流化床,固定床

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①对强放热反应固定床温度难控,浆态床易控,这造成固定床催化效率要比浆态床低,因反应温度不能太高,而且固定床内催化剂有一部分没用。固定床存在床层阻力,压降比浆态床大,在反应器内部,浆态床几乎没压降,但在催化剂过滤器两端的压降会比较大

②固定床工业放大比浆态床容易;浆态床内构件比固定床复杂;浆态床虽可实现催化剂在线更换,但细小催化剂分离比较困难;浆态床对催化剂强度的要求比固定床高;固定床停车更换催化剂要比浆态床麻烦的多。

③如果是气液固三相反应,浆态床的气体传质比固定床差,对气体分布的要求较高,如果加热盘管和气体分布设计不好,会在反应器内部出现死区或过热区。

现在大体积大直径的浆态床国内还没有加工技术,国际上也只有少数几家能加工,比如日本,固定床国内都能做。浆态床催化剂过滤器国内的技术也不过关。

浆态床反应器合成甲醇的优点:

1)床层的等温性

由于有导热系数大,比热容大的惰性液相热载体和存在高度湍动的气液固三相,导致反应热迅速分散并传向冷却介质,使得床层接近等温操作。因而,其温度分布和传热速率均优于固定床,不会出现床层温度不合理分布、局部过热及对催化剂和设备造成危害等情况。2)反应的高效性

由于浆态床中一般采用200目甚至更细颗粒催化剂,催化剂表面积大,内表面利用率高,催化剂有效系数接近1,催化剂的利用效率远高于气固相反应。较佳的温度又兼顾了化学平衡与反应速率的推动力,从而加快了反应速度,且可获得较大的原料气转化率和转化量。

3)原料的适应性

由于有优良的传热性能,使得浆态床合成甲醇的原料气适应性强,反应物主要成分CO可大范围内变化,而这对于固定床来说是不可能的。

4)操作的可塑性

由于气液固三相有优良的传热性能,加之床层压降低,操作气速或质量空速可在较大范围内变化,反应器操作弹性大。

5)节能的现实性;由于原料气转化率高、循环气量减少、热效率高,因而合成工序可节能25%~30%左右。

6)联产的可行性

原则上可用各种合成气制甲醇,特别是可使煤的燃烧、发电、供汽和化工产品联产,大大提高煤的有效利用率,改善经济效益,并可较容易地做到对现有生产装置的技术改造与产品更换。

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