化学反应器
化学反应器的设计和操作要点
化学反应器的设计和操作要点化学反应器是化学过程中的一个核心设备，在很多化学工业领域都有广泛的应用。
它的设计和操作是化学工程师们需要关注的重要问题。
本文将从不同的角度讨论化学反应器的设计和操作要点。
一、反应器设计1. 反应器选择：根据反应的特性和要求，确定适合的反应器类型。
常见的反应器类型包括批量反应器、连续流动反应器和半批量反应器等。
不同的反应器类型适用于不同的反应条件和规模。
2. 热平衡和传热：化学反应过程通常伴随着热的释放或吸收。
因此，在设计反应器时需要考虑热平衡和传热的问题。
合理的热平衡和传热设计可以提高反应过程的效率，避免产生过热或过冷的情况。
3. 材料选择：根据反应条件和反应物的性质，选择适合的材料用于反应器的制造。
材料的选择需要考虑反应物的腐蚀性、温度和压力等因素，以确保反应器的安全性和稳定性。
4. 搅拌和混合：搅拌和混合是反应器操作中重要的环节，它可以促进反应物之间的接触和质量传递。
在反应器设计中，需要考虑搅拌器的类型、位置和转速等参数，以确保反应物的均匀混合。
5. 控制系统：合理的控制系统对于反应器的安全和稳定运行至关重要。
控制系统应能实时监测反应器的温度、压力和物料流量等参数，并能根据需要调整反应条件，以保持反应器在理想状态下运行。
二、反应器操作1. 反应物的添加和混合：在反应器操作中，需要按照一定的顺序和比例将反应物添加到反应器中。
反应物的添加应遵循化学反应的速率和亲和力等因素，以确保反应的顺利进行。
2. 温度和压力控制：反应器操作中的温度和压力控制是非常重要的。
温度和压力的变化会对反应速率和产物的选择性产生影响。
因此，在操作过程中需要实时监测和调整温度和压力，以维持反应器在最佳工作条件下运行。
3. 反应物的停留时间：反应物在反应器中停留的时间对于反应的完整性和选择性有很大的影响。
停留时间过短可能导致反应不完全，停留时间过长可能导致副反应的发生。
因此，在操作过程中需要根据反应的特性和要求，合理控制反应物的停留时间。
化学反应器的结构和应用形式
化学反应器的结构和应用形式化学反应器是一种经过精心设计的实验仪器，一般用来进行各种化学反应或者物理现象的模拟。
它的设计结构和应用形式非常复杂，下面我们将深入探讨它们。
一、反应器的结构通常情况下，一个化学反应器必须包括以下组成部分：（1）反应器主体：负责反应物质的混合、反应及生成物的收集和分离。
根据设计和应用需要，反应器主体的形式和尺寸可以有很大的差异。
（2）反应器的配件：像降温器、加热器、搅拌器、反应物料投加器、压力管理器、安全装置以及采样管和废品排放口等等，这些配件的安装位置一般是在反应器主体上。
（3）反应器传热器：反应器需要通过或者控制传热器传递进热量或者吸取热量，以保持反应的稳定进行。
传热器的类型包括管式传热器、板式传热器和卷式传热器等等。
二、反应器的应用形式根据化学反应器的用途和样本的类型，我们可以将其分为以下几种应用形式：（1）批处理反应器：批处理反应器一般用于小规模的实验室化学反应，反应物的加入是一次性的，最后产物也是一次性的。
产品可以直接拿去做下一步实验或者直接丢弃。
（2）间歇式反应器：间歇式反应器一般用于大规模的化学反应，例如大批量生产某种化学品。
这种类型的反应器不断地加入、搅拌和混合反应物，最后将产物分离和收集。
（3）连续式反应器：连续式反应器也适用于大规模的化学反应，但是与间歇式反应器不同的是反应物的加入是连续不断的。
