催化反應(yīng)器
催化轉(zhuǎn)化法凈化氣態(tài)所采用的氣固相催化反應(yīng)器主要有固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器兩大
類(lèi)，面以固定床應(yīng)用最為廣泛。因此，這里主要介紹固定床反應(yīng)器及其設(shè)計(jì)。固定床反應(yīng)器的主要優(yōu)點(diǎn)在于其反應(yīng)速率較快，催化劑用量較少，操持方便(流體停留時(shí)間可以嚴(yán)格控制，溫度分布可以適當(dāng)調(diào)節(jié))，催化劑不易磨損。缺點(diǎn)主要是傳熱性能差
1.固定床催化反應(yīng)器的分類(lèi)
(1)單段絕熱式反應(yīng)器
如圖4-29所示，其外形一般呈圓筒形，內(nèi)有柵板，承裝催化劑。氣體由上部進(jìn)入，均勻通過(guò)催化劑床層并進(jìn)行反應(yīng)。整個(gè)反應(yīng)器與外界無(wú)熱量交換。這種反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣體分布均勻，反應(yīng)空間利用率高，造價(jià)便宜，適合于反應(yīng)熱效應(yīng)較小、反應(yīng)過(guò)程對(duì)溫度變化不敏感，副反應(yīng)較少的反應(yīng)過(guò)程。
(2)多段絕熱反應(yīng)器
多段絕熱式反應(yīng)器是為彌補(bǔ)絕熱固定床反應(yīng)器的不足而提出的一類(lèi)反應(yīng)器。它把催化劑分成數(shù)層，在各段進(jìn)行熱交換，以保證每段床層的溫度變化不大，并具有較高的反應(yīng)速率。通常多段絕熱式反應(yīng)器分為反應(yīng)器間設(shè)換熱器、段間設(shè)換熱構(gòu)件、冷激式幾種形式(見(jiàn)圖430)，適用于中等熱效應(yīng)的反應(yīng)。原料氣產(chǎn)物原料氣測(cè)溫口催化劑瓷環(huán)區(qū)區(qū)冷產(chǎn)物反應(yīng)器間設(shè)換熱器段間設(shè)換熱構(gòu)件冷欲式產(chǎn)物圖4-29單段絕熱式反應(yīng)器圖4-30多段絕熱式反應(yīng)器