เครื่องปฏิกรณ์ชนิดเบดนิ่ง
(fixed-bed
หรือ
packed-bed)
เป็นเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม
โดยเฉพาะการทำปฏิกิริยาในเฟสแก๊สที่ใช้ของแข็งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
หรือการใช้ของแข็งเป็นสารดูดซับสิ่งปนเปื้อนออกจากแก๊สหรือของเหลว
(เช่น
การกำจัดน้ำออกจากตัวทำละลาย
การกำจัดไอระเหยสารอินทรีย์ออกจากแก๊ส)
จุดเด่นของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้อยู่ที่การที่อนุภาคของแข็งที่บรรจุอยู่นั้นไม่มีการเคลื่อนไหว
จึงไม่เกิดการกระแทกระหว่างอนุภาคของแข็งด้วยกันหรือกับผนังภาชนะที่บรรจุ
ทำให้สามารถใช้งานกับอนุภาคของแข็ง
(ซึ่งส่วนใหญ่)
ไม่ทนต่อการกระแทกได้ระหว่างกันได้
เพราะจะทำให้ตัวมันเองแตกออกเป็นอนุภาคที่เล็กลง
จุดเด่นอีกข้อของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเบดนิ่งก็คือสามารถทำงานได้ในช่วงอัตราการไหลที่กว้าง
(เมื่อไหลจากบนลงล่างนะ)
(ประเด็นเรื่องการที่อนุภาคของแข็งกระแทกกันเองหรือกับผนังภาชนะบรรจุแล้วแตกออกเป็นอนุภาคที่เล็กลงได้นี้
(โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปฏิกิริยาระหว่างแก๊ส-ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็ง)
เป็นสิ่งที่นักทฤษฎีที่ศึกษาการทำปฏิกิริยาในเบดฟลูอิไดซ์
(fluidised-bed)
หรือ
riser
reactor หรือ
transport
bed reactor มักไม่กล่าวถึง
(จะด้วยความไม่รู้หรือด้วยเหตุผลใดก็ตามแต่)
ดังนั้นจึงไม่ควรแปลกใจถ้าพบว่าทำไมจึงมีงาน
simulation
ปฏิกิริยาต่าง
ๆ ที่ใช้เบดฟลูอิไดซ์กันมากมาย
แต่การนำมาใช้งานจริงมีจำกัดมาก)
ในกรณีของปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนต่ำ
ก็มักจะประมาณได้ว่าเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเบดนิ่งทำงานในสภาวะที่อุณหภูมิคงที่
(ที่เรียกว่า
isothermal)
แต่ถ้าการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนของปฏิกิริยามีขนาดที่มีนัยสำคัญ
ก็มักจะให้เครื่องปฏิกรณ์ชนิดเบดนิ่งทำงานในสภาวะที่ไม่มีการถ่ายเทพลังงานความร้อนกับสิ่งแวดล้อม
(หรือที่เรียกว่า
adiabatic)
รูปที่
๑ ในการทำงานแบบ adiabatic
ของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดเบดนิ่งนั้น
ถ้าพบว่าการใช้เบดเดียวไม่สามารถทำให้ได้ค่า
conversion
ตามต้องการ
(จะด้วยอุณหภูมิที่ลดต่ำลงมากจนปฏิกิริยาไม่สามารถดำเนินไปข้างหน้าได้ในกรณีของปฏิกิริยาดูดความร้อน
หรือด้วยการที่อุณหภูมิเพิ่มสูงมากเกินไปจนอาจเกิดอันตรายได้ในกรณีของปฏิกิริยาคายความร้อน
หรือในกรณีของปฏิกิริยาที่ถูกควบคุมด้วยค่าคงที่สมดุล)
ก็จะแยกเบดการทำปฏิกิริยาออกเป็นหลายส่วน
โดยมีการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
ที่อาจใช้เพื่อให้ความร้อนหรือระบายความร้อนให้กับแก๊ส
ก่อนที่จะไหลเข้าสู่เบดถัดไป
ในกรณีของการทำปฏิกิริยาแบบ
adiabatic
นั้น
ถ้าเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน
ก็จะให้ความร้อนแก่สารตั้งต้นก่อนไหลเข้าเบดตัวเร่งปฏิกิริยา
เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไปข้างหน้าเรื่อย
ๆ อุณหภูมิของแก๊สก็จะลดลงไปเรื่อย
ๆ จนถึงระดับที่เห็นว่าปฏิกิริยาเกิดช้าเกินไป
ก็จะทำการให้ความร้อนแก่แก๊สนั้นใหม่ก่อนที่จะให้ไหลเข้าเบดตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่ถัดไป
ในทางกลับกันถ้าเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน
เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไปข้างหน้ามากขึ้น
อุณหภูมิแก๊สในระบบจะเพิ่มสูงขึ้น
ซึ่งถ้าปล่อยให้เพิ่มมากเกินไปอาจจะเกิดอันตรายจากการที่ไม่สามารถควบคุมปฏิกิริยาได้
หรือในกรณีของปฏิกิริยาคายความร้อนที่ถูกควบคุมด้วยค่าคงที่สมดุล
การที่อุณหภูมิระบบสูงเกินไปก็จะทำให้ปฏิกิริยาไม่สามารถดำเนินไปข้างหน้าได้
ในกรณีเหล่านี้ก็ต้องมีการลดอุณหภูมิแก๊สให้ต่ำลงก่อนที่จะส่งเข้าต่อเบดตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่ถัดไป
(รูปที่
๑)
ในกรณีของปฏิกิริยาคายความร้อนสูงมากนั้น
(เช่นพวก
partial
oxidation ต่าง
ๆ)
ถ้าให้เบดนิ่งทำงานแบบ
adiabatic
จะพบว่าอุณหภูมิจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วมากจนไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้งานจริง
ในกรณีเช่นนี้ก็จะจัดให้มีการระบายความร้อนออกจากเบดตัวเร่งปฏิกิริยา
การทำงานจึงมีรูปแบบที่เรียกว่า
non-isothermal
non-adiabatic
อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรทรงกระบอกนั้นแปรผกผันกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกระบอกยกกำลัง
2
กล่าวคือถ้าลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกระบอกลงเหลือครึ่งหนึ่ง
อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อหน่วยปริมาตรจะเพิ่มขึ้น
4
เท่า
ด้วยเหตุนี้ในกรณีของเบดนิ่งที่ใช้กับปฏิกิริยาคายความร้อนสูงนั้น
จึงจำเป็นที่ต้องใช้เครื่องปฏิกรณ์
(reactor)
ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กลง
เพื่อที่จะทำให้การระบายความร้อนจากตัวเบดออกสู่สารหล่อเย็น
(coolant)
ที่อยู่ภายนอกนั้นได้ดีขึ้น
และเพื่อชดเชยพื้นที่หน้าตัดการไหลที่ลดลง
จึงจำเป็นต้องมีเบดนิ่งหลายตัวทำงานคู่ขนานกันไปเพื่อที่จะให้ได้กำลังการผลิตตามที่ต้องการ
และในปฏิกิริยาเช่นพวก
partial
oxidation ไฮโดรคาร์บอนไปเป็นสารประกอบ
oxygenate ต่าง ๆ นั้นพบว่าเพื่อที่จะให้อุณหภูมิในเบดนั้นไม่เพิ่มสูงเกินไป ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแต่ละเบดนั้นต้องเล็กมาก เช่นในกรณีของการออกซิไดซ์ o-xylene ไปเป็น phthalic anhydride นั้น ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแต่ละเบดนั้นกว้างเพียง 25 มิลลิเมตร (แต่ยาวประมาณ 3 เมตร) เรียกว่าใช้ tube มาทำเบดตัวเร่งปฏิกิริยาแทนการใช้ vessel ก็ได้ และเพื่อให้ได้กำลังการผลิตตามต้องการจึงต้องมีจำนวน tube ที่มาก (ในระดับ 10,000 tube ก็ไม่ใช่เรื่องแปลก) ลักษณะของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้จึงคล้ายกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด shell and tube ที่วางตั้ง โดยในแต่ละ tube นั้นทำหน้าที่เป็น reactor ที่บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยา และมีสารหล่อเย็นนั้นไหลระบายความร้อนอยู่ในส่วน shell ชื่อเรียกของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้คือ "Multi tubular fixed-bed reactor"
