Camas de sulfuro fijas para equipos no estándar

El reactor de lecho fluidizado se refiere al Estado de suspensión (es decir, el Estado de fluidización) del material de partículas sólidas en el equipo bajo la acción del flujo de aire (o flujo líquido). La capa de partículas sólidas en estado fluido tiene las características de un líquido, por ejemplo, la capa de partículas sólidas suspendidas puede mantener una cierta interfaz horizontal como el agua y tiene presión estática y flotabilidad, y tiene fluidez como el agua. Esta tecnología también se llama tecnología de fluidización Gas - sólido.
El gas fluye a través de la capa de material de la cama compuesta por partículas sólidas. cuando la velocidad del flujo de gas es relativamente baja, el sólido no se mueve relativamente. el gas fluye a través de la brecha entre las partículas a través de la capa de la cama. esta es la forma de contacto Gas - sólido llamada cama fija. Sobre esta base, se mejora aún más el caudal del gas, la suma de la fuerza de tracción del gas sobre las partículas (y la fricción del gas que fluye hacia la superficie de las partículas) y la flotabilidad supera la gravedad de las partículas, las partículas se suspenden, ya no hay fuerza entre las partículas, el sistema Gas - sólido tiene propiedades fluidas, Los sólidos se fluidizan, en este momento en el Estado de fluidización inicial. Si se aumenta aún más el caudal del gas, la cama se expande constantemente. Cuando más gas entra en el sistema, el gas que excede la velocidad de flujo de gas necesaria para la fluidización inicial atraviesa la cama en forma de burbujas, que es la fluidización de burbujas. A medida que aumenta aún más la velocidad del gas, una gran cantidad de partículas en la superficie de la cama se sacan de la cama, y la interfaz de la superficie de la cama ya no es clara, en este momento corresponde a la cama turbulenta. El reactor que utiliza la forma de una cama burbujeante o una cama turbulenta en contacto Gas - sólido para la reacción Gas - sólido se llama reactor de lecho fluidizado.
Cuando se utiliza en sistemas sólidos de gas, el reactor de lecho fluidizado también se llama reactor de lecho hirviendo. El fenómeno del lecho fluidizado fue descubierto por la alemana Fritz winkler, y su aplicación temprana en la industria moderna fue el gaseador de carbón pulverizado que apareció en la década de 1920, que es el horno Winkler (ver gaseador); Su aplicación industrial a gran escala fue el Craqueo Catalítico de petróleo de Warren Lewis y otros del Instituto Tecnológico de Massachusetts en la década de 1940. En la actualidad, los reactores de lecho fluidizado se han utilizado ampliamente en los sectores químico, petrolero, metalúrgico y nuclear.
Clasificación de productos
Según la aplicación del reactor de lecho fluidizado, se puede dividir en dos categorías: la primera categoría de objetos de procesamiento son principalmente sólidos, como la tostado de mineral, llamada proceso de procesamiento de Estado sólido; El otro tipo de objeto de procesamiento son principalmente fluidos, como el Craqueo Catalítico de petróleo, los procesos de reacción enzimática y otros procesos de reacción catalítica, llamados procesos de procesamiento de fase líquida.
Forma estructural
La estructura del reactor de lecho fluidizado tiene dos formas: ① hay dispositivos de alimentación y descarga continua de materiales sólidos para procesos de procesamiento de fase sólida o procesos de procesamiento de fase líquida en los que el catalizador se inactiva rápidamente. Por ejemplo, en el proceso de craqueo catalítico, el catalizador se inactiva significativamente en unos minutos y debe separarse constantemente con el dispositivo anterior para su regeneración. ② no hay dispositivos de alimentación y descarga continua de materiales sólidos para el proceso de reacción en el que las propiedades de las partículas sólidas no cambian significativamente durante un período considerable de tiempo (como medio año o un año).
Ventajas y desventajas del producto
En comparación con el reactor de lecho fijo, las ventajas del reactor de lecho fluidizado son: ① se puede lograr la entrada y salida continuas de materiales sólidos; ② el Movimiento de fluidos y partículas hace que la cama tenga un buen rendimiento de transferencia de calor, la temperatura interior de la cama es uniforme y fácil de controlar, especialmente adecuado para reacciones de Liberación de calor fuertes; ③ facilitar la regeneración continua y el funcionamiento circular del catalizador, adecuado para el proceso de alta tasa de inactivación del catalizador, el rápido desarrollo de la craqueo de lecho fluidizado catalítico de destilados de petróleo es un ejemplo típico de este aspecto. Sin embargo, debido a las características inherentes de la tecnología de fluidización y la diversidad de factores que influyen en el proceso de fluidización, para el reactor, el lecho fluidizado tiene limitaciones obvias: ① debido a la fuerte circulación y agitación de partículas sólidas y burbujas durante el flujo continuo, hay una distribución bastante amplia del tiempo de estancia, tanto en la fase gaseosa Como en la sólida, lo que resulta en una distribución inadecuada del producto y reduce el rendimiento del producto objetivo; ② los reactivos pasan por la cama en forma de burbujas, lo que reduce las oportunidades de contacto entre el gas y la fase sólida y reduce la tasa de conversión de la reacción; ③ debido al fuerte impacto y fricción del catalizador sólido durante el proceso de flujo, el catalizador se pulveriza rápidamente, junto con el estallido y el Movimiento de alta velocidad de la burbuja en la parte superior de la capa de cama y la expulsión de un gran número de catalizadores de partículas finas, lo que resulta en una pérdida obvia del catalizador; ④ los complejos fenómenos de mecánica de fluidos y transmisión en la cama hacen que el proceso se encuentre en condiciones inestables, es difícil revelar sus leyes unificadas, y también es difícil amplificar y operar experimentalmente sin experiencia.