《化学反应工程》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 固定床反应器

第六章固定床反应器 ◆概述 ◆固定床中的传递过程 ◆绝热床反应器

第六章 固定床反应器 概述 固定床中的传递过程 绝热床反应器

Q6.1概述 ◆固定床反应器的定义 ◆固定床反应器的特点 ◆固定床反应器的型式 ◆固定床反应器的数学模型

6.1 概述  固定床反应器的定义  固定床反应器的特点  固定床反应器的型式  固定床反应器的数学模型

Q固定床反应器的定义 凡是流体通过不动的固体物料所形成的 床层,而进行化学反应的反应器型式; ◆尤以用气态的反应物料通过由固体催化 剂所构成的床层进行反应的气固相催化 反应器占最主要地位

固定床反应器的定义  凡是流体通过不动的固体物料所形成的 床层，而进行化学反应的反应器型式；  尤以用气态的反应物料通过由固体催化 剂所构成的床层进行反应的气-固相催化 反应器占最主要地位

Q固定床反应器的特点 ◆催化剂颗粒不易磨损; ◆床层内流体的流动接近于平推流,因此与返混 式反应器相比,可用较少量的催化剂和较少的 反应器容积来获得较大的生产能力 停留时间可严格控制,温度分布可适当调整, 因此有利于达到高的选择性和转化率; ◆固定床中传热较差,催化剂载体往往是导热不 良的物质,因此,若反应为强放热反应,则传 热与控温问题就成为难点和关键所在; ◆催化剂更换必须停产进行,因此,催化剂必须 有足够长的寿命

固定床反应器的特点  催化剂颗粒不易磨损；  床层内流体的流动接近于平推流，因此与返混 式反应器相比，可用较少量的催化剂和较少的 反应器容积来获得较大的生产能力；  停留时间可严格控制，温度分布可适当调整， 因此有利于达到高的选择性和转化率；  固定床中传热较差，催化剂载体往往是导热不 良的物质，因此，若反应为强放热反应，则传 热与控温问题就成为难点和关键所在；  催化剂更换必须停产进行，因此，催化剂必须 有足够长的寿命

Q固定床反应器的型式 ◆绝热床反应器 单层: 多层:层间换热: 间接换热(教材p185图6-1-2a,b,c) 直接冷激(教材 p185图6-1-2d,e) ◆换热式反应器:列管式: 管内放催化剂,管间走载热体(高压水或高压蒸汽) 管间走载热体,管内放催化剂 自热式反应器: 合成氨、合成甲醇 双套管式、三套管式 ◆流体流向:轴向、径向

固定床反应器的型式  绝热床反应器 –单层： –多层：层间换热： • 间接换热（教材p185图6-1-2a，b，c） • 直接冷激（教材p185图6-1-2d，e）  换热式反应器：列管式： –管内放催化剂，管间走载热体（高压水或高压蒸汽） –管间走载热体，管内放催化剂  自热式反应器： –合成氨、合成甲醇 –双套管式、三套管式  流体流向：轴向、径向

物料气 催化剂 图6,1-1绝热床反应器

人|六 图61-3多段绝热床的各种方式

燕汽 调节阀 进气 料气 原料气 进料 雨板 空气 空气 催化剂 催化剂 催化剂 5 空气 6气 乙 反应气 出料 出气 空气 a)乙炔法合成氧乙烯反应器 b萘氧化反应器 ()乙苯脱氢反应器 图6.1-4对外换热式反应器举例 l一催化剂管,2-牌盐,3一能桨4一空气冷管;5一空气冷却夹套:6-空气总管

主进气 主进气 双套管 并 催化刑 流式 单管逆流式 换热器 母气旁降进气 出气 主进气冷激气 中间冷激式 中间间 赖摩却2小AN 接 热 图61-5合成氮反应器的结构与工况示意

主气流 冷激气 冷澈气 供化刺 出气t 冷气务路 图6.16径向反应塔示意图