轴向反应器和径向反应器

轴向反应器和径向反应器固定床反应器有三种基本形式：①轴向绝热式固定床反应器(图1)。流体沿轴向自上而下流经床层，床层同外界无热交换。轴向反应器，床层压降大，催化剂颗粒大，扩散阻力大。轴向反应器的温降变化梯度大。因为其压降大,所以对催化剂的强度有严格要求。②径向绝热式固定床反应器。流体沿径向流过床层，是一种气体流动方向与设备轴向相垂直的反应器，大都用于气-固催化反应，也有用于非催化反应。反应气体流经径向反应器的颗粒床层时，由于流通截面积大，流速小，流道短，具有压力降小的显著特点，为此，可采用小颗粒的催化剂或固相反应物，反应速率及反应器的生产能力均得以增加。径向反应器的设计关键是合理地进行气体分布装置的设计，使得反应气体能够沿设备的轴向均匀地流过固定床，即气体均布设计。可采用离心流动（图2）或向心流动，床层同外界无热交换。径向反应器与轴向反应器相比，流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小。但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。径向反应器，内构件复杂，流道短，压降小，可使用小颗粒催化剂，减小内扩散的影响。由于径向反应器流道短，因此有利于对温度的控制。以上两种形式都属绝热反应器,适用于反应热效应不大,或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合。③列管式固定床反应器（图3）。由多根反应管并联构成。管内或管间置催化剂，载热体流经管间或管内进行加热或冷却，管径通常在25～50mm之间，管数可多达上万根。列管式固定床反应器适用于反应热效应较大的反应。