固定床移动床的特点
气化炉的类型
煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。
气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压( MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。
1、固定床气化固定床气化也称移动床气化。
固定床一般以块煤或焦煤为原料。
煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。
流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本保持不变,因而称为固定床气化。
另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。
固定床气化的特性是简单、可靠。
同时由于气化剂于煤逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。
固定床气化炉常见有间歇式气化(UGI)和连续式气化(鲁奇Lurgi)2种。
前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中CH4含量,国内有数千台这类气化炉,弊端颇多;后者国内有20多台炉子,多用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。
(1)、固定床间歇式气化炉(UGI)以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。
该技术是30年代开发成功的,投资少,容易操作,目前已属落后的技术,其气化率低、原料单一、能耗高,间歇制气过程中,大量吹风气排空,每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3,放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,造成环境污染。
移动床
实际的SMB设备中,在程序 控制下,通过旋转阀RV的步 进,同步改变进料位置,和流 体流过床层方向抽出的位置, 实际上固体吸
…… 生物发酵 早期成功应用在石油的轻组 分分离和果葡糖浆的纯化中。 SMB 食品
的应用
手性药物
由于具有设备结构小、产 率高、溶剂消耗少、分离能力 强、污染少以及便于连续化生 产和自动控制等优点,在生物 分离和手性拆分中备受关注。
水质特点
I区: 洗脱液进口与抽取液出 口之间——解吸强吸附组份 II区: 抽取液出口与进料口 之间———解吸弱吸附组份 III区: 进料口与抽余液出口 之间——吸附强吸附组份 IV区: 抽余液与洗脱液进口 之间——吸附弱吸附组份
每经过一个切换周期物料进出口管线沿液相流动方向移动一个色谱柱, 通过周期性开启、关闭进出口阀门来模拟固定相吸附剂与流动相液体的逆流 接触移动
切换时间 进料液流量 洗脱液流量 萃取液流量 萃余液流量 循环液流量
参数设计
安全边界因子法、 Massimo三角形理论法 驻波分析法
①
ISMB (Improved SMB):即改进的模拟移动床技术,只需要少量 的柱数,但却可以实现比传统SMB系统更好的分离效果 。
② SMBR (SMB reactors):模拟移动床反应器是一种化学反应器,把反应和相应 产品的分离综合在一起,减少设备,提高工艺性能。对有平衡限制的反应,通过打 破平衡,一边反应一边把产物分离出去,最终实现彻底地转化。
一种吸附操作单元
模拟移动床( SMB )
一. 什么是移动床?
固定床:间歇操作,非吸附分 离的时间比较长,若处理细胞浆 或发酵液会堵塞床层
流化床:吸附效率虽高,但返 混严重 ,吸附剂有磨损
特点:连续逆流循环 基于色谱分离技术的原理 流动相在床层内通 过循环泵不断自下而上 循环流动,而吸附剂颗 粒依靠重力向下移动, 与进料逆流接触。床层 中部连续进料,弱吸附 组分从床层顶部流出, 而强吸附组分在固定相 作用下从床层底部流出, 逐步完成吸附、精制和 解吸的过程 真实移动床原理图
固定床、流化床、移动床、浆态床比较
四种反应器形式比较一、固定床反应器(一)概念凡是流体通过不动的固体物料形成的床层面进行反应的设备都称为固定床反应器。
而其中尤以利用气态的反应物料,通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气固相催化反应器在化工生产中应用最为广泛。
例如石油炼制工业中的加氢裂化、歧化、异构化、加氢精制等;无机化学工业中的合成氨、硫酸、天然气转化等;有机化学工业中的乙烯氧化制环氧乙烷、乙烯水合制乙醇、乙苯脱氧制苯乙烯、苯加氢制环己烷等。
(二)特点结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等优点,是现代化工和反应中应用很广泛的反应器。
1、优点主要表现在以下几个方面:1)在生产操作中,除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外,床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动,因此在化学反应速度较快,在完成同样生产能力时,所需要的催化剂用量和反应器体积较小。
2)气体停留时间可以严格控制,温度分布可以调节,因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。
3)催化剂不易磨损,可以较长时间连续使用。
4)适宜于高温高压条件下操作。
