巖征儀器-固定床反應(yīng)器 氣相氧化原理、工藝與工業(yè)實(shí)踐
點(diǎn)擊次數(shù)：2346更新時(shí)間：2025-06-13
氣相氧化反應(yīng)是指氣態(tài)反應(yīng)物（如烴類、醇類、含硫化合物）在氣相中與氧氣（或空氣）發(fā)生氧化反應(yīng)，通常需催化劑參與（如金屬氧化物、貴金屬催化劑）。固定床反應(yīng)器適用于氣相氧化的核心原因包括：
| 項(xiàng)目 | 技術(shù)細(xì)節(jié) |
|---|
| 反應(yīng)原理 | \(\text + \frac\text \xrightarrow[\text]} \text\)（強(qiáng)放熱，ΔH=-105 kJ/mol） |
| 反應(yīng)器類型 | 列管式等溫固定床（圖 1）： |
管內(nèi)填充催化劑（銀負(fù)載量 0.5%-2%），管間通循環(huán)熱載體（如 Dowtherm A 導(dǎo)熱油）
管徑 25-30 mm，管長(zhǎng) 3-5 m，床層高徑比 100-200（抑制徑向溫差） || 工藝關(guān)鍵 | - 原料氣中乙烯體積分?jǐn)?shù) 2.5%-3%（避免爆炸極限，2.7%-36%）- 加入微量抑制劑（如乙烷、二氯乙烷）提高選擇性至 85%-90%- 催化劑壽命 1-2 年，失活后通過(guò)再生或更換維持活性 |
| 項(xiàng)目 | 技術(shù)參數(shù) |
|---|
| 反應(yīng)原理 | \(\text + \frac\text \xrightarrow[\text]} \text\)（放熱，ΔH=-98 kJ/mol） |
| 反應(yīng)器類型 | 多段絕熱式固定床（圖 2）： |
| 問(wèn)題成因 | 典型影響 | 解決方案 |
|---|
| 強(qiáng)放熱反應(yīng)導(dǎo)致局部過(guò)熱 | 催化劑燒結(jié)（活性衰減）副產(chǎn)物增加（如 CO?生成） | - 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化： |
列管式：增加管間換熱面積（如翅片管），選用高導(dǎo)熱系數(shù)載體（如碳化硅）
多段式：段間設(shè)置冷激氣入口（如惰性氣體、原料氣）
催化劑改性：活性組分分層負(fù)載（表面低活性、內(nèi)部高活性），延緩反應(yīng)放熱峰值 |
