固定床反應(yīng)器是一種使流體(氣體或液體)通過(guò)靜止固體顆粒床層進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或物理過(guò)程的裝置,。其核心特點(diǎn)是固體顆粒(如催化劑,、吸附劑)固定在反應(yīng)器內(nèi),流體通過(guò)床層時(shí)與固體發(fā)生傳質(zhì),、傳熱及反應(yīng),,典型應(yīng)用包括催化加氫、催化裂化,、氣體吸附等,。
組件 | 作用 | 常見(jiàn)材質(zhì) / 設(shè)計(jì)要點(diǎn) |
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反應(yīng)器主體 | 容納固體床層,,提供反應(yīng)空間 | 不銹鋼(耐高溫高壓),、玻璃(可視性好) |
流體分布器 | 確保流體均勻通過(guò)床層,避免溝流 | 多孔板,、篩網(wǎng) + 石英砂墊層 |
加熱 / 控溫系統(tǒng) | 維持反應(yīng)溫度,,常見(jiàn)電加熱套,、管式爐或夾套換熱 | 熱電偶測(cè)溫,PID 溫控儀精度 ±1℃ |
進(jìn) / 出料系統(tǒng) | 控制流體流量,、壓力,,原料預(yù)處理(如汽化、混合) | 質(zhì)量流量計(jì)(精度 ±1%),、壓力調(diào)節(jié)閥 |
檢測(cè)與分析系統(tǒng) | 監(jiān)測(cè)溫度,、壓力、流量,,分析產(chǎn)物組成(如氣相色譜,、紅外光譜) | 數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)時(shí)記錄 |
升溫與活化:
原料通入與反應(yīng):
活化完成后,,降溫至反應(yīng)溫度(如 250℃),切換原料氣(如 CH?+H?=1:3),,調(diào)節(jié)流量至設(shè)定值(空速 1000h?1),,維持壓力 0.5MPa。
數(shù)據(jù)采集:
溫度控制:
床層熱點(diǎn)溫度不超過(guò)設(shè)計(jì)值 ±10℃,,避免催化劑燒結(jié)(如 Cu 基催化劑上限 280℃),。
軸向溫度梯度≤5℃/cm,可通過(guò)分段加熱或稀釋催化劑(與石英砂按 1:1 混合)調(diào)節(jié),。
流體流速:
空速(SV)= 流體體積流量(L/h)/ 催化劑體積(L),,一般范圍 500-5000h?1。
流速過(guò)低易導(dǎo)致產(chǎn)物滯留(副反應(yīng)增加),,過(guò)高則傳質(zhì)阻力增大(轉(zhuǎn)化率下降),。
壓力控制: