Multitube -reactor met vast bed
video

Multitube -reactor met vast bed

Een continue fixed bedreactor is een type reactor gevuld met een vaste katalysator of vaste reactant om heterogene reacties te vergemakkelijken. Het vaste materiaal, meestal in korrelige vorm met een deeltjesgrootte variërend van 2 tot 15 mm, wordt gestapeld om een ​​bed van een bepaalde hoogte of dikte te vormen. Dit...
Aanvraag sturen
Praat nu

Beschrijving

Technische Parameters

Fixed bed multitube reactorenbestaan ​​voornamelijk uit meerdere reactiebuizen die gevuld zijn met katalysator. Bovendien zijn sommige reactiebuizen uitgerust met katalysatorthermometers voor het meten van de temperatuur in de buurt van de katalysator in de reactiebuizen. De meetposities van deze meters zijn verschillend in de lengte richting van de reactiebuis, zodat de temperatuurbewaking van verschillende posities kan worden gerealiseerd.

In een multi-buisreactor met vast bed gaan de reactanten door de reactiebuis, komen in contact met de katalysator in de buis en ondergaan een chemische reactie. Vanwege de aanwezigheid van katalysator worden de reactanten omgezet in gewenste producten. Tegelijkertijd bewaakt een katalysatorthermometer de temperatuurveranderingen tijdens de reactie in realtime om ervoor te zorgen dat de reactie plaatsvindt binnen het juiste temperatuurbereik.

 

Principe van de reactie

De synthesereactie van Fischer-Tropsch is een typische katalytische hydrogenerings- en reductiereactie. In dit proces worden de koolstofatomen in een koolmonoxidemolecuul gereduceerd tot koolwaterstoffen door waterstofatomen te verkrijgen. In het bijzonder worden de koolmonoxidemoleculen eerst geadsorbeerd op het oppervlak van de katalysator en reageren vervolgens met de waterstofmoleculen om tussenproducten zoals formaldehyde te vormen. Deze tussenproducten worden verder omgezet in koolwaterstofverbindingen en geven waterdamp vrij. Uiteindelijk verbindt de koolwaterstofverbindingen van het katalysatoroppervlak en verlaat het reactiesysteem.

Opgemerkt moet worden dat de synthesereactie van Fischer-Tropsch is een complex reactieproces met meerdere stappen en tussenproducten. Daarom is het in praktische toepassingen noodzakelijk om de reactie -efficiëntie en productselectiviteit te verbeteren door de reactieomstandigheden te optimaliseren, een geschikte katalysator te selecteren en het reactorontwerp te verbeteren.

 

Toepassingen

Mengsels van koolmonoxide en waterstof kunnen worden omgezet in vloeibare brandstoffen zoals diesel, benzine, enz. In een multi-tubulaire reactor met vaste bed, die meestal wordt bereikt door de Fischer-Tropsch Synthesis (FTS) -reactie. Het volgende is een voorbeeld van het proces en het principe van deze reactie:

Continuous fixed bed reactor | Shaanxi achieve chem

Reactieproces
1) Preparaat voor grondstoffen: koolmonoxide en waterstof worden in een bepaalde verhouding gemengd om te dienen als de grondstof voor het synthesegas. Deze verhouding moet meestal worden aangepast volgens de specifieke katalysator- en reactieomstandigheden.

2) Katalysatorkeuze: selecteer de juiste katalysator, zoals op ijzer of kobaltgebaseerde katalysatoren, die een hoge activiteit hebben in de Fischer-Tropsch-synthesereactie.

3) Instelling van de reactieconditie: het verwarmen van de multi-buisreactor met vaste bed tot een geschikte reactietemperatuur, meestal tussen de 200 graden en 350 graden, en het instellen van een geschikte reactiedruk, meestal tussen 1 MPa en 5 MPa. Deze voorwaarden helpen bij het bevorderen van adsorptie en conversie van reactanten en desorptie van producten.

4) Reactie-opbrengst: in aanwezigheid van een katalysator ondergaan koolmonoxide en waterstof een Fischer-Tropsch-synthesereactie in een multi-tubulaire reactor met vastbed. Koolstofatomen in het koolmonoxidemolecuul worden omgezet in koolwaterstofverbindingen door waterstofatomen te verkrijgen (IE -reductie). Deze koolwaterstofverbindingen kunnen alkanen met rechte keten, getakte keten alkanen, olefines of cycloalkanen, enz. Zijn, afhankelijk van de reactieomstandigheden en de keuze van de katalysator.