oxygenate ต่าง ๆ นั้นพบว่าเพื่อที่จะให้อุณหภูมิในเบดนั้นไม่เพิ่มสูงเกินไป ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางแต่ละเบดนั้นต้องเล็กมาก เช่นในกรณีของการออกซิไดซ์ o-xylene ไปเป็น phthalic anhydride นั้น ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแต่ละเบดนั้นกว้างเพียง 25 มิลลิเมตร (แต่ยาวประมาณ 3 เมตร) เรียกว่าใช้ tube มาทำเบดตัวเร่งปฏิกิริยาแทนการใช้ vessel ก็ได้ และเพื่อให้ได้กำลังการผลิตตามต้องการจึงต้องมีจำนวน tube ที่มาก (ในระดับ 10,000 tube ก็ไม่ใช่เรื่องแปลก) ลักษณะของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้จึงคล้ายกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิด shell and tube ที่วางตั้ง โดยในแต่ละ tube นั้นทำหน้าที่เป็น reactor ที่บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยา และมีสารหล่อเย็นนั้นไหลระบายความร้อนอยู่ในส่วน shell ชื่อเรียกของเครื่องปฏิกรณ์ชนิดนี้คือ "Multi tubular fixed-bed reactor"
ปัจจัยเพิ่มเติมที่ส่งผลต่อการระบายความร้อนคืออัตราการไหลของแก๊สที่ไหลผ่านเบดและขนาดอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยา
แก๊สที่ไหลผ่านเบดตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยความเร็วสูงนั้นจะดึงเอาความร้อนออกจากอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดีกว่าเมื่อไหลที่ความเร็วที่ต่ำกว่า
และเพื่อที่จะให้แก๊สไหลผ่านด้วยความเร็วที่สูงได้
อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาจึงต้องมีขนาดใหญ่เพื่อให้เกิดช่วงว่างขนาดใหญ่ภายในเบด
นอกจากนี้การที่อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยามีขนาดใหญ่ยังทำให้การระบายความร้อนจากบริเวณตอนกลางของเบดออกมายังผนังด้านในของ
tube
นั้นดีขึ้นด้วย
อย่างเช่นในกรณีของการออกซิไดซ์
o-xylene
ไปเป็น
phthalic
anhydride นั้นที่ใช้
tube
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน
25
มิลลิเมตร
อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่บรรจุอยู่อาจมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ
8
มิลลิเมตร
(รูปที่
๒)
โดยที่ตัวเบดสูงประมาณ
2-3
เมตร
โดยระยะเวลาที่แก๊สไหลผ่านเบดนั้นสั้นเพียง
0.2-0.3
วินาที
(conversion
ประมาณ
100%)
แม้ว่าอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่บรรจุเข้าไปนั้นจะมีขนาดใหญ่
แต่ส่วนที่เป็นอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาจริง
ๆ นั้นอยู่เพียงแค่ชั้นเคลือบบาง
ๆ บนผิวแค่นั้น (รูปที่
๒)
แกนกลางข้างในจะเป็นเซรามิกที่ทำหน้าที่เป็นทั้ง
