化学反应过程与设备石化工程学院应化教研室.pptx

化学反应过程与设备石化工程学院应化教研室主讲人：曹法凯

流化床反应器的结构与特点

流化床反应器的结构主体内部构件流化床反应器的结构型式很多，但是无论何种型式，一般都有如下基本结构组成。换热装置气体分布装置气固分离装置一、流化床反应器的结构

1.主体壳体（按床层中的介质密度分为浓相段和稀相段）、底部设置有锥底，有些流化床上部设有扩大段，用以增强固体颗粒的沉降。

2.气体分布装置气体分布装置包括设置在锥底的气体预分布器和气体分布板两部分。作用是使气体分布均匀，形成良好的流化条件，同时支承固体催化剂颗粒。

3.内部构件内部构件主要包括挡网、挡板、填充物。一般设置在浓相段，主要用来破碎气体在床层中产生的大气泡，增大气固相间的接触机会；减少返混，从而增加反应速率和提高转化率。在气流速率较低、催化反应对于产品要求不高时可以不设置内部构件。

4.换热装置用来取出或供给反应所需要的热量。由于流化床反应器的传热速率远高于固定床，所需的换热装置要比固定床中的换热装置小得多。根据需要分为外夹套换热器和内管换热器，也可采用电感加热。

5.气固分离装置常见的气固分离装置有旋风分离器、过滤管。由于流化床内的固体颗粒不断地运动，引起粒子间及粒子与器壁间的碰撞而磨损，使上升气流中带有细粒和粉尘。气固分离装置用来回收这部分细粒，使其返回床层，并避免带出粉尘，影响产品的纯度。

二、流化床反应器的特点1.优点①颗粒流动类似液体，易于处理，控制；②固体颗粒迅速混合，整个床层等温；③颗粒可以在两个流化床之间流动、循环，使大量的热和质有可能在床层之间传递；④宜于大规模操作；⑤气体和固体之间的热质传递较其它方式高；⑥流化床与床内构件的给热系数大。

2.缺点①气体的流动状态难以描述，偏离平推流，气泡使颗粒发生沟流，接触效率下降；②颗粒在床层迅速混合，造成停留时间分布不均匀；③脆性颗粒易粉碎被气流带走；④颗粒对设备磨损严重；⑤对高温非催化操作，颗粒易于聚集和烧结。

3.适用条件①热效应很大的放热或吸热过程；②要求有均一的催化剂温度和需要精确控制温度的反应；③催化剂寿命比较短，操作较短时间就需要换（或活化）的反应；④有爆炸危险的反应，某些能够比较安全地在高浓度下操作的氧化反应，可以提高生产能力，减少分离和精制的负担。

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