2、由于固体催化剂在床层中静止不动,相应地产生一些缺点:1)催化剂载体往往导热性不良,气体流速受压降限制又不能太大,导致床层中传热性能较差,也给温度控制带来困难。
对于放热反应,在换热式反应器的入口处,因为反应物浓度较高,反应速度较快,放出的热量往往来不及移走,而使物料温度升高,这又促使反应以更快的速度进行,放出更多的热量,物料温度继续升高,直到反应物浓度降低,反应速度减慢,传热速度超过了反应速度时,温度才逐渐下降。
所以在放热反应时,通常在换热式反应器的轴向存在一个最高的温度点,称为“热点”。
如设计或操作不当,则在强放热反应时,床内热点温度会超过工艺允许的最高温度,甚至失去控制而出现“飞温”。
此时,对反应的选择性、催化剂的活性和寿命、设备的强度等均极不利。
2)不能使用细粒催化剂,否则流体阻力增大,破坏了正常操作,所以催化剂的活性内表面得不到充分利用。
大气污染控制_吸附
吸附设备的分类和特点
固定床吸附器主要优点:
结构简单、造价低、吸附剂磨损小
固定床吸附器主要缺点: 1)连续操作时需不断地周期性切换; 2) 需设置备用设备,增加总吸附剂用量; 3)吸附剂导热性差,操作时易出 现局部床层过热; 4)再生时不易加热升温和冷却降温; 5)热量利用率 低,压力损失较大。
吸附设备的分类和特点
(3)总吸附速率
1
Kyp
1
kyp
m
kxp
1
K xp
1
kxp
1
kyp m
Ky=mKx, m为y-x相图中平衡曲线的平均斜率
吸附设备的分类和特点
吸附设备:固定床、移动床、流化床。
固定床:吸附剂固定在某一部位上静止不动,应用最为广 泛。有立式、卧式、环式三种类型。
立式固定床吸附器: 优点:空间利用率高、不 易产生沟流和短路,装填 和更换吸附剂简单。 缺点:压降较大,气流通 过面积较小。 适用于:小气量、高浓度 气体的处理。
KL 0 K(L h)
D
4Q
u
m SLρb
b——吸附剂堆积密度,kg/m3;
为了避免装填损失,可多取5%-20%装 填量
练习
拟用活性炭吸附器回收废气中所含的三氯乙烯, 已知废气中三氯乙烯浓 度为11.5g/m3,流量为12700m3/h。已知活 性炭对三氯乙烯的静活性 为26.29%,其堆积密度为230kg/m3,假 设气体通过床层的速度为 20m/min,并假设死床层的厚度为0.15m。若要求吸附保护时间为 223min,求该吸附器的吸附剂用量(裕量取10%)?( )
气体的吸附净化-速率
(2)内扩散速率
式中,ddMtA
——单位时间内吸附质从固相外表面扩散至内表 面的质量,kg/m3﹒s;
催化重整技术问答
催化重整技术问答1我国典型的带有后加氢的催化重整工艺是怎样构成的?答:带有后加氢的典型的催化重整工艺是在重整的最后一台反应器后带有一个加氢精制反应器,以便饱和重整过程中由于裂解反应产生的烯烃,保证芳烃产品酸洗比色和溶剂油碘值合格。
后加氢反应器入口温度由三通调节阀通过热旁路来调节。
后加氢反应器对生产芳烃装置来说,它可以替代芳烃的白土精制装置,操作简单,维护方便,这是一项具有我国特点的较为先进的催化重整工艺。
2何谓两段重整?举例说明它的优点。
答:两段重整就是前部反应器(如第1、2反应器和/或第3反应器)与后部反应器(如第3或/和第4反应器)分别装入两种不同牌号、不同性能的催化剂,以获得最佳重整效果的重整过程。
两段重整的研究表明,前部反应器可装入抗干扰能力强的催化剂,这样可以更好地抵抗来自进料的水、硫、氮和重金属杂质等的干扰;后部反应器操作强度大。
装入稳定性好的催化剂,这样就能扬长避短,使重整过程液收稳定性大为提高,可实现最佳化运转。
我国近年开发的CB-6/CB-7铂铼催化剂两段重整的优点是:(1)催化剂活性、选择性得到良好发挥;(2)催化剂稳定性得到最好发挥;(3)催化剂的温度效应和压力效应明显;(4)装置总体杭干扰能力强;(5)装置总体经济效益好等。
3固定床径向反应器有何特点?移动床(连续再生式)径向反应与固定床反应器有什么不同之处?答:(1)固定床径向反应器的主要特点是压降低、阻力小。
气体物料沿着径向从边缘扇形管穿过催化剂床层。
流入位于中心的中心管汇聚引出。
催化剂存于扇形管与中心管之间的环形空间内。
这种反应器的最大优点就在干床层薄、压降低,床层的阻力比较均匀,处理量大。
根据流体动力学原理。
流体流动的阻力降(P阻)与流动距离(L)成正比,与流通截面积(S)平方成反比,即P阻∝L/S2将固定床径向反应器与轴向反应器进行比较,可以看出,径向反应器的流动距离较轴向小,而径向反应器的流通面积比轴向反应器大,所以径向反应器的压降低(见图4-8,9)。
几种固定床
几种固定床(移动床)气化炉的特点2009-02-21 10:05:37| 分类:默认分类|举报|字号订阅移动床(固定床)气化移动床气化又称固定床气化,属于逆流操作。
分为常压与加压两种。
常压法比较简单,但要求用块煤,低灰熔点的煤难以使用。
加压法是常压法的改进和提高,常用O2与水蒸气为气化剂,对煤种适应性大大提高。
属于这类炉型的气化炉有UGI炉、鲁奇(Lurgi)炉和液态排渣鲁奇(BGL)炉等。
(1) UGI炉固定床气化炉常压UGI炉以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。
该技术是20世纪30年代开发成功的,设备容易制造、操作简单、投资少。
但是,在日益重视规模化、环境保护和能源利用率的今天,这种常压煤气化技术设备能力低、三废量大以及必须使用无烟块煤等缺点变得日益突出。
①UGI炉单炉生产能力小。
即使是最大的3.6m炉,单炉的产气量也只有12000m3/h(标)左右,使得气化炉数量增多,布局十分困难。
②UGI炉生产现场操作环境恶劣。
一层潮湿,二层闷热,三层升腾的蒸汽让人难以忍受。
