固定床,流化床,浆态床的优缺点

精心整理固定床反应器?

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。?

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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。?

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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：?

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反应速

放出时，称

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3

气固相催化反应器中的主要形式，在化学工业中得到了广泛的应用。例如石油炼制工业中的裂化、重整、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。?

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二、固定床反应器的分类?

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随着化工生产的发展，已出现多种固定床反应器的结构形式，以适应不同的传热要求和传热方式，主要分为绝热式和换热式两大类。?

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液—固反应系统。?

流化床反应器的结构型式很多，传统流化床反应器一般都由壳体、气体分布装置、内部构件、换热装置、气因分离装置、催化剂的加入和卸出装置等组成。?

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流化床反应器是利用固体流态化技术进行气固相反应的装置。将大量固体颗粒悬浮于运动的流体从而使颗粒具有类似于流体的某些宏观表现特性，这种流固接触状态称为固体流态化。化学工业广泛使用固体流态化技术进行固体的物理加工、颗粒输送、催化和非催化化学加工。目前流态化技术作为一门基础技术已经渗透到国民经济的许多部门，在化工、炼油、冶金、能源、原子能、材料、轻工、生化、机械、环保等各项领域中都可以见到。?

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1、），2

3

离耦合过程得以实现。使得易失活催化剂能在工程中使用。?

4、流体与颗粒之间传热、传质速率也较其它接触方式为高。?

5、由于流—固体系中孔隙率的变化可以引起颗粒曳力系数的大幅度变化，以致在很宽的范围内均能形成较浓密的床层。所以流态化技术的操作弹性范围宽，单位设备生产能力大，设备结构简单、

造价低，符合现代化大生产的需要。?

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流化床反应器的缺点?

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的反应；减少分离和精制的负担。?

流化床反应器一般不适用如下情况：要求高转化率的反应；要求催化剂层有温度分布的反应。?

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桨态床：?

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气体以鼓泡形式通过悬浮有固体细粒的液体(浆液)层，以实现气液固相反应过程的反应器。浆态反应器中液相可以是反应物，也可以是悬浮固体催化剂的载液。?

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求。

题。

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移动床：?

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一、移动床反应器的概念?

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固定床催化剂一般无法进行连续再生，而流化床催化剂可以很好地进行连续再生，但只适用于催化剂颗粒较小的工艺。催化剂颗粒大，难以形成流态化，为了使再生连续进行，可以使用移动床。在移动床中，当催化剂由于积炭而迅速失活时，可通过特制的闭锁装置，利用催化剂本身的重力，

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积炭的催化剂移出反应器，不断地补充新鲜的或再生过的催化剂，以保持催化剂的平均活性，这种不间断的过程，确保了反应系统操作的连续性。?

2、可以在较苛刻的反应条件下稳定运转?

固定床的缺点之一是反应初期与末期的催化剂活性变化大，因而反应深度不同，导致产品的分布

及产品的质量都有差异，甚至影响到处理量的变化。移动床反应器，由于催化剂活性可以调节，在一定范围内保持恒定，整个反应器也可以在较苛刻的条件下进行，有利于充分利用催化剂的潜力，提高重整油的品质。?

3、较低的反应压力?

从理论上讲，对于一定的空速及原料特性，反应压力越低，重整油收率和氢纯度就越高。同时压

4

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浆态床反应器一般又叫三相床反应器。实验室这类反应器一般采用搅拌釜，工业上一般采用鼓泡淤浆床反应器，主要用于费托合成，甲醇合成，二甲醚等。这类反应器一般催化剂为固相，反应物为气体，内有液相介质。反应器内最重要的内件是：?

反应器下方的气体分布器，要求均匀分配原料气，气泡小而均匀，强化气液传质，但又不能有大的压降；?

反应器内部的气固分离装置，用于分离细小催化剂和液体产物。?

放热反应的话，反应器内热量靠沸腾水产生蒸汽移热。?

优点：?

反应器结构简单，成本低，容易大型化；?

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按操作方式分类?

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