填充床式反應器

填充床反應器（Packed Bed Reactor，PBR）,又稱固定床反應器。這類反應器將固定化酶填充於反應器內，製成穩定的柱床，然後，通入底物溶液，在一定的反應條件下實現酶催化反應，以一定的流速，收集輸出的轉化液（含產物）。

基本介紹

• 中文名：填充床式反應器
• 外文名：Packed Bed Reactor
• 簡稱：PBR
• 別稱：固定床反應器

優缺點

優點

高效率、易操作、結構簡單等。因此，PBR是目前工業生產及研究中套用最為普遍的反應器。它適用於各種形狀的固定化酶和不含固體顆粒、黏度不大的底物溶液，以及有產物抑制的轉化反應。

缺點

傳質係數和傳熱係數相對較低。當底物溶度含固體顆粒或黏度很大時，不宜採用PBR。

套用

這類設備廣泛用於氣-固相反應和液-固相反應過程，例如，合成氨工業中的固定半水煤氣發生爐，水處理中的固定床離子交換柱等。

這類設備更廣泛地用於有固相催化劑存在下的氣相反應過程，工業上把這類設備稱為固定床氣-固相催化反應器。

分類

根據反應過程中的換熱方式不同，催化反應器又可分為內部換熱式和中間換熱式兩種。

內部換熱式

內部換熱式催化反應器是在固定催化劑層內採用各種間接換熱方式來控制床層內的反應溫度。石油化學工業中常用的有兩種管式爐，圓形管式爐爐體呈圓形，輻射管段垂直排列，對流管段水平擱置；倒梯台形管式爐爐體呈倒梯台形，輻射段垂直排列，對流管段水平排列。

管式裂解爐操作溫度極高，爐壁多用耐火材料，而管子和管架則必須採用耐磨蝕和導熱性能良好的特殊耐熱合金鋼。因此，節省合金鋼材和充分利用餘熱是評價各種爐型優劣所必須考慮的主要問題。

中間換熱式

中間換熱式絕熱催化反應器是在兩層催化劑之間進行熱交換，催化劑床近乎絕熱過程，因而床層溫度隨反應而改變。中間換熱有間接換熱和直接換熱兩種方式，前者可採用蛇管式、列管式等間接熱交換器；後者可採用冷原料氣直接摻入的方式進行直接熱交換，這種方式又稱為冷激式。