氣固相接觸催化反應(yīng)是將反應(yīng)原料的氣態(tài)混合物在一定的溫度、壓力下通過固體催化劑而完成的。這類反應(yīng)方式在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用，它一般都采用連續(xù)操作的方式。這類反應(yīng)器設(shè)計(jì)的主要問題是傳熱和催化劑的裝卸。這類反應(yīng)器主要有三種類型，即絕熱固定床反應(yīng)器、列管固定床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器。
列管式固定床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)類型很多,zui簡單的結(jié)構(gòu)類似于單程列管式換熱器，催化劑放在列管內(nèi)，載熱體在管外進(jìn)行冷卻或加熱。對于放熱反應(yīng)，可以用熔鹽或其它載熱體將熱效應(yīng)移出。熱的載熱體經(jīng)廢熱鍋爐降溫后再返回列管反應(yīng)器，廢熱鍋爐吸收熱量后可產(chǎn)生0.6~2.0MPa的水蒸汽。熔鹽是等分子比硝酸鉀和亞硝酸鈉的混合物，熔點(diǎn)141℃，可在147~540℃操作。它的優(yōu)點(diǎn)是比熱和導(dǎo)熱系數(shù)大，傳熱效果好。對于吸熱反應(yīng)，根據(jù)所要求的溫度，可以用液態(tài)或蒸汽態(tài)的載熱體進(jìn)行加熱。另外也可以用電熱或用外部管式爐加熱(多段固定床反應(yīng)器)。
流化床主要構(gòu)件是殼體、氣體分布板、熱交換器、催化劑回收裝置。有時為了減少反向混合并改善流態(tài)化質(zhì)量，還在催化劑床層內(nèi)附加擋板或擋網(wǎng)等內(nèi)部構(gòu)件
流態(tài)化的基本原理是:當(dāng)氣體經(jīng)過分布板以適當(dāng)速度均勻地通過粉狀催化劑床層時，催化劑的顆粒被吹動，漂浮在氣體中做不規(guī)則的激烈運(yùn)動，整個床層類似沸騰的液體一樣，能夠自由運(yùn)動，所以又叫做沸騰床。
流化床反應(yīng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是:采用細(xì)顆粒催化劑有利于反應(yīng)氣體在催化劑微孔中的內(nèi)擴(kuò)散，催化劑表面的利用率高。加強(qiáng)床層的傳熱，床層溫度均勻，可控制在1~3℃的溫度差范圍內(nèi)。便于催化劑的再生和更換。制造費(fèi)用比列管式固定床低得多。廣泛用于空氣氧化、催化裂化等反應(yīng)過程。
流化床的主要缺點(diǎn)是，由于返混作用，對于某些反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性不如固定床;催化劑容易磨損流失;不能使用表面型顆粒狀催化劑。
氣固相催化反應(yīng)流化床實(shí)驗(yàn)裝置LH-B
1、型號：LH-B。
2、應(yīng)用：加氫、脫氫、氧化、烴化、芳構(gòu)化、氨化等有機(jī)催化反應(yīng)。
3.主要配置：
、預(yù)熱器、計(jì)量泵、風(fēng)機(jī)、氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)、濕式氣體流量計(jì)、溫控儀表、壓力儀表、不銹鋼框架及控制屏。
氣固相催化反應(yīng)（流化床）實(shí)驗(yàn)裝置
1、不銹鋼反應(yīng)器：φ25×650mm。三段加熱，總功率：3KW，zui高使用溫度：6000C，耐壓0.3MPA。
2、預(yù)熱器：φ10×250mm，加熱功率：1KW。
3、催化劑裝載量：10-150ml。
4、氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)量程：0.05-0.5L/min。
5、風(fēng)機(jī)：采用HG-370W型空氣旋渦泵；功率：370W；zui大風(fēng)壓：11.76kPa；zui大風(fēng)量：48m3/h。
6、泵的型號微型隔膜計(jì)量泵；功率：30W；zui大流量：9L/h；沖程頻率：120/minute；吸程：2m。
7、濕式氣體流量計(jì)：型號：LML-2，額定流量：0.5m3/h,容積：5L/轉(zhuǎn)，精度：±1%。
8、冷凝器：φ40×400mm；氣液分離器：φ50×150mm。
9、各項(xiàng)操作及壓力、流量的顯示、調(diào)節(jié)、控制全在控制屏板面進(jìn)行。
10、框架為不銹鋼材質(zhì)，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，流程簡單、操作方便。
11、外形尺寸：1600×600×1800mm。
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