絕熱式固定床反應器課件

固定床反應器

固體催化劑顆粒堆積起來所形成的固定床層靜止不動，氣體反應物自上而下流過床層，進行反應的裝置稱作固定床反應器。固定床反應器絕熱式固定床反應器課件固定床反應器的結(jié)構(gòu)固定床反應器的結(jié)構(gòu)固定床催化反應器絕熱式換熱式自熱式傳熱方式不同固定床催化反應器絕熱式換熱式自熱式傳熱方式不同（一）絕熱式固定床反應器

絕熱式反應器又分為單段和多段絕熱式兩類，反應時不與外界進行任何熱量交換。放熱反應，反應中多放出的熱量完全用來加熱物料本身，物料的溫度將升高，稱之為“絕熱溫升”。反之，為吸熱反應時，物料的溫度將降低，稱為“絕熱溫降”（一）絕熱式固定床反應器絕熱式反應器又分1.單段絕熱式固定床反應器

反應器外殼包裹絕熱保溫層，使催化劑床層與外界沒有熱量交換。中空圓筒的底部放置擱板，上面堆放固體催化劑。氣體從上而下通過催化劑床層。結(jié)構(gòu)簡單，床層橫截面溫度均勻。單位體積內(nèi)催化劑量大，即生產(chǎn)能力大。但只適用于熱效應不大的反應。1.單段絕熱式固定床反應器原料氣產(chǎn)物催化劑絕熱式固定床反應器

原料氣產(chǎn)物催化劑絕熱式多段絕熱式反應器多段絕熱式反應器2.多段絕熱式固定床反應器

熱效應大，常把催化劑床層分成幾段(層)，段間采用間接冷卻或原料氣（或惰性組分）冷激，以控制反應溫度在一定的范圍內(nèi)。下圖是用于SO2轉(zhuǎn)化的多段絕熱反應器，段間引入冷空氣進行冷激。對于這類可逆放熱反應過程，通過段間換熱形成先高后低的溫度變化，提高轉(zhuǎn)化率和反應速率。2.多段絕熱式固定床反應器絕熱式固定床反應器課件（二）列管式固定床反應器（二）列管式固定床反應器乙炔法合成氯乙烯反應器乙炔法合成氯乙烯反應器列管式固定床反應器的特點

熱效應較大，不宜采用絕熱式反應器，可采用換熱式固定床反應器。此設備如同列管式換熱器，又稱為列管式固定床反應器。反應器由多根反應管并聯(lián)構(gòu)成，管徑一般為25-30㎜，管數(shù)可達萬根以上。管內(nèi)裝催化劑，傳熱介質(zhì)流經(jīng)管間進行加熱或冷卻，如下圖。列管式固定床反應器的特點絕熱式固定床反應器課件

列管式反應器優(yōu)點：傳熱較好，管內(nèi)溫度較易控制；返混小、選擇性較高；只要增加管數(shù)，便可有把握地進行放大；對于極強的放熱反應，還可用同樣粒度的惰性物料來稀釋催化劑適用:原料成本高，副產(chǎn)物價值低以及分離不是十分容易的情況。列管式反應器優(yōu)點：

（三）自熱式反應器采用反應放出的熱量來預熱新鮮的進料，達到熱量自給和平衡，其設備緊湊，可用于高壓反應體系。但其結(jié)構(gòu)較復雜，操作彈性較小，啟動反應時常用電加熱。（三）自熱式反應器

二、固定床反應器的優(yōu)缺點

固定床層內(nèi)的氣相流動接近平推流，有利于實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)化率與選擇性；可用較少量的催化劑和較小的反應器容積獲得較大的生產(chǎn)能力；結(jié)構(gòu)簡單、催化劑機械磨損小，適合于貴金屬催化劑；反應器的操作方便、操作彈性較大。二、固定床反應器的優(yōu)缺點固定床反應器缺點催化劑顆粒較大，有效系數(shù)較低；催化劑床層的傳熱系數(shù)較小，容易產(chǎn)生局部過熱；催化劑顆粒的更換費事，不適于容易失活的催化劑。固定床反應器缺點練一練1.固定床反應器內(nèi)的催化劑可以長期使用的原因。

2.分析為什么列管內(nèi)催化劑顆粒不宜過大，也不宜過小？練一練1.固定床反應器內(nèi)的催化劑可以長期使用的固定床反應器的分類；固定床反應器的結(jié)構(gòu)；固定床催化反應器的特點。小結(jié)固定床反應器的分類；小結(jié)作業(yè)布置1.固定床反應器可分為哪幾種？2.簡述不同類型固定床反應器的結(jié)構(gòu)及特點。3.簡述固定床催化反應器的優(yōu)缺點。作業(yè)布置1.固定床反應器可分為哪幾種？

