چنانچه عمر کاتالیست کوتاه باشد به راحتی می­توان آن را از محیط خارج کرد و با کاتالیست تازه جایگزین نمود.
حذف مداوم اجزای جامد تولید شده توسط واکنش
امکان انجام عملیات در ضرایب تأثیر پذیری^[۳۹] نزدیک به یک
مقاومت خارجی انتقال جرم کم­تر با توجه به سرعت هم زدن بالا
همچنین معایب آن­ها نسبت به رآکتور بستر چکه­ای نیز به شرح زیر می­باشد ] ۲۱-۱۸[:
الگوی توزیع زمان ماند بسیار مشابه رآکتور هم­زده­ی پیوسته می­باشد که مانع از دست­یابی به درصد تبدیل بالا می­ شود مگر زمانی که دمای عملیاتی افزایش یابد.
تولید ذرات ریز در اثر سایش کاتالیست
جداسازی کاتالیست توسط می ­تواند مشکلاتی از قبیل انسداد فیلترها، نیاز به زمان عملیات بیش­تر و نیاز به هزینه­ های بیش­تر به منظور تهیه­ فیلترها را به مجموعه­ عملیاتی تحمیل کند.
مصرف بیش­تر کاتالیست در مقایسه با رآکتورهای بستر ثابت
مشکل بودن افزایش مقیاس رآکتور
نسبت بالای مایع به جامد که سبب افزایش واکنش­های جانبی همگن می­ شود
راکتورهای حلقه­ای اجکتوری دسته­ای دیگر از رآکتورهای سه فازی می­باشند که به علت استفاده از مبدل گرمایی خارجی برای واکنش­های به شدت گرمازا مفید هستند. با این حال این دسته از رآکتورها نیز از مشکل محدودیت میزان بارگذاری کاتالیست رنج می­برند]۱۳[.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

رآکتورهای بستر سیالی امکان بارگذاری حجم بیش­تری از کاتالیست ها را در اختیار می­گذارند. این دسته از رآکتورها ساختار ساده­ای دارند، از قطعات متحرک ساخته نشده­اند و می­توانند از نسبت حجمی جامد برابر با عدد ۳۰-۲۰ درصد استفاده کنند. این رآکتورها سبب به وجود آمدن تماس عالی بین فازهای مختلف می­شوند و امکان انتقال حرارت و انتقال جرم مناسبی را فراهم می­آورند. زمان ماند^[۴۰] در این رآکتورها را می­توان به راحتی تنظیم کرد. از این رو این رآکتور برای واکنش­های کندتر که احتیاج به حجم بیش­تری از کاتالیست را دارند مناسب خواهد بود. برای واکنش­هایی که سینتیک آرام­تری دارند و در نتیجه احتیاج به بارگذاری بیش­تری از کاتالیست­ها می­باشد (بیش از ۳۰ درصد ) رآکتورهای بستر چکه­ای و ستون حبابی بستر آکنده گزینه های مناسبی می­باشند.
در رآکتورهای ستون حبابی بستر آکنده فاز گاز و مایع از میان بستری از جامدات آکنده که به طور کامل با فاز مایع پر شده ­اند عبور می­ کند. در یک عملیات جریان حبابی، یک فاز مایع پیوسته به همراه یک فاز گازی ناپیوسته که به فرم حبابی در این بستر در حال جریان است به صورت هم­سو به سمت بالای رآکتور حرکت می­ کنند. شمایی از این نوع رآکتورها در تصویر ۶ نمایش داده شده است. این عملیات برای مواردی که واکنش­گر مایع با مقدار کمی از واکنش­گر فاز گازی واکنش می­دهد و یا زمانی که لازم است مایع زمان ماند بیش­تری داشته باشد (به منظور دست­یابی به درصد تبدیل بیش­تر) مناسب می­باشد. به علاوه، کاتالیست­ها همواره توسط فاز مایع به طور کامل خیس شده ­اند و هیچ­گونه تماس مستقیمی بین فاز گاز و جامد برقرار نیست ]۱۷[. برخلاف رآکتورهای حبابی، شرایط متفاوتی در رآکتورهای بستر چکه­ای حاکم است. در رآکتورهای بستر چکه­ای فاز مایع به عنوان فاز پراکنده یا فاز شبه پیوسته عمل می­ کند و عنوان فاز پیوسته به فاز گازی تعلق می­گیرد. از این رو رآکتورهای بستر چکه­ای برای واکنش­های کند که احتیاج به کاتالیست بیش­تری دارند و همین­طور برای مواردی که نیاز به تماس مستقیم بین دو فاز جامد و گاز باشد به خوبی عمل می­ کنند. این رآکتورها نسبت به رآکتورهای ستون حبابی بستر آکنده افت فشار کم­تری ایجاد می­ کنند و با مشکل اختلاط معکوس^[۴۱] مواجه نیستند.
فرایند حبابی همچنین برای زمانی که نسبت قطر رآکتور به قطر کاتالیست نسبتاً کوچک باشد مناسب است چرا که تماس فاز مایع با کاتالیست در این رآکتور بیش­تر از رآکتور بستر چکه­ای است ]۱۷[.