heat
sink และช่วยส่งผ่านความร้อน
เหตุผลที่ทำชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาไว้บางมากก็เพราะปฏิกิริยาเกิดเร็วมาก
สารตั้งต้นทำปฏิกิริยาหมดก่อนที่จะสามารถแพร่ซึมลึกเข้าไปข้างในอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาได้
(ตรงนี้ถ้าใครเคยเรียนเรื่อง
effectiveness
factor ที่อยู่ในส่วนของ
internal
mass transfer diffusion มาบ้างแล้วก็คงนึกภาพออก)
รูปที่
๒ ตัวเร่งปฏิกิริยา V2O5/TiO2
เคลือบบน
ceramic
carrier ใช้ในปฏิกิริยาการออกซิไดซ์
o-xylene
ไปเป็น
phthalic
anhydride ใน
multi
tubular fixed-bed reactor
ตัวเร่งปฏิกิริยามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ
8
มิลลิเมตร
ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแต่ละ
tube
ที่บรรจุตัวเร่งปฏิกิริยานั้นมีขนาดเพียง
25
มิลลิเมตร
ตัวซ้าย (used)
คือตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการใช้งานมานาน
ตัวกลาง (F1)
และตัวขวา
(F3)
เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ยังไม่ถูกใช้งาน
ต่างกันเพียงแค่สูตรส่วนผสม
จะเห็นว่าชั้นสารที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจริง
ๆ นั้นบางมาก (หนาไม่ถึง
1
มิลลิเมตร
ที่เห็นหลุดร่อนออกมา)
เพื่อให้เข้าใจความสำคัญของการบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาลงใน
"แต่ละ"
tube จะขอยกตัวอย่างกรณีของการออกซิไดซ์
o-xylene
ไปเป็น
phthalic
anhydride (เพราะเคยมีโอกาสได้ไปเห็นการบรรจุของจริง)
ในกรณีนี้จะทำการระเหยสารตั้งต้นคือ
o-xylene
ให้ผสมเป็นเนื้อเดียวกับอากาศก่อนที่จะป้อนเข้าเครื่องปฏิกรณ์
ที่ประกอบด้วย tube
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน
25
มิลลิเมตรจำนวนหลายพัน
tube
หรือถึงระดับหนึ่งหมื่น
tube
สิ่งที่ผู้ออกแบบคาดหวังก็คือแก๊สที่ป้อนเข้าไปนั้นต้องมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอและไหลผ่านแต่ละ
tube
ด้วยอัตราการไหลเดียวกัน
ทั้งนี้เพราะถ้า tube
ไหนมีแก๊สไหลเข้ามากเกินไป
ค่า conversion
ทางด้านขาออกของ
tube
นั้นจะต่ำ
(เพราะเวลาสัมผัสตัวเร่งปฏิกิริยาสั้นเกินไป)
ในทางกลับกันถ้า
tube
ไหนมีแก๊สไหลผ่านน้อยเกินไป
อุณหภูมิภายใน tube
นั้นจะสูงมากจนทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเสียหายได้
และยังทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ควรจะได้นั้นถูกออกซิไดซ์ต่อกลายเป็น
CO2
ได้
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการกระจายของแก๊สในการไหลเข้า
tube
แต่ละ
tube
ได้แก่รูปแบบท่อป้อนแก๊สผสมตรงทางไหลเข้า
reactor
และ
"ความดันลดคร่อมแต่ละ
tube"
ในกรณีของรูปแบบท่อป้อนแก๊สเข้า
reactor
ปรกติก็จะทำการป้อนแก๊สเข้าตรงกลาง
reactor
เหนือชั้น
tube
โดยคาดหวังว่าถ้าที่ว่างเหนือ
tube
นั้นมีมากพอและแต่ละ
tube
มีแรงต้านการไหลที่มากพอ
แก๊สที่ไหลเข้ามาทางท่อนั้นก็จะสามารถกระจายตัวไปได้สม่ำเสมอก่อนที่จะไหลเข้าแต่ละ
tube