③一个制气循环分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净5个阶段。
气化过程中大约有1/3的时间用于吹风和倒换阀门,有效制气时间少,气化强度低。
另外,需要经常维护气化区的适当位置,加上阀门开启频繁,部件容易损坏,因而操作与管理比较繁琐。
④来自洗气箱和洗气塔的大量含氰废水和吹风气,对河流和空气造成严重污染。
⑤UGI炉对煤质的要求极为严格,原料必须是25~80mm的无烟块煤,入炉煤必须经过筛选,筛选下来的粉煤和碎煤只能低价卖出或烧锅炉。
⑥UGI炉碳转化率低,渣中含碳量高达22%以上,造成煤的大量浪费。
⑦UGI炉出炉煤气中CO+H2只有70%左右,而且炉出口温度低,气体含有相当量的煤焦油,给气体净化带来困难。
UGI炉目前已属于落后的技术,国外早已不再采用。
我国的中小氮肥厂仍有3000多台UGI炉在运转。
2024年催化裂化装置市场发展现状
2024年催化裂化装置市场发展现状简介催化裂化装置是石油化工行业中重要的设备之一,广泛应用于原油加工过程中。
本文将探讨催化裂化装置市场的发展现状,从装置类型、市场规模、关键驱动因素以及未来趋势等方面进行分析。
装置类型催化裂化装置可以根据其结构和反应方式分为固定床和移动床两种类型。
固定床催化裂化装置是目前最常用的装置类型,其特点是操作稳定、投资成本相对较低;而移动床催化裂化装置在处理重质原油和高硫原油方面具有独特优势,但操作复杂且投资成本较高。
市场规模催化裂化装置市场规模受到原油加工需求和石油产品市场需求的影响。
根据市场研究,过去几年中,全球原油加工能力不断增加,推动了催化裂化装置市场的发展。
据预测,到2025年,全球催化裂化装置市场规模有望达到xx亿美元。
驱动因素催化裂化装置市场的发展受到多个因素的驱动。
全球能源需求的不断增长推动了原油加工能力的扩大,催化裂化装置作为关键设备,市场需求随之增加。
2. 石油产品市场的变化随着世界经济的发展,对石油产品的需求也在不断变化,特别是对汽车燃料和化工产品的需求增长,进一步推动了催化裂化装置市场的需求。
3. 绿色环保要求的提升全球对环境保护的关注不断增加,减少石油加工过程中的环境污染成为行业发展的重要目标。
催化裂化装置作为产生高能效和低污染的装置,受到越来越多国家政府的支持和鼓励。
未来趋势催化裂化装置市场在未来将呈现以下趋势:1. 转型升级随着绿色环保要求的提升,未来催化裂化装置将更加注重能耗优化、污染物排放控制等技术创新,以满足环境保护要求。
2. 区域市场的发展差异不同地区的催化裂化装置市场发展存在差异,发展速度较快的地区包括亚太地区、中东和北美等。
而欧洲地区由于环保要求的提升,市场发展相对较慢。
随着轻质原油资源的增加和重质原油需求的下降,未来催化裂化装置市场将更多地面向轻质原油加工,以满足市场需求。
结论催化裂化装置市场在原油加工需求和石油产品市场变化的推动下持续发展。
几种固定床
几种固定床(移动床)气化炉的特点2009-02-21 10:05:37| 分类:默认分类|举报|字号订阅移动床(固定床)气化移动床气化又称固定床气化,属于逆流操作。
分为常压与加压两种。
常压法比较简单,但要求用块煤,低灰熔点的煤难以使用。
加压法是常压法的改进和提高,常用O2与水蒸气为气化剂,对煤种适应性大大提高。
属于这类炉型的气化炉有UGI炉、鲁奇(Lurgi)炉和液态排渣鲁奇(BGL)炉等。
(1) UGI炉固定床气化炉常压UGI炉以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。
该技术是20世纪30年代开发成功的,设备容易制造、操作简单、投资少。
但是,在日益重视规模化、环境保护和能源利用率的今天,这种常压煤气化技术设备能力低、三废量大以及必须使用无烟块煤等缺点变得日益突出。
①UGI炉单炉生产能力小。
即使是最大的3.6m炉,单炉的产气量也只有12000m3/h(标)左右,使得气化炉数量增多,布局十分困难。
②UGI炉生产现场操作环境恶劣。
一层潮湿,二层闷热,三层升腾的蒸汽让人难以忍受。
③一个制气循环分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净5个阶段。
气化过程中大约有1/3的时间用于吹风和倒换阀门,有效制气时间少,气化强度低。
另外,需要经常维护气化区的适当位置,加上阀门开启频繁,部件容易损坏,因而操作与管理比较繁琐。
④来自洗气箱和洗气塔的大量含氰废水和吹风气,对河流和空气造成严重污染。
⑤UGI炉对煤质的要求极为严格,原料必须是25~80mm的无烟块煤,入炉煤必须经过筛选,筛选下来的粉煤和碎煤只能低价卖出或烧锅炉。
⑥UGI炉碳转化率低,渣中含碳量高达22%以上,造成煤的大量浪费。
⑦UGI炉出炉煤气中CO+H2只有70%左右,而且炉出口温度低,气体含有相当量的煤焦油,给气体净化带来困难。
UGI炉目前已属于落后的技术,国外早已不再采用。
我国的中小氮肥厂仍有3000多台UGI炉在运转。
活性炭的吸附方式
活性炭的吸附方式活性炭的吸附方式主要有搅拌池吸附法、固定床吸附法、移动床吸附法和流动床吸附法等。
固定床和移动床吸附方式根据水流方向又可分为下流式和上流式。
此外,各种吸附方式又分为单级、顺流多级和逆流多级等方式。
吸附方式各有特点,在使用时要适当选用。
(一)搅拌池吸附搅拌池是将活性炭投加到反应池内的原水中,用机械搅拌使之与原水接触,专门用于粉末活性炭吸附。
经吸附后的活性炭可经过凝聚沉淀出来,并根据需要再进行过滤。
反应池又大致可分为两种类型:搅拌机型和泥渣接触型。
搅拌器型即用搅拌设备快速搅拌使原水与活性炭进行接触;泥渣接触型在运行时池内保持一定浓度的活性炭浆不断循环,与连续流入的原水相接触,活性炭的停留时间长,吸附负荷较高,处理效果较稳定。
