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Reaktoren für heterogene Reaktionen

Festbettreaktoren

Der Festbettreaktor ist der am häufigsten eingesetzte Reaktortyp für heterogen katalysierte Fluid-Feststoff-Reaktionen. Bei den Festbettreaktoren unterscheidet man im Wesentlichen Vollraumreaktoren, Hordenreaktoren und Rohrbündelreaktoren.

Vollraumreaktoren

Sie bestehen aus einem einzigen, senkrecht stehenden Rohr, in dem die Katalysatorschüttung ohne Unterteilung untergebracht ist. Vollraumreaktoren stellen den einfachsten Typ des Festbettreaktors dar.

Abb.1
Schematische Darstellung eines Festbettreaktors

Allgemein werden die Festbettreaktoren von oben nach unten durchströmt, um eine Auflockerung oder Verwirbelung des Feststoffes zu vermeiden.

Hordenreaktoren

Bei exothermen Reaktionen wird die Katalysatoraufschüttung des Vollraumreaktors in Abschnitte (sog. Horden) mit dazwischen liegenden Wärmetauschern aufgeteilt, um zu große Temperaturänderungen, die zur ungünstigen Verschiebung des Gleichgewichtsumsatzes führen können, zu vermeiden. Der Abschnittsreaktor zeichnet sich durch große Stabilität gegenüber der Veränderung von Betriebsvariablen und Regelbarkeit über weite Bereiche aus.

Rohrbündelreaktoren

Bei sehr stark exothermen Reaktionen wird die Katalysatorschüttung in den Rohren eines wie ein Wärmetauscher aufgebauten Reaktors angeordnet, um die Reaktionswärme im Außenraum der Rohre abzutransportieren. Bei allen Rohrbündelreaktoren ist die Regelmöglichkeit verhältnismäßig gering und sie reagieren empfindlich auf Veränderungen der Betriebsvariablen.

Abb.2
Schematische Darstellung eines Rohrbündelreaktors
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