แต่ถึงกระนั้นก็ตามก็พบว่าแม้ว่าตอนเริ่มต้นนั้นจะทำให้
pressure
drop คร่อมแต่ละ
tube
นั้นเท่ากัน
แต่เมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาหมดอายุการใช้งานกลับพบว่า
tube
ที่อยู่ตรงบริเวณตอนกลางคืออยู่ใต้ท่อป้อนแก๊สเข้านั้นมี
pressure
drop เพิ่มขึ้นมาก
ทั้งนี้น่าจะเป็นเพราะความเร็วแก๊สที่พุ่งออกมาจากท่อนั้นปะทะเข้ากับ
tube
เหล่านี้โดยตรง
(รูปที่
๓)
แม้ว่า
pressure
drop ใน
tube
เหล่านี้จะสามารถป้องกันไม่ให้แก๊สที่พุ่งเข้ามานั้นพุ่งผ่านออกไปได้ทันที
แต่แรงกระทำของแก๊สที่พุ่งเข้ามากระทบก็ทำให้เบดตัวเร่งปฏิกิริยาเกิดการอัดตัวแน่นขึ้น
ทำให้ pressure
drop เพิ่มขึ้น
ปรากฏการณ์คล้ายกันนี้ก็เคยพบกับ
monolith
ที่ใช้ในกรองไอเสียรถยนต์
กล่าวคือผนังของ monolith
ที่อยู่ตรงทางเข้าแก๊สไอเสียมีการสึกหรออย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับบริเวณอื่น
รูปที่
๓ การเปลี่ยนแปลงค่าความดันลดในแต่ละ
tube
ของ
muti
tubular reactor ∆p0
คือค่าความดันลดก่อนเริ่มใช้งาน
∆p
คือค่าความดันลดหลังสิ้นสุดการใช้งาน
t
= 0 คือก่อนเริ่มใช้งาน
EOR
คือหลังสิ้นสุดการใช้งาน
รูปนี้นำมาจากรูปที่ ๑๓
ในบทความเรื่อง "Problems
of Mathematical Modelling of Industrial Fixed-bed Reactors" โดย
Gerhart
Eigenberger และ
Wilhelm
Ruppel ตีพิมพ์ในวารสาร
Ger.
Chem. Eng. 9 (ปีค.ศ.
1986) หน้า
74-83
ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะออกไซด์นั้นในระหว่างการใช้งานมันก็โดนออกซิเจนความเข้มข้นสูงอยู่ตลอดเวลา
ดังนั้นการนำเอามันออกมาจึงไม่ต้องกังวลเรื่องการสัมผัสกับอากาศ
เพราะมันจะเฉื่อยต่อออกซิเจนในอากาศที่อุณหภูมิห้องอยู่แล้ว
(ตรงนี้ไม่เหมือนกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะที่อาจลุกติดไฟได้ทันทีถ้าหากสัมผัสกับอากาศ)
รูปที่
๔-๖
นั้นนำมาจากเอกสารประชาสัมพันธ์ของบริษัทที่รับทำหน้าที่นำตัวเร่งปฏิกิริยาเก่าออกและบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ให้กับ
muti
tubular fixed-bed reactor โดยในรูปที่
๔
นั้นเป็นภาพแสดงการทำงานในช่วงการนำตัวเร่งปฏิกิริยาเก่าออกและทำความสะอาด
tube
แต่ละ
tube
ที่เคยเห็นมานั้น
ในการเตรียมการเปลี่ยนถ่ายตัวเร่งปฏิกิริยานั้นจะมีการเตรียมฝาพลาสติกหลากสีสำหรับปิดทางเข้าด้านบนของ
tube
การที่ต้องมีฝาหลากสีก็เพื่อเป็นการแสดงให้เห็นว่า
tube
ไหนทำความสะอาดแล้ว
(ก็จะปิดด้านบนด้วยฝาสีหนึ่ง)
tube ไหนบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาแล้ว
(ก็จะเปลี่ยนสีฝาที่ปิด)
tube ไหนวัด
pressure
drop แล้วอยู่ในเกณฑ์
(ก็ใช้ฝาปิดอีกสีหนึ่ง)
tube ไหนมีค่า
pressure
drop อยู่นอกเกณฑ์และต้องทำการแก้ไข
(ก็จะเปลี่ยนฝาปิดเป็นอีกสีหนึ่ง)
ดังนั้นจะเห็นว่าจำนวนฝาปิดที่ต้องเตรียมนั้นมันมีมากไม่ใช่เล่นเหมือนกัน
เพราะมันต้องมีครบตามจำนวน
tube
(จะยกเว้นก็ฝาที่มีสีแสดง
tube
ที่มีปัญหาที่คงไม่ต้องมีครบเท่าจำนวน
tube)
รูปที่
๔ นำมาจากหน้าที่ ๒-๔
ของเอกสาร "Catalyst