(二)固定床吸附构造与快速砂虑池大致相同,活性炭颗粒床的厚度可从0.6~2m以上,有压力式和重力式两种,从外型上又可称为吸附柱或吸附池,是应用最多的吸附装置,具有维护管理方便,易于实现自动化等特点。
活性炭颗粒填充的床层与砂滤池一样具有过滤能力,但活性炭吸附床主要用来去除水中的溶解有机物,而不是去除浊度,所以活性炭吸附装置通常设在快滤池的后面,减少水中的悬浮固体和大分子有机物堵塞活性炭孔隙而影响活性炭的吸附性能,同时活性炭床通常还需要定期进行反冲洗以排除活性炭层内的污染物。
当活性炭被有机物所饱和时,就要取出全部活性炭去再生,换成新炭或再生炭。
一个固定床只能采取间歇操作,多级串联、并联吸附方式可实现连续操作,但相应的阀门和管线复杂。
水流方式有下向流和上向流,上向流使活性炭层处于轻微膨胀状态又被称为上向流膨胀床。
膨胀床的截污能力小,层内阻力增加缓慢,可长时间连续进行,但床层的上部需加装捕捉器,防止活性炭颗粒随水流流失。
(三)移动床吸附移动床就是吸附一定时间后,使活性炭层向水流相反的方向移动,排除已吸附饱和的炭,同时把再生炭补充进来,每次移动的炭量约为整个填充层量的5%~20%。
固定床移动床流化床
固定床:当气体以较小的速度流过固定床时,流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化,床高维持不变;床层压降随流速对数增大而增大。
流化床:固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面,即使设备倾斜,界面仍会保持水平;床层压降不随流速变化(基本不变)。
输送床:固体颗粒在设备内无明显界面;床层压力随流速增大而减小。
流化床和沸腾床可能只是叫法上不同。
流化床,也就是沸腾床,接触面大,传热传质效率高,时空产率高,但返混严重。
需要注意的是不能堵塞气体分布器,堵了很麻烦的。
固定床和移动床比较适合气-气、气-液和液-液反应,床层本身作为[wiki]催化剂[/wiki],优点是返混小,固相带出少,分离简单。
流化床的床型是设计中很重要的,与反应体系的匹配要求比较高。
此外,操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。
流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。
固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应.沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大.固定床:固定床反应器又称填充床反应器,装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。
固体物通常呈颗粒状,粒径2~15mm左右,堆积成一定高度(或厚度)的床层。
移动床技术
真实移动床TMB
优点:操作连续化,提高了吸附剂的利 用率,增加了原料的处理量 缺陷:床层移动造成床层装填性能恶化, 吸附剂颗粒易磨损 ,固定相易堵塞
催生了一门新技术:模拟移动床(Simulated Moving Bed ,SMB) 概念由上世纪50年代提出的,60年代由美国的 环球油品公司(UOP)公司申请了专利,命名为 Sorbex。
② SMBR (SMB reactors):模拟移动床反应器是一种化学反应器,把反应和相应 产品的分离综合在一起,减少设备,提高工艺性能。对有平衡限制的反应,通过打 破平衡,一边反应一边把产物分离出去,最终实现彻底地转化。
③
SF-SMB(Superitical Fluid SMB):把SMB技术和超临界流体SFC技术
无机质类
有机质类
手性填料
水质特点
I区: 洗脱液进口与抽取液出 口之间——解吸强吸附组份 II区: 抽取液出口与进料口 之间———解吸弱吸附组份 III区: 进料口与抽余液出口 之间——吸附强吸附组份 IV区: 抽余液与洗脱液进口 之间——吸附弱吸附组份
每经过一个切换周期物料进出口管线沿液相流动方向移动一个色谱柱, 通过周期性开启、关闭进出口阀门来模拟固定相吸附剂与流动相液体的逆流 接触移动
模拟移动床
模拟移动床(Simulated Moving Bed SMB)是一种可
以用于层析、吸附、离子交换、梯度洗脱等一种连续运行
的色谱设备主体;
与吸附剂结合,多个单体柱组合,通过“模拟移动”工艺 可以实现高效、廉价、连续分离。
最基本功能:是能够实现分离技术 工业化与连续化。
工业色谱的分离介质
真实流动床技术
特点:连续逆流循环 基于色谱分离技术的原理 流动相在床层内通 过循环泵不断自下而上 循环流动,而吸附剂颗 粒依靠重力向下移动, 与进料逆流接触。床层 中部连续进料,弱吸附 组分从床层顶部流出, 而强吸附组分在固定相 作用下从床层底部流出, 逐步完成吸附、精制和 解吸的过程
煤气化炉的分类
煤气化炉的分类煤气化炉的种类有很多,比如鲁奇炉、BGL、德士古水煤浆炉、壳牌熔渣气化炉、灰熔聚、恩德炉、航天炉、E-GAS、多喷嘴、温克勒等。
我们按气化炉中的流体力学条件分,只有三种:固定床、流化床、气流床。
1.气化炉分类:1.1 固定床气化也称移动床气化。
固定床一般以块煤或煤焦为原料,煤由气化炉顶加入,气化剂(氧气、蒸汽)由炉底送入。
流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本维持不变,因而称为固定床气化。
另外,由于煤从气化炉顶加入,含有残碳的灰渣自炉底排出,在气化过程中,煤粒在气化炉内是从上到下缓慢移动的。
因而又称为移动床气化。
固定床的特点是简单可靠。
气化剂与煤逆流接触,气化过程比较完全,热量利用比较合理,热效率较高。
