
【化】 fixed-bed (reaction) unit
【化】 fixed bed; static bed; stationary bed
layer; region; stage; story; stratum; tier
【计】 layer
【医】 coat; lamella; lamellae; lamina; laminae; layer; strata; stratum
【建】 conversion unit
固定床层反应设备(Fixed-bed reactor)是化工领域中一类重要的多相催化反应装置,其核心特征在于催化剂以固定堆积形态存在于反应器内。根据《化学反应工程基础》(清华大学出版社,2020)的定义,该设备通过让反应物料流经静止的催化剂床层实现物质转化,具有操作稳定性强、催化剂利用率高等特点。
核心结构包含三大模块:
在石油炼制领域,该设备用于催化重整反应,埃克森美孚公司2024年技术报告显示其年产百万吨级装置催化剂寿命可达5年(ExxonMobil Refining Technology White Paper)。化工合成方面,德国BASF公司采用径向流固定床反应器实现年产50万吨甲醇生产(BASF Process Engineering Handbook, 2023)。
操作特性包含温度控制精度±2℃、压降范围0.1-0.5MPa等关键参数,美国化学工程师协会(AIChE)建议采用分布式温度监测系统(AIChE Journal, 2021)。催化剂失活问题可通过周期性再生处理缓解,日本触媒学会数据显示再生效率可达初始活性的90%(Journal of Japan Catalysis Society, 2020)。
固定床层反应设备(即固定床反应器)是一种多相反应装置,其核心特征在于固体颗粒物料层保持静止状态,流体通过床层进行反应。以下从定义、结构形式、优缺点及应用场景四个方面进行详细说明:
固定床反应器内部装填固体催化剂或反应物(粒径通常为2-15mm),形成静止的颗粒床层。流体(气体或液体)从床层间隙通过时,与固体发生催化或非催化反应。例如,氨合成塔中的催化剂层、离子交换柱中的树脂层均属于此类结构。
优点:
缺点:
主要用于气固相催化反应,如:
如需更完整的分类或操作细节,可参考、3、5等来源。
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