固定床反应器的控制使用那些仪表

固定床反应器的控制使用那些仪表
    固定床反应器是指催化剂床层固定于设备中不动的反应器，流体原料在催化剂作用下进行化学反应以生成所需反应物。固定床反应器的温度控制十分重要。任何一个化学反应都有自己的最适宜温度。最适宜温度综合考虑了化学反应速度、化学平衡和催化剂活性等因素。最适宜温度通常是转化率的函数。
    温度控制首要的是要正确选择敏点位置，把感温元件安装在敏点处，以便及时反映整个催化剂床层温度的变化。多段的催化剂床层往往要求分段进行温度控制，这样可使操作更趋合理。常见的温度控制方案有下列几种。
(1)改变进料浓度  对放热反应来说，原料浓度越高，化学反应放热量越大。反应后温度也越高。以硝酸生产为例，当氨浓度在9%—11%范围内时，氨含量每增加1%可使反应温度提高的60一70℃。图9-5-6是通过改变进料浓度以保证反应温度恒定的一个实例，改变氮和空气比值就相当于改变进料的氨浓度。

(2)改变进料温度  改变进料温度，整个床层温度就会变化，这是山于进人反应器的总热量随进料温度变化而改变的缘故。若原料进反应器前需预热，可通过改变进人换热器的载热体流量，以控制反应床上的温度，如图9-5-7所示，也有按图9-5-8所示方案用改变旁路流量大小来控制床层温度的。

(3)改变段间进人的冷气量  在多段反应器中，可将部分冷的原料气不经预热直接进入段间，与上一段反应后的热气体混合，从而降低了下一段人口气体的温度。图9-5-9所示为硫酸生产中用SO2氧化成SO3的固定床反应器温度控制方案。这种控制方案由于冷的那一部分原料气少经过一段催化剂层，所以原料气总的转化率有所降低。另外一种情况，如在合成氨生产工艺中，当用水蒸气与一氧化碳变换成氢气时.为了使反应完全.进人变换炉的水蒸气往往是过量很多的.这时段间冷气采用水蒸气则不会降低一氧化碳的转化率，图9-5一10所示为这种方案的原理图。

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