一般情况下，反应物混入反应器后会连续不断地发生化学反应并传递到下一个阶段。
（4）微反应器：微反应器一般被用于极小规模的化学反应，例如100微克甚至更小量级的化学试剂，微反应器体积非常小，然而由于反应物容易受到温度控制，混合和扩散的影响，微反应器的反应效率和产品产量却远比常规反应器要高。
三、反应器的应用领域由于化学反应器和实验仪器在很多领域都有着广泛的应用，所以这里只简单地列出一些主要的应用领域：（1）化学合成（2）食品工业（3）药物研究（4）印刷和着色（5）爆炸及能源（6）塑料和高分子材料等等总之，化学反应器的结构和应用形式非常复杂，除了初始的反应物料的混合，各种配套反应设备以及反应设施的完备和灵活性设计也非常重要。
化学工程中的反应器选择
化学工程中的反应器选择反应器是化学工程中不可或缺的设备，用于进行化学反应和生产化学产品。
在化学工程设计中，选择适合的反应器类型对于反应效率、产量和产品质量至关重要。
本文将介绍几种常见的反应器类型及其适用情况，帮助读者在化学工程中做出明智的反应器选择。
一、批式反应器批式反应器是最简单、最常见的反应器类型之一。
它适用于小规模生产、实验室研究以及不需要连续运作的反应过程。
批式反应器的工作原理是将反应物一次性放入反应器中，进行反应后收集产物。
由于反应物在反应过程中减少，反应速率会逐渐降低。
批式反应器的优点是灵活性高，可以适应多种反应条件和反应物。
此外，批式反应器的设计相对简单，成本较低。
然而，批式反应器的劣势在于产能有限，操作时间较长，不适合大规模生产。
二、连续流动反应器连续流动反应器是将反应物以连续流动的方式加入反应器中，产物也以连续流动的方式从反应器中取出的反应器类型。
连续流动反应器适用于需要持续反应、高产率和高纯度产品的生产过程。
在连续流动反应器中，反应物的浓度可以更好地控制，反应条件也更稳定。
连续流动反应器的优点是生产能力强，可通过调整流速和反应时间来控制产量。
此外，连续流动反应器对于热量和质量传递较好，反应效率较高。
然而，连续流动反应器的设计和操作相对复杂，需要更高的设备投资。
三、搅拌式反应器搅拌式反应器是在反应物中使用机械搅拌器以提高混合效果的反应器类型。
搅拌式反应器适用于需要均匀混合反应物、提高传质速率的反应过程。
搅拌式反应器通常使用罐式反应器或管式反应器。
搅拌式反应器的优点是混合效果好，反应均匀。
此外，它适用于多相反应和固液反应，并且对于控制反应温度有较好的性能。
然而，搅拌式反应器的劣势在于能耗较高，同时对于粘稠液体和纤维状物料的反应较为困难。
四、固定床反应器固定床反应器是将催化剂装填在固定床中进行反应的反应器类型。
固定床反应器适用于需要高催化活性、选择性和长寿命的反应过程。
固定床反应器通常使用管式反应器或者多孔载体。
各种反应器特点优缺点及应用
各种反应器特点优缺点及应用反应器是化学工程中用于进行化学反应的设备。
根据不同的反应类型、工艺要求和操作条件，不同类型的反应器具有不同的特点、优缺点和应用。
下面将简要介绍几种常见的反应器及其特点、优缺点和应用。
1.批量反应器批量反应器是最简单的一种反应器，适用于小规模生产和常规实验室反应。
其特点如下：-特点：操作简单，投料灵活，适用于多种反应类型；-优点：可以实现灵活的反应过程控制，易于升级和调整；-缺点：反应过程中温度、压力和混合程度可能不均匀，反应时间较长，生产周期较长；-应用：广泛应用于实验室研究和小规模生产中，例如有机合成、催化反应等。