固定床反應器

固體催化劑顆粒堆積起來所形成的固定床層靜止不動，氣體反應物自上而下流過床層，進行反應的裝置稱作固定床反應器。固定床反應器絕熱式固定床反應器課件固定床反應器的結(jié)構(gòu)固定床反應器的結(jié)構(gòu)固定床催化反應器絕熱式換熱式自熱式傳熱方式不同固定床催化反應器絕熱式換熱式自熱式傳熱方式不同（一）絕熱式固定床反應器

絕熱式反應器又分為單段和多段絕熱式兩類，反應時不與外界進行任何熱量交換。放熱反應，反應中多放出的熱量完全用來加熱物料本身，物料的溫度將升高，稱之為“絕熱溫升”。反之，為吸熱反應時，物料的溫度將降低，稱為“絕熱溫降”（一）絕熱式固定床反應器絕熱式反應器又分1.單段絕熱式固定床反應器

反應器外殼包裹絕熱保溫層，使催化劑床層與外界沒有熱量交換。中空圓筒的底部放置擱板，上面堆放固體催化劑。氣體從上而下通過催化劑床層。結(jié)構(gòu)簡單，床層橫截面溫度均勻。單位體積內(nèi)催化劑量大，即生產(chǎn)能力大。但只適用于熱效應不大的反應。1.單段絕熱式固定床反應器原料氣產(chǎn)物催化劑絕熱式固定床反應器

原料氣產(chǎn)物催化劑絕熱式多段絕熱式反應器多段絕熱式反應器2.多段絕熱式固定床反應器

熱效應大，常把催化劑床層分成幾段(層)，段間采用間接冷卻或原料氣（或惰性組分）冷激，以控制反應溫度在一定的范圍內(nèi)。下圖是用于SO2轉(zhuǎn)化的多段絕熱反應器，段間引入冷空氣進行冷激。對于這類可逆放熱反應過程，通過段間換熱形成先高后低的溫度變化，提高轉(zhuǎn)化率和反應速率。2.多段絕熱式固定床反應器絕熱式固定床反應器課件（二）列管式固定床反應器（二）列管式固定床反應器乙炔法合成氯乙烯反應器乙炔法合成氯乙烯反應器列管式固定床反應器的特點

熱效應較大，不宜采用絕熱式反應器，可采用換熱式固定床反應器。此設備如同列管式換熱器，又稱為列管式固定床反應器。反應器由多根反應管并聯(lián)構(gòu)成，管徑一般為25-30㎜，管數(shù)可達萬根以上。管內(nèi)裝催化劑，傳熱介質(zhì)流經(jīng)管間進行加熱或冷卻，如下圖。列管式固定床反應器的特點絕熱式固定床反應器課件

列管式反應器優(yōu)點：傳熱較好，管內(nèi)溫度較易控制；返混小、選擇性較高；只要增加管數(shù)，便可有把握地進行放大；對于極強的放熱反應，還可用同樣粒度的惰性物料來稀釋催化劑適用:原料成本高，副產(chǎn)物價值低以及分離不是十分容易的情況。列管式反應器優(yōu)點：

（三）自熱式反應器采用反應放出的熱量來預熱新鮮的進料，達到熱量自給和平衡，其設備緊湊，可用于高壓反應體系。但其結(jié)構(gòu)較復雜，操作彈性較小，啟動反應時常用電加熱。（三）自熱式反應器

二、固定床反應器的優(yōu)缺點

固定床層內(nèi)的氣相流動接近平推流，有利于實現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)化率與選擇性；可用較少量的催化劑和較小的反應器容積獲得較大的生產(chǎn)能力；結(jié)構(gòu)簡單、催化劑機械磨損小，適合于貴金屬催化劑；反應器的操作方便、操作彈性較大。二、固定床反應器的優(yōu)缺點固定床反應器缺點催化劑顆粒較大，有效系數(shù)較低；催化劑床層的傳熱系數(shù)較小，容易產(chǎn)生局部過熱；催化劑顆粒的更換費事，不適于容易失活的催化劑。固定床反應器缺點練一練1.固定床反應器內(nèi)的催化劑可以長期使用的原因。

2.分析為什么列管內(nèi)催化劑顆粒不宜過大，也不宜過小？練一練