工业催化剂反应器.ppt

1 流化床反应器 流态化的基本原理是：当气体经过分布板以适当速度均匀地通过粉状催化剂床层时，催化剂的颗粒被吹动，漂浮在气体中做不规则的激烈运动，整个床层类似沸腾的液体一样，能够自由运动，所以又叫做沸腾床。 流化床的主要优点是：①采用细颗粒催化剂有利于反应气体在催化剂微孔中的内扩散，催化剂表面的利用率高。②加强床层的传热，床层温度均匀，可控制在1~3℃的温度差范围内。③便于催化剂的再生和更换。制造费用比列管式固定床低得多。流化床反应器广泛用于空气氧化、催化裂化等反应过程。 流化床的主要缺点是：①由于返混作用，对于某些反应转化率和选择性不如固定床；②催化剂容易磨损流失；③不能使用表面型颗粒状催化剂。 2 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。 固定床反应器有三种基本形式：①轴向绝热式固定床反应器②径向绝热式固定床反应器。 ③列管式固定床反应器由多根反应管并联构成。 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。 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。 3 流动床 流动床是离子交换软化水处理设备的一种构造和运动方式，为完全连续式软化处理设备。 一般分压力式和重力式两种类型： ①重力式。由交换塔和和再生清洗塔组成，原水从交换塔顶进入，在下落过程中与下落的树脂接触反应，得到软化处理的软水由塔顶流出。再生后的树脂从交换塔顶进入，在下落过程中进行交换处理并逐渐饱和失效落入交换塔底部，之后利用水射器不断吸并输送到再生清洗塔进行再生，如此不断循环进行。 ②压力式。主要由交换塔和再生清洗塔组成，交换它的内分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ室，树脂逐层靠水射器输送下落。再生好的树脂用水射器送入塔顶，原水从交换塔底部进入，逐次通过Ⅲ室、Ⅱ室、Ⅰ时，即成软水，由塔顶排出。每室中内水与树脂为同向流，而室之间则为逆向流。每室中树脂的交换能力可得到最大利用。水与树脂均靠压力输送。 优点：这种连续式离子交换高树脂可保证生产连续进行，树脂可边失效边再生，并可提高树脂层使用的均匀性。 缺点：适应能力差、树脂磨损大、自动化程度要求高、管理复杂等问题。 * *