2.连续流动反应器连续流动反应器是在反应物连续流动的条件下进行反应的反应器，其特点如下：-特点：反应物连续流动，反应发生在管道或管束中，进出料稳定；-优点：反应时间短，反应物浓度稳定，产物纯度高，废液排放量少，能耗较低；-缺点：操作条件相对复杂，设备成本较高，不适用于反应物稳定性较差的反应；-应用：广泛应用于底物稳定性较好的化学反应，如合成化学和催化反应等。
3.管式反应器管式反应器是一种连续流动反应器，具有管状结构，反应物在管内流动进行反应。
其特点如下：-特点：反应物在直管中流动，具有较大的接触面积和较高的传热效率；-优点：反应时间短，反应速度快，能够实现高温反应和高压反应；-缺点：管内积垢和堵塞的问题较突出，操作不够灵活，难以对反应过程进行调控；-应用：广泛应用于有机合成、聚合反应、氧化反应等。
4.搅拌式反应器搅拌式反应器是一种常见的批量反应器，其特点如下：-特点：反应物在搅拌器的作用下进行混合和反应；-优点：能够实现较好的混合程度，反应均匀，温度、压力和浓度控制相对容易；-缺点：能耗较高，产物分布不均匀，反应速率受到混合效果的影响；-应用：广泛应用于有机合成、聚合反应、酯化反应等。
5.固定床反应器固定床反应器是将催化剂固定在固体床上进行反应的反应器-特点：催化剂固定，反应物流经固体床进行反应；-优点：反应过程相对稳定，操作简单，可以持续生产较长时间；-缺点：反应物质传质受到限制，催化剂活性容易降低，床层温度不易均匀；-应用：广泛应用于催化反应，如重油加氢、氯化反应等。
化学反应器分类
化学反应器分类化学反应器是广泛应用于化学工程领域中的一种工艺设备，其作用是在特定的反应条件下，将一种或多种反应物转化为所需的产物。
根据反应器的用途和操作方式，化学反应器可分为多种类型。
下面将针对这些类型来进行详细介绍。
一、按照用途的分类1、试验型反应器试验型反应器通常用于实验室和研究中心，其主要作用是验证反应的可行性、确定反应的动力学参数以及查找最佳反应条件。
它的体积较小，通常在1L以下，通常采用的是搅拌反应器或批式反应器。
2、工业型反应器工业型反应器用于工业规模的化学反应生产，一般容量为2m3以上，通常采用的是大型批式反应器、连续式反应器或其他特殊反应器。
3、中试型反应器中试型反应器是介于试验型反应器和工业型反应器之间的一种设备，主要用于中试阶段的生产，通常柿子500L~20m3。
这种反应器可用于验证反应的可扩展性、确定合理的反应条件以及评估反应的经济效益。
二、按照操作方式的分类批式反应器是一种适用于小批量生产的化学反应器，常用于中试研究和小量生产，其特点是可以根据需要灵活控制反应参数，但是其生产效率比较低。
2、连续式反应器连续式反应器是一种能够持续进行反应的反应器，也称为流动式反应器或定向流动反应器。
连续式反应器的主要特点是反应物从反应器的一端流入，经过反应后从另一端出口流出，这种方式使得反应可以实现连续生产，提高了生产效率。
3、循环式反应器循环式反应器是一种通过循环流动来实现反应的设备，通常由一个或多个循环回路组成。
这种反应器的主要优点是能够循环利用反应物，提高反应效率，降低反应成本。
4、气固反应器气固反应器用于气体和固体反应的化学反应器，其反应过程中，反应物一般在粉末或颗粒状态下存在，这种类型的反应器的优点是反应过程中易于控制反应条件，但也存在有一些缺点，例如反应过程中的传热和传质效率都比较低。
5、液固反应器液固反应器是一种适用于液体与固体反应的化学反应器，它的主要特点是反应物以液体形式存在，反应过程中需要充足地进行搅拌和传热传质过程，以保证反应的顺利进行。
化学反应器
