固定床反應(yīng)器的三種基本形式介紹

更新時間：2024-08-26

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　　固定床反應(yīng)裝置是一種在反應(yīng)器內(nèi)裝填顆粒狀固體催化劑或固體反應(yīng)物，形成一定高度的堆積床層，使氣體或液體物料通過顆粒間隙流過靜止固定床層，從而實現(xiàn)非均相反應(yīng)過程的設(shè)備。

　　‌固定床反應(yīng)裝置主要用于實現(xiàn)氣固相催化反應(yīng)‌，如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐等。此外，它也用于氣固相或液固相非催化反應(yīng)，此時床層填裝固體反應(yīng)物。固定床反應(yīng)器是一個圓形鋼罐，其內(nèi)部裝填有固體催化劑或固體用以實現(xiàn)反應(yīng)的物料層，這些物料層在反應(yīng)過程中保持靜止不動，而流體通過床層進(jìn)行反應(yīng)。固定床反應(yīng)器與流化床反應(yīng)器及移動床反應(yīng)器的主要區(qū)別在于固體顆粒處于靜止?fàn)顟B(tài)。固定床反應(yīng)器的應(yīng)用廣泛，包括但不限于離子交換軟化水處理設(shè)備、涓流床反應(yīng)器(氣、液相并流向下通過床層，呈氣液固相接觸)等。此外，還有自熱式固定床反應(yīng)器，這是一種換熱式固定床反應(yīng)器的特例，它以原料氣作為冷卻劑來冷卻床層，并將其預(yù)熱至反應(yīng)所要求的溫度，然后進(jìn)入床層反應(yīng)，適用于放熱反應(yīng)且原料氣必須預(yù)熱的系統(tǒng)‌。

　　應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛用于氣-固相反應(yīng)和液-固相反應(yīng)過程，如合成氨工業(yè)中的固定半水煤氣發(fā)生爐、水處理中的固定床離子交換柱等。

　　固定床反應(yīng)器主要有三種基本形式:

　　1.軸向絕熱式固定床反應(yīng)器:流體沿軸向自上而下流經(jīng)床層，床層同外界無熱交換。

　　2.徑向絕熱式固定床反應(yīng)器:流體沿徑向流過床層，可采用離心流動或向心流動，床層同外界無熱交換。這種形式的反應(yīng)器流體流動距離較短，流道截面積較大，流體壓力降較小，但結(jié)構(gòu)較軸向反應(yīng)器復(fù)雜。

　　3.列管式固定床反應(yīng)器:由多根反應(yīng)管并聯(lián)構(gòu)成，管內(nèi)或管間布置催化劑，載熱體流經(jīng)管間或管內(nèi)進(jìn)行加熱或冷卻。列管式反應(yīng)器適用于反應(yīng)熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。