1.2 流化床气化流化床气化又称为沸腾床气化。
以小颗粒为气化原料,这些细粒煤在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。
流化床技术得到了迅速发展,其原因在于:①生产强度比固定床大;②可用小颗粒煤,无需块煤;③可用褐煤等高灰劣质煤。
1.3 气流床气化气流床技术是一种并流式气化。
气化剂将粉煤(70%以上的煤粉通过200目筛孔)夹带入气化炉,在1500-1900℃高温下将煤一步转化为CO、H2、CO2等气体,残渣以熔渣形式排除气化炉。
也可将煤粉制成水煤浆,用泵送入气化炉。
煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,直接发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下。
因此,其热解、燃烧以及吸热的气化反应,几乎是同时发生的。
随着气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物、燃烧产物裹挟着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。
这种运送形态,相当与流化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,因此称为气流床气化。
1.4 熔融床气化熔融床气化也称熔浴床气化或熔融流态床气化。
移动床和固定床
固定床反应器定义:气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置。
特点:结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等优点,是现代化工和反应中应用很广泛的反应器。
应用:主要用于气固相催化反应。
基本形式:轴向绝热式、径向绝热式、列管式。
固定床反应器缺点:床层温度分布不均匀;床层导热性较差;对放热量大的反应,应增大换热面积,及时移走反应热,但这会减少有效空间。
流化床反应器(沸腾床反应器)定义:流体(气体或液体)以较高流速通过床层,带动床内固体颗粒运动,使之悬浮在流动的主体流中进行反应,具有类似流体流动的一些特性的装置。
应用:应用广泛,催化或非催化的气—固、液—固和气—液—固反应。
原理:固体颗粒被流体吹起呈悬浮状态,可作上下左右剧烈运动和翻动,好象是液体沸腾一样,故流化床反应器又称沸腾床反应器。
结构:壳体、气体分布装置、换热装置、气—固分离装置、内构件以及催化剂加入和卸出装置等组成。
优点:传热面积大、传热系数高、传热效果好。
进料、出料、废渣排放用气流输送,易于实现自动化生产。
缺点:物料返混大,粒子磨损严重;要有回收和集尘装置;内构件复杂;操作要求高等。
固定床:一、固定床反应器的优缺点凡是流体通过不动的固体物料形成的床层面进行反应的设备都称为固定床反应器,而其中尤以利用气态的反应物料,通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气固相催化反应器在化工生产中应用最为广泛。
气固相固定床反应器的优点较多,主要表现在以下几个方面:1、在生产操作中,除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外,床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动,因此在化学反应速度较快,在完成同样生产能力时,所需要的催化剂用量和反应器体积较小。
2、气体停留时间可以严格控制,温度分布可以调节,因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。
3、催化剂不易磨损,可以较长时间连续使用。
4、适宜于高温高压条件下操作。
由于固体催化剂在床层中静止不动,相应地产生一些缺点:1、催化剂载体往往导热性不良,气体流速受压降限制又不能太大,则造成床层中传热性能较差,也给温度控制带来困难。
反应器基础知识 第一讲
锻焊结构 : 反应器的筒节经过由锻坯 墩粗、拔长、墩粗、冲孔的锻 造加工过程,筒节上没有纵向 焊缝,这种结构称为锻焊结构 如右图。 这种结构可适用于高温高 压场合,对提高反应器耐周向 应力的可靠性有利,焊后检测 较为容易,一般适用于壁厚大 于150mm的场合,最大厚度 480mm。
板焊结构 : 反应器的筒节由钢板卷 曲后焊接而成,这种结构称 为板焊结构,如右图。 这种结构也适用于高温 高压场合,但筒节上有纵、 环向焊缝,焊缝多,工作量 大,钢板内特性难以保证, 不如锻件筒节。最大厚度 300mm。
出口收集器 用于支承下部的催化剂床层,以减轻床层 的压降和改善反应物料的分配。
加氢反应器结构上的改进
(1)催化剂支承结构
(2)法兰密封结构
(3)反应器支承结构
(4)反应器裙座连接结构
(5)反应器外部附件 连接结构 保温支撑圈多采用 现在流行的不直接 焊于反应器外部而 是披挂其上的鼠笼 式结构。当附件非 与反应器壁相焊不 可时,应尽量使其 焊透。
制造加氢反应器的常用材料 制造加氢反应器的常用材料一般为Cr-Mo钢系, 因为这些钢材既具有优良的抗高温氢腐蚀性能, 又有良好的短时和长时高温力学性能。根据不同 的温度和压力,一般都选用 1Cr-0.5Mo; 1.25Cr-0.5Mo; 2.25Cr-1Mo; 2.25Cr-1Mo 0.25V; 3Cr-1Mo 0.25V;
要防止回火脆性破坏现象的出现,就要从 以下几点考虑:
