[科普中國]-填充床式反應(yīng)器

填充床反應(yīng)器（Packed Bed Reactor，PBR）,又稱固定床反應(yīng)器。這類反應(yīng)器將固定化酶填充于反應(yīng)器內(nèi)，制成穩(wěn)定的柱床，然后，通入底物溶液，在一定的反應(yīng)條件下實(shí)現(xiàn)酶催化反應(yīng)，以一定的流速，收集輸出的轉(zhuǎn)化液（含產(chǎn)物）。1

優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)高效率、易操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等。因此，PBR是目前工業(yè)生產(chǎn)及研究中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)器。它適用于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(chǎn)物抑制的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。

缺點(diǎn)傳質(zhì)系數(shù)和傳熱系數(shù)相對(duì)較低。當(dāng)?shù)孜锶芏群腆w顆?；蝠ざ群艽髸r(shí)，不宜采用PBR。2

應(yīng)用這類設(shè)備廣泛用于氣-固相反應(yīng)和液-固相反應(yīng)過程，例如，合成氨工業(yè)中的固定半水煤氣發(fā)生爐，水處理中的固定床離子交換柱等。

這類設(shè)備更廣泛地用于有固相催化劑存在下的氣相反應(yīng)過程，工業(yè)上把這類設(shè)備稱為固定床氣-固相催化反應(yīng)器。3

分類根據(jù)反應(yīng)過程中的換熱方式不同，催化反應(yīng)器又可分為內(nèi)部換熱式和中間換熱式兩種。

內(nèi)部換熱式內(nèi)部換熱式催化反應(yīng)器是在固定催化劑層內(nèi)采用各種間接換熱方式來控制床層內(nèi)的反應(yīng)溫度。石油化學(xué)工業(yè)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(duì)流管段水平擱置；倒梯臺(tái)形管式爐爐體呈倒梯臺(tái)形，輻射段垂直排列，對(duì)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采用耐磨蝕和導(dǎo)熱性能良好的特殊耐熱合金鋼。因此，節(jié)省合金鋼材和充分利用余熱是評(píng)價(jià)各種爐型優(yōu)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(yīng)器是在兩層催化劑之間進(jìn)行熱交換，催化劑床近乎絕熱過程，因而床層溫度隨反應(yīng)而改變。中間換熱有間接換熱和直接換熱兩種方式，前者可采用蛇管式、列管式等間接熱交換器；后者可采用冷原料氣直接摻入的方式進(jìn)行直接熱交換，這種方式又稱為冷激式。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李岳陽 - 副教授 - 江南大學(xué)