工業(yè)催化劑反應(yīng)器

1流化床反應(yīng)器

流態(tài)化的基本原理是：當(dāng)氣體經(jīng)過分布板以適當(dāng)速度均勻地通過粉狀催化劑床層時(shí)，催化劑的顆粒被吹動(dòng)，漂浮在氣體中做不規(guī)則的激烈運(yùn)動(dòng)，整個(gè)床層類似沸騰的液體一樣，能夠自由運(yùn)動(dòng)，所以又叫做沸騰床。

流化床的主要優(yōu)點(diǎn)是：①采用細(xì)顆粒催化劑有利于反應(yīng)氣體在催化劑微孔中的內(nèi)擴(kuò)散，催化劑表面的利用率高。②加強(qiáng)床層的傳熱，床層溫度均勻，可控制在1~3℃的溫度差范圍內(nèi)。③便于催化劑的再生和更換。制造費(fèi)用比列管式固定床低得多。流化床反應(yīng)器廣泛用于空氣氧化、催化裂化等反應(yīng)過程。流化床的主要缺點(diǎn)是：①由于返混作用，對(duì)于某些反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性不如固定床；②催化劑容易磨損流失；③不能使用表面型顆粒狀催化劑。2固定床反應(yīng)器又稱填充床反應(yīng)器，裝填有固體催化劑或固體反應(yīng)物用以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過程的一種反應(yīng)器。*固體物通常呈顆粒狀，粒徑2～15mm左右，堆積成一定高度（或厚度）的床層。*床層靜止不動(dòng)，流體通過床層進(jìn)行反應(yīng)。它與流化床反應(yīng)器及移動(dòng)床反應(yīng)器的區(qū)別在于固體顆粒處于靜止?fàn)顟B(tài)。*固定床反應(yīng)器主要用于實(shí)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。用于氣固相或液固相非催化反應(yīng)時(shí)，床層則填裝固體反應(yīng)物。涓流床反應(yīng)器也可歸屬于固定床反應(yīng)器，氣、液相并流向下通過床層，呈氣液固相接觸。

固定床反應(yīng)器有三種基本形式：①軸向絕熱式固定床反應(yīng)器②徑向絕熱式固定床反應(yīng)器。③列管式固定床反應(yīng)器由多根反應(yīng)管并聯(lián)構(gòu)成。固定床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：①返混小，流體同催化劑可進(jìn)行有效接觸，當(dāng)反應(yīng)伴有串聯(lián)副反應(yīng)時(shí)可得較高選擇性。②催化劑機(jī)械損耗小。③結(jié)構(gòu)簡單。固定床反應(yīng)器的缺點(diǎn)是：①傳熱差，反應(yīng)放熱量很大時(shí)，即使是列管式反應(yīng)器也可能出現(xiàn)飛溫（反應(yīng)溫度失去控制，急劇上升，超過允許范圍）。②操作過程中催化劑不能更換，催化劑需要頻繁再生的反應(yīng)一般不宜使用，常代之以流化床反應(yīng)器或移動(dòng)床反應(yīng)器。3流動(dòng)床流動(dòng)床是離子交換軟化水處理設(shè)備的一種構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)方式，為完全連續(xù)式軟化處理設(shè)備。一般分壓力式和重力式兩種類型：①重力式。由交換塔和和再生清洗塔組成，原水從交換塔頂進(jìn)入，在下落過程中與下落的樹脂接觸反應(yīng)，得到軟化處理的軟水由塔頂流出。再生后的樹脂從交換塔頂進(jìn)入，在下落過程中進(jìn)行交換處理并逐漸飽和失效落入交換塔底部，之后利用水射器不斷吸并輸送到再生清洗塔進(jìn)行再生，如此不斷循環(huán)進(jìn)行。②壓力式。主要由交換塔和再生清洗塔組成，交換它的內(nèi)分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ室，樹脂逐層靠水射器輸送下落。再生好的樹脂用水射器送入塔頂，原水從交換塔底部進(jìn)入，逐次通過Ⅲ室、Ⅱ室、Ⅰ時(shí)，即成軟水，由塔頂排出。每室中內(nèi)水與樹脂為同向流，而室之間則為逆向流。每室中樹脂的交換能力可得到最大利用。水與樹脂均靠壓力輸送。優(yōu)點(diǎn)：這種連續(xù)式離子交換高樹脂可保證生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行