浆态反应器基础知识

作者： 2015年11月23日来源：互联网浏览量：

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气体以鼓泡形式通过悬浮有固体细粒的液体(浆液)层，以实现气液固相反应过程的反应器。浆态反应器中液相可以是反应物，也可以是悬浮固体催化剂的载液。例如,许多不饱和烃及其衍生物的加氢反应属于前者;乙烯或丙烯的聚

　　气体以鼓泡形式通过悬浮有固体细粒的液体(浆液)层，以实现气液固相反应过程的反应器。浆态反应器中液相可以是反应物，也可以是悬浮固体催化剂的载液。例如,许多不饱和烃及其衍生物的加氢反应属于前者;乙烯或丙烯的聚合反应采用悬浮有催化剂的环己烷则属于后者。

　　基本形式

　　浆态反应器有两种基本形式：其一是搅拌釜式，利用机械搅拌使浆液混合，适用于固体含量高、气体流量小或气液两相均为间歇进料的场合；其二是三相流化床式，借助气体上升时的作用使固体悬浮，并使浆液混合，避免了机械搅拌的轴封问题，尤适于高压反应。

　　浆态反应器中有两个流体相，所以操作方式比较多样，例如气液两相均为连续进出料，气液两相均为间歇进出料，以及液相为间歇进出料而气相为连续进出料等，可以适应反应系统的不同要求。

　　优点

　　与气液固相反应过程常用的另一种反应器涓流床反应器相比,浆态反应器的优点是：

　　①在强放热条件下,易保持温度均匀；

　　②采用细颗粒，使催化剂颗粒内表面利用较充分；

　　③当液相连续进出料时，催化剂排出再生比较方便。

　　缺点

　　其缺点是：

　　①连续操作时返混严重，当有串联副反应存在时会使选择性降低；

　　②液固比通常较高，在有液相副反应时可使选择性降低；

　　③存在催化剂细粉的分离问题。

　　应用实例

　　（1）一步法合成二甲醚。固体催化剂颗粒悬浮于惰性溶剂中，反应气体溶入溶剂并穿过溶剂层到达催化剂表面发生反应，又称三相床。浆态床反应器结构简单，溶剂热容较大，催化剂颗粒与惰性矿物油形成浆液，合成气与催化剂混合更充分；反应热容易移出，对强放热反应容易实现等温操作，不容易出现催化剂热失活和副产物。反应器中各处的温度比较均匀，易于控制，防止了催化剂局部过热问题，降低了催化剂失活速率：与固定床相比浆态床的CO转化率较高，而合成气的H2/CO比较低，有利于含富CO的煤基合成气作原料。

　　（2）南非SASOL公司F-T合成反应器采用了浆态床，在2.5MPa，温度250℃，采用铁系催化剂生产以柴油为主的油品。

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