绝热式固定床反应器课件.ppt

1、 固定床反应器固定床反应器 固体催化剂颗粒堆积起来所形成的固定床层静止不动，气体反应物自上而下流过床层，进行反应的装置称作固定床反应器。固定床反应器的结构固定床反应器的结构固定床催化反应器固定床催化反应器绝热式绝热式换热式换热式自热自热式式传热方传热方式不同式不同（一）绝热式固定床反应器（一）绝热式固定床反应器 绝热式反应器又分为单段和多段绝热式两类，反应时不与外界进行任何热量交换。放热反应，反应中多放出的热量完全用来加热物料本身，物料的温度将升高，称之为“绝热温升”。反之，为吸热反应时，物料的温度将降低，称为“绝热温降” 1.1.单段绝热式固定床反应器单段绝热式固定床反应器 u反应器外壳包裹

2、绝热保温层，使催化剂床层与外界没有热量交换。中空圆筒的底部放置搁板，上面堆放固体催化剂。气体从上而下通过催化剂床层。u结构简单，床层横截面温度均匀。单位体积内催化剂量大，即生产能力大。但只适用于热效应不大的反应。原料气产物催化剂催化剂绝热式固定床反应器 多段绝热式反应器多段绝热式反应器2.2.多段绝热式固定床反应器多段绝热式固定床反应器u 热效应大，常把催化剂床层分成几段(层)，段间采用间接冷却或原料气（或惰性组分）冷激，以控制反应温度在一定的范围内 。u 下图是用于 SO2 转化的多段绝热反应器，段间引入冷空气进行冷激。对于这类可逆放热反应过程，通过段间换热形成先高后低的温度变化，提高转化率

3、和反应速率。 蒸 汽 原 料 调 节 阀 催 化 剂 补 充 水 产 物 （二）列管式固定床反应器（二）列管式固定床反应器乙炔法合成氯乙烯反应器乙炔法合成氯乙烯反应器列管式固定床反应器的特点列管式固定床反应器的特点u 热效应较大，不宜采用绝热式反应器，可采用换热式固定床反应器。此设备如同列管式换热器，又称为列管式固定床反应器。u 反应器由多根反应管并联构成，管径一般为25-30，管数可达万根以上。管内装催化剂，传热介质流经管间进行加热或冷却，如下图。 列管式反应器优点：列管式反应器优点：l传热较好，管内温度较易控制；l返混小、选择性较高；l只要增加管数，便可有把握地进行放大；l对于极强的放热反

4、应，还可用同样粒度的惰性物料来稀释催化剂l适用: 原料成本高，副产物价值低以及分离不是十分容易的情况。 （三）自热式反应器（三）自热式反应器u采用反应放出的热量来预热新鲜的进料，达到热量自给和平衡，其设备紧凑，可用于高压反应体系。u但其结构较复杂，操作弹性较小，启动反应时常用电加热。 二、固定床反应器的优缺点二、固定床反应器的优缺点l 固定床层内的气相流动接近平推流，有利于实现较高的转化率与选择性；l 可用较少量的催化剂和较小的反应器容积获得较大的生产能力；l 结构简单、催化剂机械磨损小，适合于贵金属催化剂； l反应器的操作方便、操作弹性较大。固定床反应器缺点固定床反应器缺点 l催化剂颗粒较大，有效系数较低；l催化剂床层的传热系数较小，容易产生局部过热；l催化剂颗粒的更换费事，不适于容易失活的催化剂。 练一练 1.固定床反应器内的催化剂可以长期使用的原因。 2.分析为什么列管内催化剂颗粒不宜过大，也不宜过小？l 固定床反应器的分类；l 固定床反应器的结构；l 固定床催化反应器的特点 。小结作业布置l 1. 固定床反应器可分为哪几种？l 2. 简述不同类型固定床反应器的结构及特点。l 3. 简述固定床催化反应器的优缺点。