小型固定床反應(yīng)器指在反應(yīng)器內(nèi)裝填顆粒狀固體催化劑或固體反應(yīng)物，形成一定高度的堆積床層，氣體或液體物料通過(guò)顆粒間隙流過(guò)靜止固定床層的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)非均相反應(yīng)過(guò)程。這類(lèi)反應(yīng)器的特點(diǎn)是充填在設(shè)備內(nèi)的固體顆粒固定不動(dòng)，有別于固體物料在設(shè)備內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)床和流化床，又稱填充床反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器廣泛用于氣-固相反應(yīng)和液-固相反應(yīng)過(guò)程，例如，合成氨工業(yè)中的固定半水煤氣發(fā)生爐，水處理中的固定床離子交換柱等。涓流床反應(yīng)器也可歸屬于固定床反應(yīng)器，氣、液相并流向下通過(guò)床層，呈氣液固相接觸。 優(yōu)勢(shì)
1、返混小，液體同金屬催化劑可開(kāi)展合理觸碰，當(dāng)反應(yīng)伴隨串連副反應(yīng)時(shí)必得較高可選擇性。
2、金屬催化劑機(jī)械設(shè)備耗損小。
3、構(gòu)造簡(jiǎn)易，設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作相對(duì)容易，這使得它在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中具有較高的可行性和可靠性。
4、由于床層中固體催化劑的熱容較大，能夠提供良好的熱控制，這對(duì)于需要控制反應(yīng)溫度以避免過(guò)熱或過(guò)冷的反應(yīng)來(lái)說(shuō)非常重要。
5、具有連續(xù)操作的能力，可以持續(xù)加入反應(yīng)物并收集產(chǎn)物。這種連續(xù)生產(chǎn)的特性可以提高生產(chǎn)效率，并且適用于大規(guī)模化生產(chǎn)。
6、通常采用固體催化劑床層，在催化劑表面上進(jìn)行反應(yīng)，這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)高效的傳質(zhì)和反應(yīng)，因?yàn)楣腆w床層提供了大量的反應(yīng)表面積，并且催化劑與反應(yīng)物之間的接觸非常密切。
缺陷
1、熱傳導(dǎo)差，反應(yīng)放發(fā)熱量非常大時(shí)，即便是列管換熱器反應(yīng)器也很有可能發(fā)生飛溫(反應(yīng)溫度喪失操縱，大幅度升高，超出容許范疇)。
2、操作流程中金屬催化劑不可以拆換，金屬催化劑必須經(jīng)常再造的反應(yīng)一般不適合應(yīng)用，常代之以循環(huán)流化床反應(yīng)器或挪動(dòng)床反應(yīng)器。
固定床反應(yīng)器中的金屬催化劑不限于顆粒，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金屬催化劑早就運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)上。蜂巢狀、纖維金屬催化劑也已被普遍應(yīng)用。
固定床反應(yīng)器是科學(xué)研究得較為充足的一種多組分反應(yīng)器，數(shù)學(xué)分析模型有多種多樣，大概分成擬均相實(shí)體模型(不考慮到液體和固態(tài)間的相對(duì)密度、溫度區(qū)別)和多組分實(shí)體模型(充分考慮液體和固態(tài)間的相對(duì)密度、溫度區(qū)別)兩大類(lèi)，每一類(lèi)又可按是不是計(jì)及返混，分成無(wú)返混實(shí)體模型和有返混實(shí)體模型，按是不是考慮到反應(yīng)器軸向的濃度梯度和溫度場(chǎng)分成一維實(shí)體模型和二維實(shí)體模型。
更新時(shí)間：2023-11-08 
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