化学反应器化学反应器是化学过程中一个重要的设备，它可以将原料经过离子交换、氧化还原等反应，产生新的化学物质。
在工业生产中，化学反应器被广泛用于生产化学品、药品、塑料、合成材料和燃料等领域。
本文将介绍化学反应器的结构、分类、工作原理、应用以及安全操作等方面。
一、化学反应器的结构化学反应器的主体结构包括反应釜、搅拌器、换热器、传热装置、流量计、温湿度传感器、加料泵等组成。
反应釜作为化学反应器的核心部件，是承载反应物的容器。
反应釜通常由不锈钢、玻璃钢、碳钢等材料制成，根据反应物的性质和反应条件的要求，采用不同的材料。
搅拌器是化学反应器必备的组成部分，它能够将反应物混合均匀，提高反应速率和反应效率。
搅拌器的种类很多，包括叶片式、螺旋桨式、锚式、涡轮式、磁力搅拌器等。
换热器是将反应釜内的热量释放掉的关键部分，换热器可以采用板式、管壳式、螺旋式等多种形式。
传热装置是将反应釜内的热量传递到换热器的装置，主要有夹套传热、外置传热、内置传热等形式。
二、化学反应器的分类化学反应器有许多不同的分类方法，常见的有按照反应方式分类、按照结构分类、按照加热方式分类、按照用途分类等。
按照反应方式分类，主要分为批量式反应器、连续式反应器和半批量式反应器。
批量式反应器指将一定量的反应物加入到反应釜中，然后进行反应。
这种反应器的优点是投资成本低，但是生产效率低，适合小批量生产。
连续式反应器将反应釜与加料和采样的通道相连，可以进行连续的反应。
这种反应器的优点是生产效率高，但是相对复杂，投资成本高。
半批量式反应器则是以上两种反应器的组合形式，既有批量式反应的经济效益，又具有连续式反应的高效性和生产选择的灵活性。
按照结构分类，主要分为顶部卸料反应器和底部卸料反应器。
顶部卸料反应器是指在反应釜顶部设置的卸料口，将反应物从顶部卸出，适用于处理易变质的反应物。
底部卸料反应器是指在反应釜底部设置的卸料口，将反应物从底部卸出，适用于处理稳定的反应物。
化学反应器的类型和特点
化学反应器的类型和特点1. 釜式反应器（反应釜）呀，那可是很常见的一种呢！就像家里做饭的锅一样，能进行各种反应。
比如在化工生产中，很多液体之间的反应就是在釜式反应器里面完成的哦。
你说它是不是很厉害呀！2. 管式反应器呢，就像一条细长的通道。
一些快速进行的反应，好比赛车在赛道上飞驰，就特别适合在管式反应器中发生。
像石油裂解反应就是个很好的例子哟！3. 塔式反应器呀，高耸矗立，好像一个巨人。
它在气液反应中大展身手，比如吸收一些气体呀。
就像吸收空气中的污染气体一样，厉害吧！4. 固定床反应器，那里面的催化剂就乖乖地待着，一动不动。
就如同忠诚的卫士坚守岗位。
很多需要稳定催化的反应会选择它呢，想想看，是不是很神奇？5. 流化床反应器，里面的固体颗粒就像活泼的孩子，蹦蹦跳跳的。
一些要求固体和流体充分接触的反应，它就再合适不过啦。
好比孩子们尽情玩耍，活力满满呢！6. 微反应器，小巧而精致呀，却有着大能量。
一些精细的反应，就像雕琢艺术品一样在它里面进行。
这不是很让人惊叹吗？7. 膜反应器呢，就如同一个神奇的筛子，能把需要的和不需要的分开。
很多选择性反应都靠它呢，是不是感觉很酷炫？8. 光反应器，是不是一听就觉得很高科技？对呀，它就像在黑暗中寻找光明的勇士，专门处理那些需要光来引发的反应哩。
9. 酶反应器呀，利用酶的神奇魔力来催化反应。
就好像拥有魔法棒一样，能让反应高效进行。
你说这是不是太有趣啦！我觉得化学反应器的各种类型都有着独特的魅力和作用，它们就像是化学世界里的魔法道具，为我们创造出各种奇妙的反应和产物呢！。
