知識 流動層炉とは?(4つのポイントを解説)
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技術チーム · Kintek Solution

更新しました 1 month ago

流動層炉とは?(4つのポイントを解説)

流動層反応器(FBR)は、多相化学反応に使用される特殊なタイプの反応器である。

流体(気体または液体)を固体の粒状物質(通常は触媒)に十分な速度で通過させ、固体を懸濁させ、流体のように挙動させる。

流動化として知られるこのプロセスには、混合の促進、熱伝達の改善、幅広い粒子径に対応できるなどの利点がある。

流動床リアクターは、様々な産業用途に高い汎用性を発揮する。

4つのポイント

流動層炉とは?(4つのポイントを解説)

1.流動化の原理

FBRでは、固体触媒は最初、ディストリビューターと呼ばれる多孔質板に担持される。

流体速度が上昇すると、流体の上昇力が固体粒子の重量に等しくなる点(最小流動化速度)に達する。

この点を超えると、固体粒子は自由に動き始め、熱湯のように反応器内で膨張し旋回する。

この状態は、反応物間の良好な混合と接触を確保し、化学反応の効率を高めるため、FBRの運転にとって極めて重要である。

2.流動層反応器の種類

高速増殖炉には、主に気泡流動層反応器と循環流動層反応器の2種類がある。

これらのどちらを選択するかは、反応の具体的な要件と固相と液相の特性に依存する。

バブリング床は、床中に気泡が形成されるのが特徴であり、循環床は、固体とガスが連続的に循環するため、ガスと固体の接触効率が高くなる。

3.産業用途

高速増殖炉は石油精製などの産業で広く使用されており、接触分解などのプロセスで重要な役割を果たしている。

また、バイオマス変換にも使用され、バイオオイルの生産に役立っている。

バイオマス用途では、反応器の流体力学と伝熱特性を向上させるために、砂のような不活性物質がしばしば使用される。

4.高速増殖炉の利点

高速増殖炉の流動状態には、迅速な反応速度論、優れた熱伝達能力、幅広い粒子径を扱う能力など、運転上の利点がいくつかある。

これらの特性により、FBRは特に高スループットプロセスや、バイオマスのような密度の低い材料の取り扱いに適しています。

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