1、尽量减少钢中P、Sb、Sn、As等杂质元素的含量; 2、采用真空碳脱氧(VCD)的冶炼工艺,将Si的含量降低; 3、对回火脆化敏感性系数(J系数和X系数)推荐按下面的值控 制: J系数 =(Si + Mn)(P + Sn)×104 ≤100% (仅用于母材 X系数 =(10P + 5Sb + 4Sn + As)×10-2 ≤ 15×10-6 ; 4、控制脆化处理后的韧性指标; 5、制造中应选择合适的热处理工艺,使钢材既能满足规定的力 学要求,又具有优越的抗回火脆性性能这一综合指标; 6、采用热态的开停工方案,开工时先升温、后升压,停工时先 降压、后降温; 7、采用合适的开停工升降温速度,建议温度小于150℃时,升 温速度不超过25℃/h为宜。
固定床、气流床、流化床的具体区别
固定床、气流床、流化床的具体区别请高手介绍固定床、气流床、流化床的具体区别-1,是按照什么方式分的?2,各自有什么区别?3,各适用于什么流程?4,有没有什么更好的发展方向?5,th anks!基本代表了三代煤气化技术。
固定床就是床层基本不动或者说缓慢向下移动,一般经历四个不同阶段,用蒸汽、空气(或富氧造气),采用块煤,气化温度较低,生产负荷小,煤气成分复杂,含焦油酚等,废水处理较难。
流化床相对固定床来说,气化剂流速更快,将床层吹起,不断上下浮动,象水沸腾一样。
属第二代煤气化技术,现在锅炉用的比较多,部分制气也有用的如温克勒。
气化床采用纯氧作气化剂,气流速度更快,煤粉或煤浆为原料,被喷头雾化,瞬间经历干馏、燃烧、还原等几个阶段,煤颗粒在被气化的过程中随气体一起流动,因此称气流床。
生产能力更大,气化效率高,目前新上项目大多采用气流床。
固定床气化是块煤从炉顶加入,自上而下经历干燥、干馏、还原、氧化和灰渣层,灰渣最终经灰箱排出炉外;气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层,生成的煤气显热用于煤的干馏和干燥。
流化床气化是气化剂由炉下部吹入,使细粒煤(﹤6mm)在炉内呈并逆流反应,气化剂通过煤粉层,使燃料处于悬浮状态,固体颗粒的运动如沸腾的液体一样,也称沸腾床气化炉。
气流床气化是原料煤(煤粉或水煤浆)由气化剂夹带入炉,进行并流式燃烧和气化反应。
受气化空间的限制,反应时间很短(1~10s),为了弥补反应时间短的缺陷,要求入炉煤粉粒度很细,以保证有足够的反应面积。
并流气化气固相相对速度低,气化反应是朝着反应物浓度低的方向进行,为增大反应推动力,提高反应速度,必须提高反应温度(火焰中心温度在2000℃以上)和反应压力,所以采用液态排渣是并流气化的必然结果。
煤气化渣的产生与应用现状
煤气化渣的产生与应用现状摘要:由于我国煤、气、油储量的严重不平衡,导致煤化工行业的持续快速发展,煤化工产业已经遍布全国各地,煤化工渣的处理已经成为煤化工企业能否正常生产的重要瓶颈。
因此,如何有效地利用煤气化过程排放出的固体废物将是人们日益关注的焦点问题。
基于此背景,本文通过介绍煤气化定义及各类煤气化技术的过程及特点,分析煤气化过程排放出的固体废物的产生与危害。
依据煤气化渣优异的物理和化学性质,总结其在土壤改良剂及硅肥、吸附材料、建材等其他领域的应用现状,期望本文的研究为煤气化技术的改进和发展做出贡献。
关键词:煤气化,煤气化渣,应用现状1.引言针对石油危机以来的相关问题,各国广泛地开展了煤气化技术的研究,目前为止,已开发出近百种煤气化技术。
我国各地的煤气化炉型也有很多种类。
随着我国煤化工行业的继续发展,煤气化渣的年产量的继续增加,为了减小煤气化工业所带来的环境污染,增加煤气化产业的附加值,同时对其产生的煤气化渣进行高效开发和利用,煤气化相关的研究不可或缺。
2.煤气化的定义和分类煤气化是一个热化学的反应过程,以煤炭或煤焦为原料,以氧气(空气、纯氧或富氧)、水蒸气或氢气等作为气化剂,在高温条件下,通过化学反应将煤炭或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的工艺过程。
气化时所得可燃气体称为煤气,主要含有一氧化碳和氢气,对于作化工原料用的煤气一般称为合成气,进行气化的设备称为煤气发生炉或煤气化炉。
按煤气化炉内煤炭与气化剂的反应形式来分类,气化技术可以分为固定床(移动床)气化炉、流化床(沸腾床)气化炉、气流床气化炉和熔融床气化炉。
2.1固定床气化固定床气化也称为移动床气化,固定床是一般以块煤或焦煤为原料。
煤与气化剂分别从气化炉炉顶、底加入。
流动气体的上升力不致使固体颗粒处于相对较固定的状态,床层高度也基本保持不变,因而称为固定床气化。
另外,从宏观的角度来看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣从炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,固称为移动床气化。
煤化工工艺学课件5.3固定(移动)床气化法
产品回收
经过净化的气体产品经过冷却、分离 等步骤,得到各种有用的气体组分, 如氢气、一氧化碳等。
固定(移动)床气化法
04
应用和发展
在煤化工领域的应用
生产合成气
固定(移动)床气化法可用于将煤转 化为合成气,合成气是生产各种 化工产品的原料。
固定(移动)床气化法
03
工艺流程
原料准备
01
02
03
原料准备
将煤破碎至一定粒度,去 除其中的杂质,为气化做 好准备。
煤的输送
通过输送设备将破碎后的 煤送至气化炉的进料口。
煤的干燥
在气化前对煤进行干燥, 以降低气化过程中的水蒸 气分压,提高气化效率。
气化剂的准备
空气的压缩
将空气经过压缩,提高其压力和流速,以满足气化炉的需求 。
未来的研究重点将集中在提高气化效率、降低能 耗和减少污染物排放等方面,以实现绿色、低碳 、可持续发展。
同时,加强国际合作与交流,吸收国外先进技术 成果,也是推动我国煤化工行业发展的重要途径 。
THANKS.