化学工程中的反应器选择
化学工程中的反应器选择一、引言化学反应器是化学工程的重要组成部分，在工业生产中起到了至关重要的作用。
反应器的选择对于反应过程的控制、产品质量的保证等方面都具有巨大的影响。
由于反应器的形式、结构、工艺等因素的不同，反应器的选择也需要根据实际情况进行合理的考虑和选择。
本文将从不同角度分析反应器的选择问题。
二、反应器按结构划分1、罐式反应器罐式反应器是化工工业中使用最为广泛的反应器类型之一。
它的结构简单，操作容易，适用于一些比较简单、规模较小的工艺。
在不同应用中，罐式反应器的优缺点不同，因此具体应用时需根据具体情况进行选择。
2、管式反应器管式反应器是一种构造简单、操作方便的反应器。
由于其具有大面积暴露的优点，使此种反应器在很多情况下具有优越性。
例如，在密封与流体化领域应用广泛。
3、搅拌式反应器搅拌式反应器是一种常见的反应器形式。
有时需要对反应系统进行搅拌，使反应体系中物料充分混合和均匀，这时搅拌式反应器就可以派上用场。
搅拌式反应器按类型分可分为机械搅拌反应器和动态搅拌反应器。
三、反应器按反应类型划分1、氧化反应器氧化反应器是指在有氧条件下进行的化学反应。
这种反应一般需要高速搅拌或高压氧气通入催化剂床，使氧气与其他反应物充分混合，从而实现反应。
2、还原反应器还原反应器是指在无氧或低氧条件下进行的化学反应。
这种反应通常需要使用还原剂，使氧化物被还原为元素或其它物质。
3、酸碱反应器酸碱反应器是指在酸碱中间和pH值为7左右的条件下进行的反应。
这类反应器常用于制备化学药品、涂料、化妆品等。
四、反应器按反应物特性划分1、氧化物反应器这类反应器使用氧化物作为反应物。
氧化物反应器通常具有非常高的反应速度和反应效率。
2、还原物反应器这类反应器使用还原物作为反应物，清洁能量高、化学反应规律严谨。
3、酸碱物反应器这类反应器的反应物为酸碱物，局限性不大，但需要考虑反应存在腐蚀性。
五、结论通过以上分析，不难看出，反应器的选择需要考虑很多因素。
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除单层绝热床外，工业上还有用多段的，近 代的大型合成氨反应器采用的是中间冷激的多 段绝热床。总之，不论是吸热或放热的反应， 绝热床的应用相当广泛。特别对大型的，高温 的或高压的反应器，希望结构简单，同样大小 的装置内能容纳尽可能多的催化剂以增加生产 能力(少加换热空间)，而绝热床正好能符合这种 要求。不过绝热床的温度变化总是比较大的， 而温度对反应结果的影响也是举足轻重的，因 此如何取舍，要综合分析并根据实际情况来决 定。此外还应注意到绝热床的高／径比不宜过 大，床层填充务必均匀，并注意气流的预分布， 以保证气流在床层内的均匀分布。
列管式反应器优点：
① 传热较好，管内温度较易控制； ② 返混小、选择性较高； ③ 只要增加管数，便可有把握地进行放大； ④ 对于极强的放热反应，还可用同样粒度的惰性物 料来稀释催化剂
适用 原料成本高，副产物价值低以及分离不是十分
容易的情况。
（2）自身换热式反应器（ 自热式反应器）
◆ 塔式反应器
鼓泡塔反应器结构示意图 1—分布格板；2—夹套；3—气体分布器；4—塔体；5—挡板； 6—塔外换热器；7—液体捕集器；8—扩大段
固定床反应器
定义: 凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应 的装置都称作固定床反应器.
