mg不朽情缘5排血
您好,歡迎來到試劑儀器網! [登錄] [免費注冊]
試劑儀器網
位置:首頁 > 實用資料
固定床反應器、流化床反應器和漿態床反應器的區別
2019.09.25   點擊354次

1、固定床反應器

凡是流體通過靜態固體顆粒形成的床層而進行化學反應的設備都稱作固定床反應器。分為氣—固相催化反應器和液—固相催化反應器兩種。其中以氣態反應物料通過由固體催化劑所構成的床層進行化學反應的氣固相催化反應器在化工生產中應用最為廣泛。

2、流化床反應器

也叫沸騰床反應器。流體(氣體或液體)以較高流速通過床層,帶動床內固體顆粒運動,使之懸浮在流動的主體流中進行反應,具有類似流體流動的一些特性的裝置。是工業上應用較廣泛的一類反應器,適用于催化或非催化的氣—固、液—固和氣—液—固反應系統。

3、漿態床反應器

氣體以鼓泡形式通過懸浮有固體細粒的液體(漿液)層,以實現氣液固相反應過程的反應器。漿態反應器中液相可以是反應物,也可以是懸浮固體催化劑的載液。漿態反應器有兩種基本形式:其一是攪拌釜式,利用機械攪拌使漿液混合,適用于固體含量高、氣體流量小或氣液兩相均為間歇進料的場合;其二是三相流化床式,借助氣體上升時的作用使固體懸浮,并使漿液混合,避免了機械攪拌的軸封問題,尤適于高壓反應。漿態反應器中有兩個流體相,所以操作方式比較多樣,例如氣液兩相均為連續進出料,氣液兩相均為間歇進出料,以及液相為間歇進出料而氣相為連續進出料等,可以適應反應系統的不同要求。

三種反應器的優缺點,如下表:

反應器類型優點缺點
固定床反應器① 在生產操作中,除床層極薄和氣體流速很低的特殊情況外,床層內氣體的流動皆可看成是理想置換流動,因此在化學反應速度較快,在完成同樣生產能力時,所需要的催化劑用量和反應器體積較小。
② 氣體停留時間可以嚴格控制,溫度分布可以調節,因而有利于提高化學反應的轉化率和選擇性。
③ 催化劑不易磨損,可以較長時間連續使用。
④ 適宜于高溫高壓條件下操作。
① 催化劑載體往往導熱性不良,氣體流速受壓降限制又不能太大,則造成床層中傳熱性能較差,也給溫度控制帶來困難。
② 對于放熱反應,在換熱式反應器的入口處,因為反應物濃度較高,反應速度較快,放出的熱量往往來不及移走,而使物料溫度升高,這又促使反應以更快的速度進行,放出更多的熱量,物料溫度繼續升高,直到反應物濃度降低,反應速度減慢,傳熱速度超過了反應速度時,溫度才逐漸下降。所以在放熱反應時,通常在換熱式反應器的軸向存在一個最高的溫度點,稱為“熱點”。如設計或操作不當,則在強放熱反應時,床內熱點溫度會超過工藝允許的最高溫度,甚至失去控制而出現“飛溫”。此時,對反應的選擇性、催化劑的活性和壽命、設備的強度等均極不利。
③ 不能使用細粒催化劑,否則流體阻力增大,破壞了正常操作,所以催化劑的活性內表面得不到充分利用。
④ 催化劑的再生、更換均不方便。
流化床反應器① 由于可采用細粉顆粒,并在懸浮狀態下與流體接觸,流固相界面積大(可高達3280~16400 m2/m3),有利于非均相反應的進行,提高了催化劑的利用率。
② 由于顆粒在床內混合激烈,使顆粒在全床內的溫度和濃度均勻一致,床層與內浸換熱表面間的傳熱系數很高【200~400W/(m2·K)】,全床熱容量大,熱穩定性高,這些都有利于強放熱反應的等溫操作。這是許多工藝過程的反應裝置選擇流化床的重要原因之一。
③ 流化床內的顆粒群有類似流體的性質,可以大量地從裝置中移出、引入,并可以在兩個流化床之間大量循環。這使得一些反應—再生、吸熱—放熱、正反應—逆反應等反應耦合過程和反應—分離耦合過程得以實現。使得易失活催化劑能在工程中使用。
④ 流體與顆粒之間傳熱、傳質速率也較其它接觸方式為高。
⑤ 由于流—固體系中孔隙率的變化可以引起顆粒曳力系數的大幅度變化,以致在很寬的范圍內均能形成較濃密的床層。所以流態化技術的操作彈性范圍寬,單位設備生產能力大,設備結構簡單、造價低,符合現代化大生產的需要。
① 氣體流動狀態與活塞流偏離較大,氣流與床層顆粒發生返混,以致在床層軸向沒有溫度差及濃度差。加之氣體可能成大氣泡狀態通過床層,使氣固接觸不良,使反應的轉化率降低。因此流化床一般達不到固定床的轉化率。
② 催化劑顆粒間相互劇烈碰撞,造成催化劑的損失和除塵的困難。
③ 由于固體顆粒的磨蝕作用,管子和容器的磨損嚴重。
漿態床反應器① 在強放熱條件下,易保持溫度均勻;
② 采用細顆粒,使催化劑顆粒內表面利用較充分;
③ 當液相連續進出料時,催化劑排出再生比較方便。
① 連續操作時返混嚴重,當有串聯副反應存在時會使選擇性降低;
② 液固比通常較高,在有液相副反應時可使選擇性降低;
③ 存在催化劑細粉的分離問題。
mg不朽情缘5排血 5917953761093754879418566201513037182828886923325454546118020885879444926340211809901385717852987350 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();