲烷化塔低压甲醇合成塔固定床反应器的分类——按流体走向分类固定床反应器轴向固定床径向固定床固定床反应器的分类——按流体走向分类固定床反应器的分类——按流体走向分类1、3-第一、二轴向层；2-菱形分布器；4-层间换热器；5-径向层；6-下部换热器；A-一次入塔气；B-一次出塔气；C-二次入塔气；D-二次出塔气；E-塔底冷副线；F-层间冷激气；G-层间冷却气二轴一径式合成塔换热式固定床《化学反应器操作与控制》按换热方式分类按换热方式分类换热式固定床在反应过程中，床层与外界进行热量交换。列管式固定床按换热方式分类换热式固定床反应器管径的选择应能满足传热的要求，与反应热效应和热稳定性条件有关，一般在0.02-0.05m范围内。列管数目多的可达数百数千根，甚至达到万根以上。催化剂颗粒的直径一般在0.002-0.006m左右，太细则床层阻力过大。载热体水及加压水导生液烟道气熔盐按换热方式分类按换热方式分类列管式固定床反应器换热效果好，催化剂床层温度易控制，器内物料流动接近理想置换流型，反应速率快，选择性高。但其结构较复杂，设备费用高，不宜在高压条件下使用。列管式固定床反应器中，合理选择载热体及其温度的控制是保持反应稳定进行的关键。载热体的温度与反应温度的温差宜小，但必须移走反应过程中释放出的大量热量。按换热方式分类低压甲醇合成塔绝热式固定床反应器《化学反应器操作与控制》按换热方式分类绝热式固定床绝热式固定床在反应过程中，床层不与外界进行热量交换。绝热式固定床这类反应器结构简单，反应器生产能力大。对于反应热效应不大，反应过程允许温度有较宽变动范围的反应过程，常采用此类反应器。对于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。绝热式固定床这类反应器结构简单，反应器生产能力大。对于反应热效应不大，反应过程允许温度有较宽变动范围的反应过程，常采用此类反应器。对于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。例如：甲醇氧化制甲醛单段绝热式反应器的缺点：反应过程中温度变化较大。绝热式固定床绝热式固定床反应器2《化学反应器操作与控制》按换热方式分类绝热式固定床绝热式固定床在反应过程中，床层不与外界进行热量交换。绝热式固定床有多个连续排列的催化剂床层，反应物料逐个穿过催化剂床层进行绝热反应，床层间反应物料可以与换热介质进行换热以满足反应条件的要求。在多段绝热反应器中，每反应一次称为一段。多段反应器可以是多个反应器的串联，也可以是数段合并在一起组成一个多段反应器。多段绝热反应器绝热式固定床多段换热式催化反应器的段数，一般主要决定于所要求的最终转化率。绝热式固定床(a)间接换热式(b)原料气冷激式(c)非原料气冷激式多段固定床绝热反应器联合使用直接换热绝热式固定床间接换热催化剂用量大受到限制流程复杂设备投资大固定床反应器的特点《化学反应器操作与控制》固定床反应器的特点中变串低变工艺流程图固定床反应器的特点双甲工艺流程固定床反应器的特点甲醇合成塔凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器。其中尤以用气态的反应物料通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气-固相催化反应器占最主要的地位。固定床反应器的特点床层内流体的流动接近于理想置换流动。与理想混合反应器相比，它的反应速率较快，可用较少量的催化剂和较小体积的反应器获得较大的生产能力；固定床反应器的特点1.优点温度分布可以适当调节，有利于达到高的转化率和高的选择性；适宜于高温高压条件下操作；催化剂不易磨损而且可长期使用。固定床反应器的特点1.优点原料气产物催化剂催化剂在床层中静止不动，而且催化剂载体又往往是热的不良