其中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 最主要的地位。如炼油工业中的催化重整，异构化， 基本化学工业中的氨合成、天然气转化，石油化工 中的乙烯氧化制环氧乙烷、乙苯脱氢制苯乙烯等等。 此外还有不少非催化的气—固相反应，如水煤气的 生产，氮与电石反应生成石灰氮(CaCN2) 以及许 多矿物的焙烧等，也都采用固定床反应器。
多段绝热式固定床反应器
2. 换热式反应器
蒸汽 调节阀
原料
（1）对外换热式反应器（管式为多。通常是在 管内放催化剂，管间走热 载体( 在用高压水或用高 压蒸汽作热载体时，则把 催化剂放在管间，而使管 内走高压流体)。
补充水
产物
乙炔法合成氯乙烯反应器
固定床反应器
反应器的组合操作
单个反应器串联操作（反应器大小、类型、操作 提高反应深度。 条件可各不相同） 单个反应器并联操作（一般为相同的操作条件、 增大处理能力。 相同的结构尺寸）
管式反应器
基本结构
由一根或多根管子 串联或并联构成的 反应器，长度与直 径之比一般大于 ５０～１００。
主要用于 气固相反 应
固定床反应器的结构和特点
一、固定床反应器的分类和结构型式 根据传热方式的不同分类: 固定床反应器主要分为绝热式和换热式两大类。 轴向反应器 单段绝热式 绝热式 固 固定床反应器 定 多段绝热式 径向反应器 床 反 对外换热式 应 换热式 器 固定床反应器 自身换热式
下面我们来对各种固定床反应器的型式作一些简单的介绍和讨论。
流化床反应器 （四）流化床反应器的床型
流化床反应器
流化床反应器
LOGO
（a）直管反应器；（b）盘管反应器；（c）多管反应器
2.
活塞流反应器（Plug flow reactor, PFR）
反应物A 反应物B 生成物R
活塞流反应器 特点： ① 反应器的长径比较大。 ② 假设不同时刻进入反应器的物料之间 不发生逆向混合（返混）。 ③ 反应物沿管长方向流动，反应时间是 管长的函数，其浓度随流动方向从一 个截面到另一个截面而变化。
比一般在1~3之间。 在加压操作时，上、下封头多为半球形或 椭圆形；而在常压操作时，上、下封头可 做为平盖，为了放料方便，下底也可做成 锥形。
釜式反应器
换热装置
釜式反应器
搅拌装置
釜式反应器
釜式反应器
釜式反应器
釜式反应器
釜式反应器
特点
优点：适用范围广泛，投资少，投产容易，可以方便
地改变反应内容。
LOGO
化学反应器
概述
化工过程：一个特定的化工产品,从原料到产品 的生产过程。 原料 预处理 化学反应 后处理 产品
化学反应这一步是化工过程的核心，起着主导 作用，它的要求和结果决定着预处理的程度和 后处理的难度。 化学反应器的定义：用于化学反应的设备，是 化工企业的关键装置。
对反应器的要求
按操作方式
反应器
间 歇 操 作 反 应 器
连 续 操 作 反 应 器
按反应器的结构
釜式反应器 管式反应器 塔式反应器 固定床反应器 流化床反应器
釜式反应器
基本结构： ①釜体 ②换热装置 ③搅拌装置
基本结构： ①釜体 ②换热装置 ③搅拌装置
釜式反应器 釜体：由壳体和上、下封头组成，其高与直径之
反应前后的物料在床层中自己进行换热称作自热式反应器。
自热式反应器示意图
固定床反应器的特点 优点:
① 固定床中催化剂不易磨损； ② 床层内流体的流动接近于平推流，与返混式的反 应器相比，可用较少量的催化剂和较小的反应器 容积来获得较大的生产能力。 ③ 由于停留时间可以严格控制，温度分布可以适当 调节，因此特别有利于达到高的选择性和转化率， 在大生产中尤为重要。
缺点：换热面积小，反应温度不易控制，停留时间不
一致。绝大多数用于有液相参与的反应，如： 液液、液固、气液、气液固反应等。
釜式反应器应用
釜式反应器主要应用于液-液均相反应过程，在 气-液、液-液非均相反应过程也有应用，操作 时温度、浓度容易控制，产品质量均一。在化 工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用 于连续操作过程；可单釜操作，也可多釜串联 使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求 时，有需要较大容积的缺点。通常在操作条件 比较缓和的情况下，如常压、温度较低且低于 物料沸点时，釜式反应器的应用最为普遍。
