固定床反應(yīng)器主要有三種不同的形式,包括:軸向絕熱式固定床反應(yīng)器、列管式固定床反應(yīng)器以及徑向絕熱式固定床反應(yīng)器,其中:
1、徑向絕熱式固定床反應(yīng)器:流體沿徑向流過(guò)床層,可采用離心流動(dòng)或向心流動(dòng),床層同外界無(wú)熱交換。徑向反應(yīng)器與軸向反應(yīng)器相比,流體流動(dòng)的距離較短,流道截面積較大,流體的壓力降較小,但徑向反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)較軸向反應(yīng)器復(fù)雜。
2、軸向絕熱式固定床反應(yīng)器:流體沿軸向自上而下流經(jīng)床層,床層同外界無(wú)熱交換。
徑向絕熱式固定床反應(yīng)器和軸向絕熱式固定床反應(yīng)器以上兩種形式的固定床反應(yīng)器都屬絕熱反應(yīng)器,適用于反應(yīng)熱效應(yīng)不大或反應(yīng)系統(tǒng)能承受絕熱條件下由反應(yīng)熱效應(yīng)引起的溫度變化的場(chǎng)合。除此之外,還有一種形式的固定床反應(yīng)器,列管式固定床反應(yīng)器由多根反應(yīng)管并聯(lián)構(gòu)成。管內(nèi)或管間布置催化劑,載熱體流經(jīng)管間或管內(nèi)進(jìn)行加熱或冷卻,管徑通常在25~50mm之間,管數(shù)可多達(dá)上萬(wàn)根,列管式固定床反應(yīng)器適用于反應(yīng)熱效應(yīng)較大的反應(yīng)。
隨著科技的不斷進(jìn)步,固定床反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)被越來(lái)越多的人發(fā)現(xiàn),其中包括:
1、流體的流動(dòng)皆可看成是理想置換流動(dòng),因此化學(xué)反應(yīng)速率較快,在完成同樣生產(chǎn)能力時(shí),所需要的催化劑用量和反應(yīng)器體積較小。
2、氣體停留時(shí)間可以嚴(yán)格控制,溫度分布可以調(diào)節(jié),因而有利于提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性。
3、催化劑不易磨損,可以較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用,適宜于在高溫高壓條件下操作。
當(dāng)然,固定床反應(yīng)器并不是的,他也存在一定的缺點(diǎn),其中:
1、導(dǎo)熱性差,溫度分布復(fù)雜。
2、催化劑的再生、更換均不方便。
3、不能使用細(xì)粒催化劑,催化劑的活性內(nèi)表面得不到充分利用。