در راکتورهای بستر ثابت یا FixedBed بستری که حاوی دانه های جامد کاتالیستی است درون محفظه رآکتور قرار دارد. سیال خوراک به صورت یکنواخت با این بستر جامد در تماس میباشد و واکنش هنگام عبور واکنش گرها از روی بستر انجام میشود به طوری که زمان تماس کافی بین کاتالیست و واکنش دهنده ها، رسیدن به درصد تبدیل مورد نظر را امکان پذیر میسازد.
با توجه به گرمازا یا گرماگیر بودن واکنش، حساسیت واکنش نسبت به تغییرات دما و تعدد مسیرهای واکنش از شکل های مختلفی از یک بستر یا چند بستر به صورت جداگانه استفاده میشود. در همین راستا راکتورهای بستر ثابت به دو دسته یگانه و چند گانه تقسیم میشوند. راکتورهای بستر ثابت یگانه دارای یک بستر هستند که واکنشگرها هنگام عبور از این بستر واکنش میدهند.
واکنشرگرها از بالای راکتور وارد شده و پس از عبور از روی بستر و انجام واکنش تبدیل به محصول میشوند و محصولات از پایین راکتور خارج میشوند. باید در این راکتورهای دما و افت فشار و توزیع یکنواخت جریان کنترل شود تا واکنش در تمام بستر به صورت مطلوب صورت بگیرد.
نمونه ای از این راکتور در بخش تصفیه نفتای واحد آروماتیک واحد پتروشیمی بندر امام وجود دارد. گاهی یک بستر را برای کنترل واکنش به شکل های مختلفی میسازند مثلا هنگامی که واکنش نسبت به تغییرات دما حساس است برای انتقال بهتر حرارت بهتر به جای استفاد از یک بستر میتوان از تعداد زیادی لوله پر شده از کاتالیست با قطر کوچک که به طور موازی در داخل پوسته حاوی سیال سرما زا قرار گرفته اند استفاده نمود.
موارد استفاده
نمونه ای از این راکتور در واحد اتیلن اکساید پتروشیمی مارون قرار دارد. برای کنترل بهتر دما در راکتورهای بستر ثابت به جای استفاده از یک بستر از چند بستر که مابین آنها دستگاههای سرمایش یا گرمایش برای کاهش و یا افزایش دما قرار داده شده است نیز استفاده نمود. به این نوع راکتورها، راکتورهای بستر ثابت چندگانه می گویند. در برخی فرایند ها از چندین راکتور با حدود 5 تا 6 بستر که به طور سری به هم متصل هستند استفاده میشود. به عنوان مثال در بخش مگمافورمر واحد آروماتیک پتروشیمی بندر امام 4 راکتور سری بستر ثابت موجود است که قبل از هرکدام یک کوره قرار دارد.
جریان سیال ازمیان بستر ثابت معمولا به صورت پایین به صورت شعاعی بیا محوری میباشد که جریان شعاعی به علت افت فشار کمتر ترجیح داده میشود. مواد در راکتور بخش تصفیه نفتای واحد آروماتیک پتروشیمی بندرامام به صورت محوری و در بخش مگمافورمر آن به صورت شعاعی جریان میابد.
رآکتورهای بستر ثابت با توجه به نحوه پر کردن کاتالیست در راکتور به 5 دسته تقسمیم میشوند.
- تک بستر
- چند بستر افقی
- یک پوسته ای با چندین لوله پر شده از کاتالیست
- پوسته ای پر شده از کاتالیست به همراه لوله هایی برای عبور مواد
- بستر هایی با پوسته هایی جداگانه که به صورت سری یا موازی به هم متصلند