1 反应器 要有足 够的体 积 2 反应器 要有适 宜的结 构 3 反应器 要有足 够的传 热面积 4 反应器 要有足 够的机 械强度 和耐腐 蚀能力 5 反应器要 易操作、 易制造、 易安装、 易维修
一、化学反应器的分类
按物料的聚集状态
1
2
按操作方式
3
按反应器的结构
按物料的聚集状态
均相反应器：气相（石油气裂解）、 互溶液相（醋酸和乙醇的酯化反应） 非均相反应器：气液相（乙烯和苯反应生成乙苯） 气固相、液固相 液液相、固固相 气液固三相
径向反应器
1. 绝热式反应器 ⑴ 轴向反应器 右图是绝热式轴 向反应器的示意图。 它的结构简单，催化 剂均匀堆置于床内， 床内没有换热装置， 预热到一定温度的反 应物料流过床层进行 反应就可以了。
绝热床反应器
典型的例子是乙苯脱氢制苯乙烯。反应需供热 140kJ／mol，是靠加入高温(710℃)水蒸汽来供应的(乙苯: 水蒸汽=1: 2.6(质量))，混合后在630℃入床，离床时降到 565℃。 在此，水蒸汽的作用是： ① 可以带入大量的显热； ② 起稀释作用，使反应的平衡向有利于生成苯乙 烯的方向移动，提高单程转化率； ③ 使催化剂可能产生的结炭随时得到清除，从而 保持反应器长期连续运转。
2）沟流 在大直径床层中，由于颗粒堆积不匀或气体初始分布不良， 可在床内局部地方形成沟流。此时，大量气体经过局部地 区的通道上升，而床层的其余部分仍处于固定床状态而未 被流化（死床）。显然，当发生沟流现象时，气体不能与 全部颗粒良好接触，将使工艺过程严重恶化。
流化床反应器 （三）流化床反应器的结构
绝热式固定床反应器可分为轴向反应器和径向反应器。
（1）轴向反应器
轴向反应器一般为 空心的圆筒体，在器 内下部装有栅板，催 化剂均匀堆置其上形 成床层；物料进口处 有保证气流均匀分布 的气体分布器，预热 到一定温度的反应气 体自上而下通过床层 进行反应。
固定床反应器
（2）径向反应器 径向反应器的结构较 轴向反应器复杂，催化剂装 载于两个同心圆筒构成的环 隙中，流体沿径向通过催化 剂床层，可采用离心流动或 向心流动，中心管和床层环 隙中流体的流向可以相同， 也可以相反。
对 外 换 热 式 固 定 床 反 应 器
固定床反应器
换热式 固定床 反应器 (列管式)
① 管径：一般为25～50mm的管子，但不小于25mm。 ② 催化剂粒径：应小于管径的1/8倍，通常固定床用的粒 径约为2～6mm，不小于1.5mm。 ③ 传热所用的热载体： 沸水可以用于100℃～300℃的温度范围。 联苯与联苯醚的混合物以及以烷基萘为主的石油馏分能 用于200～350℃的范围。 无机熔盐(硝酸钾，硝酸钠及亚硝酸钠的混合物)可用于 300～400℃的情况。 对于600～700℃左右的高温反应，只能用烟道气作为热 载体。
流化床反应器 （一）流态化的形成 （二）散式流化和聚式流化 （三）结构 （四）床型
（一）流态化的形成
（二）散式流化和聚式流化
散式流化
聚式流化
（二）散式流化和聚式流化
三、流化床类似液体的特性
1）腾涌或节涌 空穴在上升过程中会合并增大， 如果床层直径较小而浓相区的 高度较高，则空穴可能大至与 床层直径相等的程度。此时空 穴将床层分节，整段颗粒如活 塞般的向上移动，部分颗粒在 空穴四周落下（图3-37a），或 者在整个截面上均匀洒落（图 3-37b）。这种现象称为腾涌或 节涌。流化床在操作时一旦发 生腾涌，较多的颗粒被抛起和 跌落造成设备震动，甚至将床 内构件冲坏，流体动力损失也 较大，一般应尽量予以避免。 图3-37 腾涌现象
缺点:
① 固定床中的传热性能较差； ②不能使用细粒催化剂,催化剂的更换必 须停产进行。
固定床反应器的重要工业应用
间歇反应器和平推流反应器的比较
间歇反应器 ↓ 有辅助时间 ↓ 劳动强度大； 更换产品灵活 ↓ 反应时间t 平推流反应器 ↓ 稳定流动 ↓ 适于大规模生产 ↓ 空间时间τ