5) Scheiding en zuivering van producten: Aan het einde van de reactie worden de geproduceerde koolwaterstofverbindingen omgezet in de gewenste vloeibare brandstoffen, zoals diesel, benzine, enz. Door scheidings- en zuiveringsstappen.

Applicaties voordelen

 
 

Hoog rendement:

Met het multi-buisontwerp kan de reactor een groot aantal reactanten tegelijkertijd verwerken, waardoor de productie-efficiëntie wordt verbeterd.

 
 
 

Stabiliteit:

De structuur met vaste bed zorgt ervoor dat de katalysator stabiel in de reactiebuizen kan bestaan ​​en is niet gemakkelijk verloren of verstopt.

 
 
 

Controleerbaarheid:

De realtime monitoring van de katalysatorthermometer maakt nauwkeurige controle van de temperatuur tijdens het reactieproces mogelijk, waardoor de reactieomstandigheden worden geoptimaliseerd en de productkwaliteit wordt verbeterd.

Voordelen in de industriële productie

Multi-buisreactor met vast bed heeft aanzienlijke voordelen in de industriële productie, het volgende is een gedetailleerde analyse van de kenmerken ervan:

◆ De katalysatorprestaties zijn stabiel en een hoog gebruikspercentage
In de multi-buisreactor met vaste bed wordt de katalysator gefixeerd in de reactiebuis, die de katalysatorslijtage vermijdt die wordt veroorzaakt door vloeistoferosie en de levensduur van de katalysator verlengt. Tegelijkertijd is het contact tussen het reactiemateriaal en de katalysator voldoende, wat de gebruikssnelheid en de reactieefficiëntie van de katalysator verbetert. Dit is een aanzienlijk voordeel voor reactieprocessen die frequente katalysatorveranderingen vereisen.

◆ Hoge reactieefficiëntie en stabiele productkwaliteit
De multitube -reactor met vaste bed heeft een hoge massa- en warmteoverdrachtsefficiëntie, die bevorderlijk is voor snelle reactantconversie en productgeneratie. Tegelijkertijd, omdat de reactieomstandigheden stabiel zijn en gemakkelijk te controleren zijn, kunnen producten met stabiele kwaliteit en uniforme eigenschappen worden geproduceerd. Dit is cruciaal voor industriële productie, die producten van hoge kwaliteit vereist.

 

Gekatalyseerde vloeistoffase-reacties

Gekatalyseerde vloeistoffase-reacties, zoals hydrogenering, verestering en oxidatie, met behulp van een multitube-reactor met vast bed (FBMR) zijn gemeenschappelijke operaties in de chemische industrie. De volgende zijn voorbeelden van deze reacties:

 

Hydrogeneringsreacties
Hydrogenering van propyleen tot propaan

1) Reactieprincipe: de dubbele binding in het propyleenmolecuul reageert met waterstof in een aanvullende reactie om propaan te produceren.
2) Katalysator: ijzer, palladium, nikkel en andere metalen worden meestal gebruikt als de actieve component, en dragers worden vaak gebruikt, zoals aluminium en silicium, die in korrelige vorm worden bereid en in het bed worden gefixeerd.
3) Reactieomstandigheden: uitgevoerd onder de juiste temperatuur en druk, moeten de specifieke parameters worden aangepast volgens de werkelijke situatie.
4) Productverzameling: na hydrogeneringsreactie is het product dat op de bodem van het bed wordt verzameld, voornamelijk propaan, dat kan worden gescheiden van niet -gereageerd propyleen door scheidingsapparaat.


Veresteringsreactie
Verestering van carbonzuur en alcohol

1) Reactieprincipe: carbonzuur en alcohol in de katalysator onder werking van veresteringsreactie, het genereren van esterverbindingen en water.
2) Katalysator: zwavelzuur, p-toluenesulfonzuur en andere anorganische of organische zuren worden vaak gebruikt als katalysatoren en katalysatoren met vaste zure kunnen ook worden gebruikt.
3) Reactieomstandigheden: meestal uitgevoerd onder verwarmings- en roerende omstandigheden, hangt de reactietijd af van de activiteit van de reactanten en de efficiëntie van de katalysator.
4) Toepassing van producten: de gegenereerde esterverbindingen hebben een breed scala aan gebruik, zoals geuren, oplosmiddelen, coatings, enz.
Hoewel de specifieke toepassing van verestering in een multi-tubulaire reactor met vaste bed mogelijk niet zo gebruikelijk is als hydrogenering, is de reactor theoretisch even geschikt voor verestering, vooral wanneer efficiënte, stabiele en controleerbare reactieomstandigheden vereist zijn.

