任務(wù)10認(rèn)識(shí)流化床反應(yīng)器

任務(wù)10認(rèn)識(shí)流化床反應(yīng)器11.2.1流化床反應(yīng)器的特點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)①固體顆粒粒度小，有較大的比表面積及較小內(nèi)擴(kuò)散阻力，強(qiáng)化了傳遞效果提高了催化劑的利用率，單位設(shè)備生產(chǎn)能力大。②氣流與顆粒劇烈攪動(dòng)混合，床層溫度分布均勻，避免了局部過熱或局部反應(yīng)不完全的現(xiàn)象，傳質(zhì)和傳熱效率都很高。③流化床內(nèi)的顆粒群有類似流體的性質(zhì)，可以大量地從裝置中移出、引入，并可以在兩個(gè)流化床之間大量循環(huán)，使得易失活的催化劑能在工程中使用，并且所需內(nèi)換熱器傳熱面積小，能防止局部過熱或過冷。④在爆炸范圍內(nèi)的氣體組成下操作或燃燒低熱值的物料成為可能，裝填催化劑方便，可使反應(yīng)過程與再生過程連續(xù)化2、缺點(diǎn)①氣流與床層顆粒返混，導(dǎo)致反應(yīng)物濃度下降，氣體在床層內(nèi)的停留時(shí)間分布不均勻，增加了副反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率和選擇性變差。②部分氣體成為大氣泡通過床層，氣固相接觸不良，催化劑的利用率低，要求到達(dá)高轉(zhuǎn)化率時(shí)，更為不利。③催化劑顆粒間相互劇烈碰撞，造成催化劑的破碎，增加了催化劑的損失和除塵的困難；④由于固體顆粒的磨蝕作用，管道和容器的磨損嚴(yán)重。

流化床反應(yīng)器的適應(yīng)范圍：熱效應(yīng)很大的放熱或吸熱過程；要求有均一的催化劑溫度和需要精確控制溫度的反應(yīng)；催化劑壽命比較短，操作較短時(shí)間就需要更換的反應(yīng)；有爆炸危險(xiǎn)的反應(yīng)。一般不適用于要求高轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)和催化劑層有溫度分布的反應(yīng)。機(jī)械攪動(dòng)式流化床11.2.2流化床反應(yīng)器的類型與結(jié)構(gòu)流化床反應(yīng)器一般由流化床反應(yīng)器主體、氣體分布裝置、內(nèi)部構(gòu)件、換熱裝置、氣固分離裝置等組成。

1、流化床反應(yīng)器主體按床層中的介質(zhì)密度分為濃相段和稀相段。2、氣體分布裝置包括氣體預(yù)分布器和氣體分布板。其作用是使氣體均勻分布，以形成良好的初始流化條件，同時(shí)支承固體顆粒。以下為常見氣體預(yù)分部裝置。帽式分布器同心圓錐殼式分布器氣體分布板3、內(nèi)部構(gòu)件包括擋固網(wǎng)、擋板和填充物等，主要用來破碎氣體在床層中產(chǎn)生的大氣泡，增大氣相間的接觸機(jī)會(huì)，減少返混，從而增加反應(yīng)速率和提高轉(zhuǎn)化率。多旋擋板內(nèi)旋擋板外旋擋板4、換熱裝置用來取出或供給反應(yīng)所需要的熱量。根據(jù)需要分為外夾套換熱器和內(nèi)管換熱器，也可采用電感加熱或載熱體換熱。蛇管式換熱器橫排管束換熱器5、氣固分離裝置

用來回收細(xì)粒，使其返回床層，并避免帶出粉塵影響產(chǎn)品的純度。常用的氣固相分離裝置有旋風(fēng)分離器和過濾管。三、氣固相催化反應(yīng)器的選擇型式適用的反應(yīng)應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用舉例固定床氣固（催化或非催化反應(yīng)）返混小，高轉(zhuǎn)化率時(shí)催化劑用量少，催化劑不易破損，但傳熱控溫不易，催化劑裝卸麻煩乙苯脫氫制苯乙烯，乙炔法制氯乙烯，合成氨等流化床氣固（催化或非催化反應(yīng)）傳熱好，溫度均勻，易控制，催化劑有效系數(shù)大，粒子輸送容易，但磨損大，床內(nèi)返混大，對(duì)高轉(zhuǎn)化率不利，操作條件限制較大萘氧化制苯酐，石油催化裂化等移