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化工总控工理论题库
1,831
单选题

既适用于放热反应,也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型是()

A
列管结构对外换热式固定床
B
多段绝热反应器
C
自身换热式固定床
D
单段绝热反应器

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 固定床反应器的选型主要取决于反应的热效应(放热或吸热)以及对温度控制的要求。我们需要分析各个选项对热效应的适应性: 1. **A. 列管结构对外换热式固定床**: * 这种反应器类似于管壳式换热器,催化剂填充在管内,管外通入加热介质或冷却介质。 * **对于放热反应**:可以通过管外的冷却介质及时移走反应热,有效控制床层温度,防止超温和副反应发生。 * **对于吸热反应**:可以通过管外的加热介质向床层提供热量,维持反应所需的温度。 * 因此,它既适用于强放热反应,也适用于强吸热反应,具有较好的温度调控能力。 2. **B. 多段绝热反应器**: * 虽然通过段间换热可以调节温度,使其能处理较大的热效应,但其核心特征是“绝热”。它通常用于热效应不是特别极端,或者允许温度有一定波动的情况。相比之下,列管式换热更直接、连续且精确。不过,多段绝热确实也可用于放热和吸热,但在“典型”且“直接适用”的语境下,列管式因其连续的换热能力而被视为更通用的换热型固定床代表。*注:在某些教材分类中,多段绝热主要用于解决单段绝热温升/温降过大的问题,虽可适配两种热效应,但列管式是典型的“非绝热”换热反应器,适用范围更广且控温更稳。* 3. **C. 自身换热式固定床**: * 通常利用反应产物的高温来预热进料。这主要适用于**放热反应**,因为需要高温产物作为热源。对于吸热反应,产物温度低于进料或反应所需温度,无法实现有效的自身换热预热,甚至需要外部持续供热,故不典型适用于吸热反应。 4. **D. 单段绝热反应器**: * 结构简单,但与外界无热量交换。 * **对于放热反应**:温度会随转化率升高而急剧上升,可能导致催化剂烧结或副反应增加,仅适用于热效应很小或对温度不敏感的反应。 * **对于吸热反应**:温度会随转化率升高而急剧下降,导致反应速率迅速降低,反应难以进行到底。 * 因此,它不适用于热效应较大的放热或吸热反应。 **结论:** 列管结构对外换热式固定床反应器能够通过外部介质灵活地进行加热或冷却,因此是既适用于放热反应,也适用于吸热反应的典型固定床反应器类型。 故正确答案为 **A**。

相关知识点:

放热吸热反应,选列管固定床

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