這類不銹鋼反應釜能用于有固體和流休(通常是氣體)參與的反應。早的并為大家所熟知的例子是催化裂化滬,其中的固體是使烴類蒸氣裂化所用的催化劑。類似的催化過程,已被應用于蔡的空氣氧化以制取鄰苯二甲酸醉。
固體實際上和氣體進行反應的例子,有氧化鈾和氛化氮的反應,以生產(chǎn)氛化鈾,反應是在流化床不銹鋼反應釜中進行的。
在所有這種不銹鋼反應釜中,細順粒狀的固休物料被裝填在一垂直的圓筒形容器內(nèi),氣流向上通過順粒層,以足夠大的流速使a較浮起,但流速又不能太大,以防止流化相自由界面上的順粒被氣流所夾帶,而致順粒不能沉降返回流化相內(nèi)。在流化床操作中,順粒床層顯現(xiàn)出沸騰狀態(tài),并可看到向動的氣飽,在床層上部表面破裂。
.聯(lián)粒快速運動的結果,使床層沮度非常均勻,因而遵免了在固定床管式不銹鋼反應釜中可能出現(xiàn)的熱點。這對可以按絕熱地進行的反應來說,往往是很大的優(yōu)點,這類反應本身的溫·度取決于反應熱。如果為了保持沮度低于某規(guī)定值面必豁移走熱金時,可采用流化床,這是因為,’事實上在流化床中用冷卻管移走熱盈,要比在固定床中容易得多,但必須注意,傳熱表面的設里應不致影響流化作用的效率。這類不銹鋼反應釜的缺點是固體的磨扭所造成的催化荊報失,以及逸出氣流中的粉塵問題等等。
有些用其他方法也許不可能實現(xiàn)連續(xù)操作的反應,在采用流化操作后就能夠實現(xiàn),如催化裂化即是一例,在這個特定反應中,伴隨有碳在催化劑表面上的沉積。在流化條件下,固相猶如液體一樣,可連續(xù)地從不銹鋼反應釜中排出,并連續(xù)地進入流化再生器,在再生器的空氣流中把積碘燒去,隴后催化劑又返回裂解爐。更一般地說,催化荊連續(xù)地再生并循環(huán)使用,就為實現(xiàn)完全的連續(xù)操作取得了合理的解決。這時,系統(tǒng)在操作時,對催化劑來說就如同反應物一樣,也成為連續(xù)進行的,所以,其結果就不需要像固定床生產(chǎn)那樣,在更換或再生催化劑時,必須使不銹鋼反應釜停著。
由于流體流動的復雜性,從理論上探討流化不銹鋼反應釜是困難的。以氣體流化床來說,大部分氣體可能是以氣泡形式通過床層的,因為反應僅發(fā)生于固體順粒的表面上,所以,這些氣泡通過床層時,就起到了一種短路氣流的作用。而氣體反應物則依靠擴散和對流作用,從氣泡相移向順粒相(有一種對流流動,穿過役有“表皮”的氣泡)。反應、擴散和對流間的相對重要性,取決于流體力學狀況,而這些問題迄今尚未弄清。
流化床不銹鋼反應釜要從實驗室試驗比例放大,特別困難。因為,小直徑低床層內(nèi)氣泡的作用,與大直徑高床層內(nèi)氣飽的作用遇然不同,例如在小直徑管內(nèi)可能會發(fā)生騰涌,而在高床層中氣泡的匯合作用可能就會更顯著。
固體實際上和氣體進行反應的例子,有氧化鈾和氛化氮的反應,以生產(chǎn)氛化鈾,反應是在流化床不銹鋼反應釜中進行的。
在所有這種不銹鋼反應釜中,細順粒狀的固休物料被裝填在一垂直的圓筒形容器內(nèi),氣流向上通過順粒層,以足夠大的流速使a較浮起,但流速又不能太大,以防止流化相自由界面上的順粒被氣流所夾帶,而致順粒不能沉降返回流化相內(nèi)。在流化床操作中,順粒床層顯現(xiàn)出沸騰狀態(tài),并可看到向動的氣飽,在床層上部表面破裂。
.聯(lián)粒快速運動的結果,使床層沮度非常均勻,因而遵免了在固定床管式不銹鋼反應釜中可能出現(xiàn)的熱點。這對可以按絕熱地進行的反應來說,往往是很大的優(yōu)點,這類反應本身的溫·度取決于反應熱。如果為了保持沮度低于某規(guī)定值面必豁移走熱金時,可采用流化床,這是因為,’事實上在流化床中用冷卻管移走熱盈,要比在固定床中容易得多,但必須注意,傳熱表面的設里應不致影響流化作用的效率。這類不銹鋼反應釜的缺點是固體的磨扭所造成的催化荊報失,以及逸出氣流中的粉塵問題等等。
有些用其他方法也許不可能實現(xiàn)連續(xù)操作的反應,在采用流化操作后就能夠實現(xiàn),如催化裂化即是一例,在這個特定反應中,伴隨有碳在催化劑表面上的沉積。在流化條件下,固相猶如液體一樣,可連續(xù)地從不銹鋼反應釜中排出,并連續(xù)地進入流化再生器,在再生器的空氣流中把積碘燒去,隴后催化劑又返回裂解爐。更一般地說,催化荊連續(xù)地再生并循環(huán)使用,就為實現(xiàn)完全的連續(xù)操作取得了合理的解決。這時,系統(tǒng)在操作時,對催化劑來說就如同反應物一樣,也成為連續(xù)進行的,所以,其結果就不需要像固定床生產(chǎn)那樣,在更換或再生催化劑時,必須使不銹鋼反應釜停著。
由于流體流動的復雜性,從理論上探討流化不銹鋼反應釜是困難的。以氣體流化床來說,大部分氣體可能是以氣泡形式通過床層的,因為反應僅發(fā)生于固體順粒的表面上,所以,這些氣泡通過床層時,就起到了一種短路氣流的作用。而氣體反應物則依靠擴散和對流作用,從氣泡相移向順粒相(有一種對流流動,穿過役有“表皮”的氣泡)。反應、擴散和對流間的相對重要性,取決于流體力學狀況,而這些問題迄今尚未弄清。
流化床不銹鋼反應釜要從實驗室試驗比例放大,特別困難。因為,小直徑低床層內(nèi)氣泡的作用,與大直徑高床層內(nèi)氣飽的作用遇然不同,例如在小直徑管內(nèi)可能會發(fā)生騰涌,而在高床層中氣泡的匯合作用可能就會更顯著。