change out in tubular reactors" ของบริษัท
Mourik
International B.V. ตามที่อยู่ที่อยู่มุมล่างขวาของรูปที่
๖ รูปนี้นำมาจากหน้าที่ ๒
ของเอกสารดังกล่าว
รูปนี้เป็นขั้นตอนการนำตัวเร่งปฏิกิริยาเก่าออกและทำความสะอาด
tube
ก่อนเริ่มบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่
รูปที่
๕ ต่อจากรูปที่ ๔
รูปนี้แสดงขั้นตอนการบรรจุตัวเร่งปฏิกิริยา
รูปที่
๖ ขั้นตอนการตรวจสอบ pressure
drop (ในเอกสารใช้คำย่อว่า
Pd)
ที่ผมเคยเห็นนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่จะทำการบรรจุจะถูกแบ่งใส่ถุงเล็ก
ๆ 1
ถุงต่อ
1
tube โดยแต่ละถุงนั้นจะมีตัวเร่งปฏิกิริยาบรรจุอยู่เท่ากัน
ทั้งนี้เพื่อให้มั่นใจว่าทุก
tube
จะมีตัวเร่งปฏิกิริยาบรรจุอยู่เท่ากัน
(แต่ในรูปที่
๕ นั้นดูเหมือนจะใช้เทคโนโลยีเข้าช่วยด้วยการใช้เครื่องบรรจุ
เรียกได้ว่าทันสมัยมากขึ้น)
แต่แม้ว่าจะใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาปริมาณเท่ากันลงในแต่ละ
tube
ก็ไม่ได้รับรองว่าจะได้
pressure
drop ทุก
tube
เท่ากันเสมอไป
เพราะอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีขนาดใหญ่และไหลลงไปต่อเนื่องอย่างรวดเร็วนั้นอาจเกิดการขัดตัวกัน
(ทำให้กลายเป็นเบดที่ไม่ต่อเนื่อง
มีช่องว่างอยู่ภายใน)
หรือมีรูปแบบการเรียงซ้อนที่แตกต่างกัน
ทำให้ค่า pressure
drop คร่อมแต่ละ
tube
นั้นแตกต่างกันอยู่
ดังนั้นจึงจำเป็นที่ต้องมีการวัด
pressure
drop คร่อมแต่ละ
tube
tube
ที่ผ่านการทำความสะอาดและติดตั้ง
support
รองรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ด้านล่างแล้วก็จะมีฝาปิดสีหนึ่ง
พอเทตัวเร่งปฏิกิริยาลงไปก็จะเปลี่ยนฝาปิดเป็นอีกสีหนึ่ง
จากนั้นก็จะทำการวัด pressure
drop แต่ละ
tube
การวัด
pressure
tube ทำได้ด้วยการอัดอากาศให้ไหลผ่านด้วยอัตราการไหลที่กำหนด
แล้วดูค่าความดันที่ต้องใช้
ถ้าค่าที่วัดได้นั้นอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้
ก็จะปิด tube
ด้วยฝาปิดอีกสีหนึ่ง
แต่ถ้าวัดแล้วพบว่าค่า
pressure
drop นั้นอยู่นอกเกณฑ์
ก็จะใช้ฝาปิดสีที่แตกต่างออกไป
กล่าวคือถ้าวัดแล้วพบว่า
pressure
drop สูงเกินไป
ก็อาจใช้สุญญากาศดูดเอาตัวเร่งปฏิกิริยาออกมาส่วนหนึ่ง
ในทางกลับกันถ้าวัดแล้วพบว่าค่า
pressure
drop นั้นต่ำเกินไป
ก็ใช้การเติมตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติม
แต่ถ้าพบว่าค่า pressure
drop ที่วัดได้นั้นแตกต่างจากค่าที่ยอมรับได้ไปมาก
ก็ต้องรื้อท่อนั้นออกมาบรรจุใหม่
ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์ที่ใช้ในบรรยากาศที่มีความเข้มข้นออกซิเจนสูงนี่ดีอยู่อย่าง
คือไม่ต้องกังวลเรื่องการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่มีการคายความร้อนสูงเหมือนในกรณีของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะ
ทำให้การนำตัวเร่งปฏิกิริยาใช้งานแล้วออกจาก
reactor
นั้นไม่ต้องกังวลเรื่องไฟไหม้ที่อาจเกิดจากการสัมผัสกับอากาศ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น