移动床气化法的优点
气化强度高,生产效率高;气化温度均匀,煤气 质量稳定;粗煤气中基本不含焦油、酚等杂质; 用水量较少。
固定床气化法的缺点
气化温度较低,反应速度较慢,生产效率较低; 炉内各段反应温度不均,导致粗煤气中含有一部 分焦油、酚等杂质;需要消耗大量的冷却水来冷 却煤气。
移动床气化法的缺点
对原料煤的粒径要求较高,需要使用粒径较小的 煤;操作复杂,投资较大;煤气中甲烷含量较低 ,热值较低。
针对这些问题,本章提供了相应的解 决方案和措施,有助于指导实际生产 操作和提高产品质量。
催化裂化装置技术问答第一章
催化裂化装置技术问答第一章第一章催化裂化流态化和催化剂系统1.什么叫固定床、移动床和流化床固体粒子处于堆紧状态,颗粒静止不动的床层叫做固定床。
床层的压降随流体速度的增加而增加。
流体和固体颗粒同时进入反应器。
它们互相接触,一面进行反应,一面颗粒移动。
这种反应床层叫做移动床。
床层颗粒之间脱离接触,颗粒悬浮在流体中,往各个方向运动的床层叫做流化床。
床层高度和空隙率随流速增大而增大,但床层压降基本不随流速而变。
2.什么叫散式流化床固体颗粒脱离接触,但颗粒均匀分布,颗粒间充满流体,无颗粒与流体的集聚状态,此时已具有一些流体特性。
这种反应床层叫做散式流化床。
3.什么叫鼓泡床随着气速增长,固体颗粒脱离接触,但流化介质气体出现集聚相——称为气泡。
此时由于气泡在床层表面处破裂,将部分颗粒带到表面稀相空问,出现床层表面下的密相区与床层表面上稀相空问的稀相区,此时稀相区内含颗粒量较少。
4.什么叫湍动床气速增大到一定限度时,由于气泡不稳定性而使气泡分裂产生更多小气泡,床层内循环加剧,气泡分布较前为均匀,床层由气泡引起的压力波动减小,表面夹带颗粒量大增。
床层表面界面变得模糊不清,但床层密度与固体循环量无关。
在稀相空间的稀相区内由于颗粒浓度增大,在细粉颗粒较多时出现固体颗粒聚集现象也称絮团。
工业上流化床再生器属此种。
5.什么叫快速床气速再增大使密相床层要靠固体循环量来维持,若无固体循环量,密相床层就全被气体带走。
气体夹带固体达到饱和夹带量,此时已达到快速床。
在快速床阶段密相出现大量絮团的颗粒聚集体,密相床层密度与循环量有密切关系。
催化裂化装置中的烧焦罐操作就属于快速床。
6.什么叫输送床靠循环量也无法维持床层,已达到气力输送状态,称为输送床。
提升管反应器就属于输送床流化。
7.催化裂化装置的流态化系统可以分为哪几种(1)在高速流化床中,床层的底部由于催化剂被加速,滑落系数增大,催化剂的密度高于上部。
在床层的中部,催化剂的密度基本上不随高度变化。
五轴加工机床结构形式
五轴加工机床结构形式
五轴加工机床是一种可以同时进行五个方向的加工操作的机床,它具
有较高的加工精度和加工效率,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、模
具制造等领域。
五轴加工机床的结构形式主要有以下几种:床身固定主轴
移动结构、主轴固定床身移动结构、龙门移动结构和移动柱式结构。
1.床身固定主轴移动结构:
这种结构形式是将主轴装在一个移动的横梁上,横梁通过滑轨固定在
机床的床身上。
主轴可以在横梁上进行前后和左右的移动,同时还可以进
行旋转。
这种结构形式具有结构简单、刚性好的特点,适用于加工较小工
件的情况。
2.主轴固定床身移动结构:
这种结构形式是将主轴固定在机床的床身上,床身可以在多个方向上
进行移动。
主轴可以进行旋转,同时床身可以进行上下、前后和左右的移动。
这种结构形式适用于加工较大工件的情况,具有较高的刚性和稳定性。
3.龙门移动结构:
这种结构形式是将主轴和床身安装在一个类似于龙门形状的移动横梁上,横梁通过滑轨固定在机床的床身上。
这种结构形式具有较高的刚性,
可以适应较大的切削力和切削热量,适用于加工大型工件的情况。
4.移动柱式结构:
这种结构形式是将主轴和床身安装在一根移动的柱子上,柱子通过滑
轨固定在机床的床身上。
这种结构形式具有结构简单、刚性好的特点,适
用于加工较小工件的情况。
综上所述,五轴加工机床的结构形式有床身固定主轴移动结构、主轴固定床身移动结构、龙门移动结构和移动柱式结构。
不同的结构形式适用于不同的加工情况,选择合适的结构形式可以提高加工效率和加工精度。
固定床、移动床、流化床
固定床:当气体以较小的速度流过固定床时,流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化,床高维持不变;床层压降随流速对数增大而增大。
流化床:固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面,即使设备倾斜,界面仍会保持水平;床层压降不随流速变化(基本不变)。
输送床:固体颗粒在设备内无明显界面;床层压力随流速增大而减小。
流化床和沸腾床可能只是叫法上不同。
流化床,也就是沸腾床,接触面大,传热传质效率高,时空产率高,但返混严重。
需要注意的是不能堵塞气体分布器,堵了很麻烦的。
固定床和移动床比较适合气-气、气-液和液-液反应,床层本身作为[wiki]催化剂[/wiki],优点是返混小,固相带出少,分离简单。
流化床的床型是设计中很重要的,与反应体系的匹配要求比较高。
此外,操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。
流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。
固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应.沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大.固定床:固定床反应器又称填充床反应器,装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。
固体物通常呈颗粒状,粒径2~15mm左右,堆积成一定高度(或厚度)的床层。
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区别:
固定床可以处理高灰分,高灰熔点的煤,投资小,环保差……气流床产量最大,但对煤种有一定要求;硫化床现在压力加不上去,推广受限。