Continuous fixed bed reactor | Shaanxi achieve chem

► Oxidatiereactie
Oxidatie van alcoholen

1) Reactieprincipe: alcohol wordt geoxideerd tot aldehyde of keton onder de werking van katalysator.
2) Katalysator: vaak gebruikte koper-, zilver- en andere metalen katalysator of metaaloxidekatalysator.
3) Reactieomstandigheden: meestal onder de omstandigheden van verwarming en zuurstof.
4) Toepassing van producten: de gegenereerde aldehyde of keton is een belangrijke grondstof voor de synthese van andere verbindingen, zoals kruiden en medicijnen.
Opgemerkt moet worden dat hoewel alle bovenstaande reacties mogelijk zijn in multi-tubulaire reactoren met vast bed, de specifieke reactieomstandigheden, katalysatorselectie en methoden voor productverzameling kunnen variëren, afhankelijk van de reactanten. Daarom zijn optimalisatie en aanpassing in praktische toepassing vereist volgens specifieke reactiebehoeften en -omstandigheden.

Bovendien hebben fixed-bed multi-tubulaire reactoren veel voordelen bij het katalyseren van vloeistoffase-reacties, zoals hoge efficiëntie, stabiliteit en controleerbaarheid. Deze voordelen zorgen ervoor dat de reactor een breed scala aan toepassingsperspectieven in de chemische industrie heeft.

 

Wat beter is, multitube -reactor met vast bed of conventionele reactor

► Katalysatorprestaties en gebruiksnelheid
1) Multi-buisreactor met vast bed:
De katalysator is gefixeerd in de reactiebuis, die de katalysatorslijtage vermijdt die wordt veroorzaakt door vloeistoferosie en de levensduur van de katalysator verlengt.
Het contact tussen het reactiemateriaal en de katalysator is meer voldoende, wat de gebruikssnelheid en de reactieefficiëntie van de katalysator verbetert.
2) Traditionele reactor:
Katalysatoren kunnen worden onderworpen aan vloeibare schuur, wat resulteert in slijtage en prestatieafbraak.
De gebruikssnelheid van katalysator kan worden beïnvloed door factoren zoals ongelijke mengen van reactiematerialen.
► Reactie -efficiëntie en productkwaliteit
1) Multi-buisreactor met vast bed:
Het heeft een hoge massa- en warmteoverdrachtsefficiëntie, die bevorderlijk is voor de snelle omzetting van reactanten en het genereren van producten.
Omdat de reactieomstandigheden stabiel en gemakkelijk te controleren zijn, kunnen producten met stabiele kwaliteit en uniforme eigenschappen worden geproduceerd.
2) Traditionele reactor:
De reactie -efficiëntie kan worden beïnvloed door factoren zoals ongelijke mengen en lage warmte- en massaoverdrachtsefficiëntie.
De productkwaliteit kan worden beïnvloed door de fluctuatie van reactieomstandigheden en de afbraak van katalysatorprestaties.

 

Conclusie

Multitube -reactor met vast bed (FBMR) is een zeer efficiënte en veelzijdige chemische apparatuur die veel wordt gebruikt in verschillende katalytische vloeibare fase -reacties. Het multi-buisontwerp maakt grootschalige parallelle verwerking van reactanten mogelijk, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk verbetert. Bij hydrogeneringsreacties is de reactor in staat om onverzadigde koolwaterstoffen zoals olefines stabiel om te zetten in verzadigde koolwaterstoffen, zoals propyleenhydrogenering naar propaan. Ondertussen vertoont de multi-tubulaire reactor met vaste beden ook uitstekende katalytische prestaties en productselectiviteit in veresterings- en oxidatiereacties. Door de juiste katalysator te kiezen en de reactieomstandigheden te optimaliseren, kan de reactor doelproducten efficiënt synthetiseren zoals esters, aldehyden of ketonen. Bovendien heeft de multi-tubulaire reactor met vaste beden de voordelen van stabiele structuur, eenvoudige werking en eenvoudig onderhoud, dat betrouwbare technische ondersteuning biedt voor chemische productie. Daarom heeft de multi-tubulaire reactor met vaste beden een breed scala aan toepassingsperspectieven en belangrijke economische waarde op het chemische veld.

 

Populaire tags: Multitube -reactor met vast bed, China Fixed Bed Multitube Reactor Fabrikanten, leveranciers, fabriek

Aanvraag sturen