催化转化法净化气态污染物所采用的气固催化反应器主要有固定床反应器和流化床反应器。这里只介绍固定床反应器。
固定床反应器的主要优点是：①反应速率较快；②催化剂用量较少；③操作方便（流体停留时间可以严格控制，温度分布可以适当调节）；④催化剂不易磨损。固定床反应器的主要缺点是传热性能差。
按照反应器的结构可将固定床反应器分为管式、搁板式和径向反应器等。按反应器的温度条件和传热方式又分为等温式、绝热式和非绝热式反应器。绝热式反应器又分为单段式和多段式。
（一）单段绝热反应器
单段绝热反应器的结构如图6.21所示。反应气体从圆筒体上部通入，经过预分布装置，均匀地通过催化剂层，反应后的气体经下部引出。
图6.21 单段绝热反应器示意图
单段绝热反应器结构简单，造价低廉，气体阻力小，反应器内部体积得到充分利用，但床层内温度分布不均匀。适用于气体中污染物浓度低，反应热效应小，反应温度波动范围宽的情况。在催化燃烧、净化汽车排放气以及喷漆、电缆等行业中，控制有机溶剂污染大多采用单段绝热反应器。
（二）多段绝热反应器
多段式绝热反应器是将多个单层绝热床串联起来，如图6.22所示。热量由两个相邻床层之间引入或引出，使各单个绝热床的反应能控制在比较合适的温度范围内。
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图6.22 多段绝热反应器示意图
（三）管式固定床反应器
管式固定床反应器属于非绝热式反应器，其结构与管式换热器相似，如图6.23所示，根据催化剂填装的部位不同，将管式固定床反应器分为多管式和列管式。在多管式反应器中，催化剂装填在管内，载热体或冷却剂在管外流动；在列管式反应器中，催化剂装在管间，载热体或冷却剂由管内通过。根据换热介质的不同，将管式固定床反应器分为外换热式和自换热式。外换热式是以热水或烟道气为换热介质；而自换热式是以原料气为换热介质。
与多管式反应器相比，列管式反应器催化剂装载量大，生产能力强，传热面积大，传热效果好，但在管间装填催化剂不太方便。若催化剂的寿命较长，要求换热条件好时可以使用管式反应器。
图6.23 管式固定床反应器示意图
（四）径向固定床反应器
在径向固定床反应器中，流体流动方向如图6.24所示。由于反应气流是径向穿过催化剂，它与轴向反应器相比，具有气流流程短、阻力降小、动力消耗少的特点。可以采用较细颗粒的催化剂，使催化剂的有效面积增大，有利于提高净化效率。
图6.24 径向固定床反应器示意图
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