这三种床最关键的就是设计床体,现在在国内设计床体大多数是一种经验估算和模拟实验,扩大到工业生产上往往存在很多缺点。它们的主要区别还得看用途,物料的性质,既是物理过程还是化学反应过程。固定床和移动床比较适合气-气、气-液和液-液反应,床层本身作为催化剂,优点是返混小,固相带出少,分离简单。流化床的床型是设计中很重要的,与反应体系的匹配要求比较高。此外,操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。流化床需要注意的是不能堵塞气体分布器,堵了很麻烦的。
固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应。当气体以较小的速度流过固定床时,流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化,床高维持不变;床层压降随流速对数增大而增大。
流化床:
流化床:流体向上流过一个微细颗粒的床层(塔体),当流速低的时候流体只是穿过静止的颗粒之间的空隙,此时的床体称为固定床;随着流速的增加,颗粒互相离开,并可看到少量的颗粒在一定的区间进行震动和游动,称为膨胀床;速度再升高达到使全部颗粒都刚好悬浮在向上流动的气体或者液体中,此时的床层就是流化床起点。 固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面,即使设备倾斜,界面仍会保持水平;床层压降不随流速变化(基本不变)。简单的说固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象称为流态化。流化床是流态化发生的设备 。流化床反应器中催化剂处于沸腾流化状态,被反应介质与提升介质带动快速通过反应器,如FCC的提升管反应器。输送床:固体颗粒在设备内无明显界面;床层压力随流速增大而减小。
2、特点
固定床反应器的优点是:①返混小,流体同催化剂可进行有效接触,当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。②催化剂机械损耗小。③结构简单ห้องสมุดไป่ตู้固定床反应器的缺点是:①传热差,反应放热量很大时,即使是列管式反应器也可能出现飞温(反应温度失去控制,急剧上升,超过允许范围)。②操作过程中催化剂不能更换,催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用,常代之以流化床反应器或移动床反应器。
移动床:
移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出. 移动床(moving bed)离子交换树脂在交换器、再生器和清洗塔之间,周期性流动的离子交换装置。移动床与固定固定床的差别在于反应过程中催化剂从反应器入口向出口缓慢运动,新鲜催化剂(或再生好的催化剂)从反应器入口进入,失活的催化剂从反应器出口移出,进行再生。催化剂运动速度较慢,没有达到流化状态。如UOP与IFP连续重整工艺中的移动床反应器。
沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件. 沸腾床接触面大,传热传质效率高,时空产率高,但返混严重。沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大。
1、分类
固定床反应器有三种基本形式:①轴向绝热式固定床反应器。流体沿轴向自上而下流经床层,床层同外界无热交换。②径向绝热式固定床反应器。流体沿径向流过床层,可采用离心流动或向心流动,床层同外界无热交换。径向反应器与轴向反应器相比,流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小。但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。以上两种形式都属绝热反应器,适用于反应热效应不大,或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合。③列管式固定床反应器。由多根反应管并联构成。管内或管间置催化剂,载热体流经管间或管内进行加热或冷却,管径通常在25~50mm之间,管数可多达上万根。列管式固定床反应器适用于反应热效应较大的反应。此外,尚有由上述基本形式串联组合而成的反应器,称为多级固定床反应器。例如:当反应热效应大或需分段控制温度时,可将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器,反应器之间设换热器或补充物料以调节温度,以便在接近于最佳温度条件下操作。
固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状,网状催化剂早已应用于工业上。目前,蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。
数学模型 固定床反应器是研究得比较充分的一种多相反应器,描述固定床反应器的数学模型有多种,大致分为拟均相模型(不考虑流体和固体间的浓度、温度差别)和多相模型(考虑到流体和固体间的浓度、温度差别)两类,每一类又可按是否计及返混,分为无返混模型和有返混模型,按是否考虑反应器径向的浓度梯度和温度梯度分为一维模型和二维模型。
固定床:
固定床反应器又称填充床反应器,装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状,粒径2~15mm左右,堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动,流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应,如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时,床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器,气、液相并流向下通过床层,呈气液固相接触。
固定床、移动床和沸腾床的区分是依据向床层内通气量的大小而定的,随着通气量的增加,一次是固定床、鼓泡床(沸腾床),湍动床,输送床。移动床严格意义上属于流化床的范畴,是颗粒整理向下移动,床层高度不变,例如炼油中的催化重整工艺,是典型的移动床工艺。至于应用范围和优缺点,相对而言流化床技术具有良好的传质、传热和各项均匀性,生产规模大,应用的最广泛,例如基于循环流化床开发的各种煤气化、燃烧工艺等等。固定床和移动床受传质传热的限制,规模小,但是装置投资小,例如鲁奇的碎煤气化技术,就是典型的固定床,通常需要几台炉子一起交替生产,实现整个过程的连续。