流體通過(guò)由靜置的固體物料所形成的床層而進(jìn)行反應的裝置都稱(chēng)為固定床反應器，其中尤以氣態(tài)的反應物料通過(guò)由固體催化劑所構成的床層反應的氣-固相催化反應器占主導地位，如煉油工業(yè)中的催化重整、天然氣轉化等。與返混式的反應器（如流化床）相比，固定床反應器內流體的流動(dòng)接近于平推流，因此可用少量的催化劑和較小的反應器容積來(lái)獲取較大的生產(chǎn)能力；而且催化劑不易磨損，可長(cháng)期使用（除非失活）。然而，反應器操作過(guò)程中所關(guān)心的質(zhì)量指標如選擇性等卻對床層的溫度分布存在高度的非線(xiàn)性依賴(lài)關(guān)系，因此溫控問(wèn)題就成為固定床反應器的關(guān)鍵和難點(diǎn)所在。
小型固定床反應器大都是圓柱形狀，溫度沿著(zhù)軸向和徑向具有一定的分布形式。為了不致超溫而破壞催化劑，先要控制反應床層中的高溫度。主要有以下三種方法：
?。?）在筒式反應器中部引入部分進(jìn)料量來(lái)控制反應出口的溫度和濃度。這種方法在1970年提出，后來(lái)得到了廣泛的應用；
?。?）采用調節反應器回流量的手段控制反應床層中的溫峰。仿真計算表明，在較強的擾動(dòng)情況下，采用這種方法可以把溫峰控制在要求的范圍內；
?。?）采用Smith補償。溫度是具有很大滯后的變量，而固定床反應器的溫度若得不到及時(shí)地控制，可能由于不穩定而引起超溫或熄火。對于具有大純滯后的過(guò)程可采用Smith補償，但這種方法要求知道比較的對象特性，這一點(diǎn)往往很難做到。
對于多變量的固定床催化反應過(guò)程，也可以用經(jīng)典的分析方法設計控制系統，比如頻域分析方法、根軌跡分析方法等，可以得到良好的調節質(zhì)量。
更新時(shí)間：2020-06-30 
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