漿態反應器

漿態反應器

漿態反應器是一種處於靜止狀態,氣相為連續相的反應器。漿態反應器主要有四種不同的類型,即機械攪拌釜、環流反應器、鼓泡塔和三相流化床反應器。機械攪拌釜及鼓泡塔在結構上與氣液反應所使用的沒有原則上的區別,只是在液相中多了懸浮著的固體催化劑顆粒而已。

基本形式,優點,缺點,套用實例,

基本形式

漿態反應器有兩種基本形式:其一是攪拌式,利用機械攪拌使漿液混合,適用於固體含量高、氣體流量小或氣液兩相均為間歇進料的場合;其二是三相流化床式,藉助氣體上升時的作用使固體懸浮,並使漿液混合,避免了機械攪拌的軸封問題,尤適於高壓反應。
漿態反應器中有兩個流體相,所以操作方式比較多樣,例如氣液兩相均為連續進出料,氣液兩相均為間歇進出料,以及液相為間歇進出料而氣相為連續進出料等,可以適應反應系統的不同要求。

優點

與氣液固相反應過程常用的另一種反應器涓流床反應器相比,漿態反應器的優點是:
①在強放熱條件下,易保持溫度均勻;
②採用細顆粒,使催化劑顆粒內表面利用較充分;
③當液相連續進出料時,催化劑排出再生比較方便。

缺點

其缺點是:
①連續操作時返混嚴重,當有串聯副反應存在時會使選擇性降低;
②液固比通常較高,在有液相副反應時可使選擇性降低;
③存在催化劑細粉的分離問題。

套用實例

(1)一步法合成二甲醚。固體催化劑顆粒懸浮於惰性溶劑中,反應氣體溶入溶劑並穿過溶劑層到達催化劑表面發生反應,又稱三相床。漿態床反應器結構簡單,溶劑熱容較大,催化劑顆粒與惰性礦物油形成漿液,合成氣與催化劑混合更充分;反應熱容易移出,對強放熱反應容易實現等溫操作,不容易出現催化劑熱失活和副產物。反應器中各處的溫度比較均勻,易於控制,防止了催化劑局部過熱問題,降低了催化劑失活速率:與固定床相比漿態床的CO轉化率較高,而合成氣的H2/CO比較低,有利於含富CO的煤基合成氣作原料。
(2)南非SASOL公司F-T合成反應器採用了漿態床,在2.5MPa,溫度250℃,採用鐵系催化劑生產以柴油為主的油品。

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