تصویر ۶- شمایی از یک رآکتور ستون حبابی بستر آکنده ]۱۷[

در مقایسه با ستون حبابی خالی، ستون دارای بستر آکنده دارای این مزیت است که بتواند اختلاط معکوس و همین­طور به هم پیوستگی^[۴۲] حباب­های گازی را به طور چشم­گیری کاهش دهد. به علاوه، ضریب انتقال حرارت در این رآکتور نسبت به رآکتور بستر چکه­ای دارای مقدار بیش­تری است ]۲۲[.
برای واکنش­هایی که فاز مایع فاز محدود کننده می­باشد، جریان رو به بالا دارای ارجحیت است چرا که این شیوه­ جریان موجب می­ شود تا سطح کاتالیست به طور کامل خیس شود و مایع با سرعت بیش­تری به کاتالیست برسد ]۲۳[.
تحت شرایط یکسان از لحاظ واکنش شیمیایی، در صورتی که بستر کاتالیستی کم عمق باشد جریان رو به بالا می ­تواند درصد تبدیل بالاتری را فراهم آورد ]۱۷ [.
در سیتم­های جریان رو به بالا، اجزای دارای نقطه­ی جوش پایین که عمدتاً فعال­تر نیز می­باشند به فاز بخار می­روند و سریع­تر از اجزای دارای نقطه­ی جوش بالا جارو می­شوند ]۲۴[.
زمانی که هر دو جریان گاز و مایع به سمت بالا حرکت می­ کنند به خصوص زمانی که شرایط هیدرودینامیکی جریان حبابی غالب باشد، توزیع نامناسب مایع و یا خیس شوندگی ناقص کاتالیست دارای اهمیت زیادی نخواهند بود ]۱۷[.
مزایای این دسته از رآکتورها نسبت به رآکتور بستر چکه­ای شامل موار زیر می­باشد ]۲۷-۲۲[:
ماندگی بیش­تر مایع نسبت به جریان رو به پایین
خیس­شوندگی بهتر
پایداری گرمایی بیش­تر برای واکنش­های به شدت گرمازا
توزیع بهتر مایع در طول بستر کاتالیستی
بالاتر بودن مقادیر ضریب انتقال جرم مایع-جامد و گاز-مایع
زمان ماند بیش­تر
چنانچه کاتالیست به علت ته­نشینی مواد قیری و پلیمری در معرض غیرفعال شده باشد جریان رو به بالا از طریق شستشوی مؤثر رسوبات قادر است مدت زمان فعالیت کاتالیست را افزایش دهد.
در سیستم­هایی که واکنش به شدت سریع و گرمازاست، انتقال حرارت بین فاز مایع و جامد مؤثرتر است.
برای واکنش­هایی که فاز مایع محدد کننده است مناسب می­باشد.
همچنین موارد زیر از جمله معایب این رآکتورها نسبت به رآکتورهای بستر چکه­ای تلقی می­شوند ]۲۷-۲۲[:
در دما و فشار ثابت با افزایش سرعت جریان گاز-مایع درصد تبدیل سولفور، فلزات و ترکیبات آسفالتین کاهش می­یابد.
اگرچه درصد تبدیل سولفور در حالت جریان رو به بالا همواره بیش­تر از جریان رو به پایین است اما سرعت کاهش درصد تبدیل در گذر زمان در حالت جریان رو به بالا بیش­تر است.
نیاز به پمپ­های بیش­تر و قوی­تر به منظور غلبه بر ارتفاع هیدروستاتیک مایع.
نیاز به طراحی­های ویژه به منظور جلوگیری از سیالیت بستر کاتالیستی
به وجود آمدن ناحیه­ی ایستا^[۴۳] درون بستر کاتالیستی
پراکندگی محوری^[۴۴] بیش­تر در مقایسه با جریان رو به پایین
یکی از مزایای رآکتورهای بستر چکه­ای سهولت عملکرد آن تحت شرایط دمایی و فشاری بالا که در اکثر رآکتورهای صنعتی برقرار است می­باشد. در این رآکتورها بازه­ی وسیعی از سایز ذرات را می­توان به کار گرفت (از حدود ۵/۰ میلیمتر تا ۱۲-۸ میلیمتر). برای ذرات کوچک­تر افت فشار بیش­تر است. از سوی دیگر، برای ذرات بزرگ­تر سرعت واکنش توسط انتقال جرم و حرارت درون ذرات کاتالیست محدود می­ شود. در مقایسه با سایر رآکتورهای جریان سه فازی، امکان به وجود آمدن جریان قالبی^[۴۵] در رآکتورهای بستر چکه­ای بیش­تر می­باشد. در نتیجه امکان دست­یابی به درصد تبدیل و انتخاب­گری بالاتر محتمل­تر است. به علت کم­تر بودن ماندگی مایع^[۴۶]، واکنش­های جانبی همگن حداقل خواهند بود. همچنین به علت جریان کم­تر مایع، عواملی همچون خیس­شوندگی جزئی^[۴۷] و توزیع غیر یکنواخت مایع می­توانند منجر به کاهش بازده کلی عملکرد رآکتور گردند]۲۸و۱۰و۹و۵و۴ [.
به علاوه، خیس­شوندگی جزئی سبب تسریع واکنش­های جانبی فاز گازی و به وجود آمدن نقاط داغ می­ شود. در عین حال می­توان از طریق استفاده از خنک کننده­ میانی^[۴۸] و یا استفاده از جریان برگشتی بر این مشکل فائق آمد.