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岩征仪器-固定床反应器关键工艺参数与设计要点

来源:上海岩征实验仪器有限公司   2025年06月13日 14:53  

五、关键工艺参数与设计要点

1. 操作参数优化
  • 空速(Space Velocity)

    • 定义:单位时间单位体积催化剂处理的流体体积(SV,单位:h?1)。

    • 公式:\(SV = \frac{\text{流体体积流量(标准状态)}}{\text{催化剂床层体积}}\)

    • 影响:空速过高导致停留时间短,转化率下降;空速过低则生产效率降低。

  • 温度分布

    • 强放热反应(如氨合成)需通过分段进料、惰性气稀释等方式控制 “热点” 温度,避免催化剂烧结。

2. 床层设计关键
  • 催化剂粒径:通常 1-5 mm,粒径过小导致压降剧增,过大则传质阻力增加(如加氢反应常用 2-3 mm 球形催化剂)。

  • 高径比(H/D):一般 5-10,确保流体分布均匀(H/D 过小易短路,过大则压降过高)

六、工业案例:苯乙烯固定床催化脱氢反应器

项目技术参数
反应原理\(\text{C?H?-CH?-CH?} \xrightarrow[\text{550-650℃}]{\text{Fe?O?催化剂}} \text{C?H?-CH=CH?} + \text{H?}\)(吸热反应)
反应器类型多段绝热式固定床,3-4 段催化剂床层,段间通入水蒸气(稀释剂、供热、除焦)
工艺优化- 水蒸气与乙苯摩尔比 10:1,维持低分压促进平衡右移- 定期通入空气烧炭再生催化剂(寿命 6-12 个月)


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