固定床的特性是啥？
当气体以较低速度自下而上通过均匀固体颗粒床层时，气体只在静止不动的固体颗粒空隙中穿过，固体颗粒床层的高度基本上维持不变，这样的床层称为固定床。随着气体流速增大，固体颗粒床层开始松动，固体颗粒的相对位置也在一定区域内调整，床层高度略有增加；如果气体流速继续增大，固体颗粒则完全悬浮在向上流动的气体中，并进行相当不规则的运动；气体流速进一步增大，床层高度将随之增加，固体颗粒的运动更为激烈，但仍停留在床层中，而不被气流所带出，这样的床层称为流化床。当气体流速继续增大，流化床的上界面消失，固体颗粒分散悬浮在气体中并被气流夹带而离开床层，这样的床层称为气流床，此时，气体通过固体颗粒床层的压力降随气体空塔速度的增大而急剧减小，甚至固体颗粒被气体全部带出。根据上述原理，形成3种制气技术，即固定床气化、流化床气化和气流床气化。 固定床气化技术的特点是原料煤预处理相对简单，气化炉出口粗煤气组成中甲烷、酚、焦油等杂质含量较高，冷煤气效率高，适合于煤制天然气。其主要特点如下：粒度分布：5-50mm之间，大于50mm和小于5mm的应小于5%。灰熔点高于120度。灰和水的总和小于50%。适合高水分、高灰分含量的低阶煤。适应高灰、高水、高灰熔融性温度的煤。煤要有一定的热强度和机械强度。煤气中含体积分数10％左右的甲烷比较适合煤制天然气项目，投资也相对较低。这也是国内多数煤制天然气项目选择鲁奇炉的原因。毎产生1000NM3的甲烷，要产生1.7吨难处理的含酚废水。其不足之处是：使用块煤、煤气水量大、副产品量少时难以加工利用。
管式固定床反应器是用于进行强放热气固相催化反应的主要反应器,在化学工业中有着广泛的应用。目前,列管式固定床反应器规模在不断扩大,其操作要求也在不断提高。如何实现反应器的优化设计和操作、提高反应过程的稳定性和经济性是化学反应工程研究的重要议题。本文从反应器设计和操作角度研究列管固定床反应器的流体流动、传热及其数值特征,为大型工业反应器设计及操作提供参考和依据。 论文分别建立起并流列管反应器冷却介质流动与均布的计算模型以及盘环型错流列管反应器管间流动与传热的计算模型,研究了并流反应器中影响分布板布孔的主要因素以及盘环型列管式固定床中影响反应器操作性能的主要结构参数。
减小环板缺口可以使反应器中心区域流量增大,但是反应器盘环板之间的主体区域中冷却介质流量相应降低,反应器压降也会因为环板缺口减小而显著增大。在反应器中心不布管区域较大的情况下,适合将反应器环板缺口开大,以增大盘环板间主体区域中冷却介质的流量。当反应器中心10%区域不布管时,反应器环板缺口取反应器内径的25%较为合适。相应地,可以通过调节盘板直径大小来调整壁面窗口区大小。反应器折流板-反应管环隙间距对反应器中冷却介质流动分布以及温度分布影响较大。折流板-反应管环隙间距较小时,冷却介质在反应器中的流动以错流流动为主,冷却介质温度沿流动方向逐渐升高,反应器催化剂床层温度分布较为均匀。
