固定床是在進行多相過程的設備中,若有固相參與,且處于靜止狀態(tài)時,則設備內(nèi)的固體顆粒物料層。
該產(chǎn)品又稱填充床反應器,裝填有固體催化劑或固體反應物用以實現(xiàn)多相反應過程的一種反應器。固體物通常呈顆粒狀,粒徑2~15mm左右,堆積成一定高度(或厚度)的床層。床層靜止不動,流體通過床層進行反應。它與流化床反應器及移動床反應器的區(qū)別在于固體顆粒處于靜止狀態(tài)。固定床反應器主要用于實現(xiàn)氣固相催化反應,如氨合成塔、二氧化硫接觸氧化器、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化爐等。用于氣固相或液固相非催化反應時,床層則填裝固體反應物。涓流床反應器也可歸屬于固定床反應器,氣、液相并流向下通過床層,呈氣液固相接觸。
固定床反應器有三種基本形式:
1.軸向絕熱式固定床反應器。流體沿軸向自上而下流經(jīng)床層,床層同外界無熱交換。
2.徑向絕熱式固定床反應器。流體沿徑向流過床層,可采用離心流動或向心流動,床層同外界無熱交換。徑向反應器與軸向反應器相比,流體流動的距離較短,流道截面積較大,流體的壓力降較小。但徑向反應器的結構較軸向反應器復雜。以上兩種形式都屬絕熱反應器,適用于反應熱效應不大,或反應系統(tǒng)能承受絕熱條件下由反應熱效應引起的溫度變化的場合。
3.列管式固定床反應器。由多根反應管并聯(lián)構成。管內(nèi)或管間置催化劑,載熱體流經(jīng)管間或管內(nèi)進行加熱或冷卻,管徑通常在25~50mm之間,管數(shù)可多達上萬根。列管式固定床反應器適用于反應熱效應較大的反應。此外,尚有由上述基本形式串聯(lián)組合而成的反應器,稱為多級固定床反應器。例如:當反應熱效應大或需分段控制溫度時,可將多個絕熱反應器串聯(lián)成多級絕熱式固定床反應器,反應器之間設換熱器或補充物料以調(diào)節(jié)溫度,以便在接近于較佳溫度條件下操作。