К ў п к а в а т л и ё к и т о к ч а л и а п п а р а т л а р. Адибатик коэффициенти анчагина катта булганда хам юқори даражада экзотермик айланиш даражасига эришиш имкони берилади.
Экзотермик реакцияларни олиб бориш учунн куланадиган токчали аппаратларининг принципиаль схемаси (36-расмда курсатилган ). Устига каттализатор тукиб куйилган тешикчалари булган токчалар оралигида иссик алмаштиргичлар 2 урнатилган иссик алмаштиргичларнинг кувурлари оралигидан пастдан юқорига томон тоза газлар утади ва реакция махсулотларни совутиб узи эса реакциянинг бошланишига етарли булган ҳароратгача кизийди. Каттализатор юзасида реагентларнинг махсулотга айланиш жараёни боради ва реакция иссиклигида махсулотлар кизийди улар иссик алмаштиргичда совуйди. Реакция иссиклигидан тулик фойдаланиш учун ва газни дастлабки ҳароратсигача совутиш учун реакция махсулотлари реактордан ташкарида урнатилган совутгичлар оркали утказилади(36-расмда курсатилмаган).
Токчали контакт аппаратлар сикиб чикариш реакторлари типида ишлайди . Шунинг учун контакт аппаратларида жараёнлар тезлиги (1.15 ва 1.16) тенгламалар буйича аникланади.
Токчалар оралигидаги иссик- алмаштиргичлар хаво билан ёки сув билан совутувчи иссик алматиргичлар булиши хам мумкин.
Токчали контакт аппаратларида иссикликни чикариб олиш сакраш йули билан (кескин усгариш йули) яъни боскичли амалга оширилади.
Катталитик реакция ва иссик алмаштириш алохида-алохида кетма-кетлик боскичида боради , апаратнинг хар бир токчасида реакция махсулотига айланиш даражаси (а) ва ҳарорат (б) узгариш характери 63 (а) расим курсатилган . Бундай аппаратларда ҳарорат режими оптимал ҳарорат эгри чизик якинида катта амплитудада узгариб туради ва факат аппаратда токчалар сонини анча кўпайтирилгандагина оптимал ҳароратга якинлашиш мумкин.
Кувурсимон контакт аппаратларида, иссик алмашув реакция билан бир вактда ва тухтовсиз боради. Катталик полимтермик режимда кечади, реакциянинг иссиклик эффекти кисман иссиклик киритиш ва иссиклик чикариш билан компенцацияланади. Кувурларига каттализатор солинган аппаратлар хам эндо-хам экзотермик реакцияларни утказиш учун фойдаланилади эндотермик рекцияларда кувурлар оралигига иссиклик ташувчи ёнишдан ҳосил булган иссик газлар юборилади (63-расм) Масалан бутанни дегидрогенлаш, метанни катталитик конверсияси биринчи боскичи ва бошкалар шундай типдаги контакт аппаратларидан фойдаланилади. Экзотермик реакцияларда эса иссик алмашув каттализатор билан реакцияга киришадиган хали реакцияга киришмаган газлар орасида боради ва реакция иссиклиги билан кизиб сўнгра каттализаторга боради.
Бунда хам каттализ зонасида ҳарорат пасаяди.Анча кулай конструкцияли ва кенг кулланиладиган контакт аппаратлари булар иссик алмаштирувчи иккита кувурли ва контакт массаси кувурлар оралигидаги бушликка икки кувурчанинг орасига эмас, балки икки кувурли кувурлар оралигига ) солинади.Шундай типдаги контакт апаратларининг элементларидан бири 64-расмда келтирилган . Унда 2-чамбара устидаги каттализатор каватча 1 гуё икки каватли иссик алмаштиргач ботиб тургандак жойлаштирилади. Контакт апарати келиб кирувчи , ички кувурчи 3 оркали утиб, айланма бушлик 5 оркали ички ва ташки 4 иссик алмаштирувчи кувурчалар орасидан утади. Натижада газ реакция бориши учун етарли даражада кизийди ва контакт массасини эса совутади сўнгра каттализатор каватига утади. Кувирсимон кантакт апаратида махсулотга айланиш даражаси узгаришининг характери 64-расмда берилган.Бундай аппаратларда иссикликни чикариб олиш интенсивлигининг таркалиши ва каттализатор катламининг баландлиги буйича ҳароратнинг таксимланиши оптимал шароитга якин бўлади. Контакт апаратларини кониструкциялашда кўпинча иссик алмаштиришнинг бир неча усуллари кулланилган курама аппаратлар кулланилади. Масалан кувурли токчали контакт апаратлари унда каттализатор токчаларга ва токчалар оралигида урнатилган кувурчаларга солинади Яна бир апаратда турли усулларда совитиш системалари урнатилган токчали контакт апаратлари хам учрайди масалан аммиак синтези колоннаси курама кўп боскичли аппаратларда филтрловчи бошка тур аппаратларга нисбатан оптимал ҳарорат режимига анча якинлашади. Аммо барча филтрловчи каттализатор кавати булган контакт апаратлари харакатсиз каттализатор каватига хос булган ва катталитик жараёнларини янада интенсивланишни кийинлаштирадиган куйидаги камчиликларга эга:
1. Филтловчи каватда факатгина йирик катализатор булакларини ёки кундаланг кесими эни 4-6 ммдан кичик булмаган доначаларини ишлатиш мумкин чунки ундан майда булса каттализатор каватининг гидровлик (суюклик харакати ва мувозанатини урганадиган фанга гивровлика дейилади. Бу ерда суюкликка ухшаш курсатилган каршилик маъносини англатади).
Йирик заррачаларнинг ички юзаси каттализ учун кам фойдаланилади ва бу ҳолат каттализатордан тўлиқ фойдаланиш даражасини (маҳсулдорликни) камайтиради.
2. Ҳаракатсиз турувчи каттализатор доначалари қисман суюлиб бир - бирисига ёпишиб қолади. Натижада каттализаторнинг активлиги камаяди, аппаратнинг гидровлик қаршилиги ортади, газнинг бир текисда тақсимланиши бузилади.
3. Бундай ғовак каттализатор доналари иссиқликни секин ўтказади, шунинг учун каттализатордан иссиқ алмаштиргичга иссиқликнинг ўтиши ва демак ундан иссиқликни интенсив чиқариб олишнинг иложи йўқ ва каттализаторнинг ҳамма жойида ҳароратнинг тарқалиши бир хилда бўлмайди.
4. Фильтирловчи каттализатор қаватида иссиқ алмашинув даражасининг пастлиги сабабли ҳароратни аниқ тўғрилаб туриш имконияти бўлмайди, натижада оптимал ҳарорат режимини сақлаб туриб бўлмайди ва унумдорлик камаяди.
5. Қўзғалмайдиган каттализаторли аппаратларда, каттализаторни тўхтовсиз регенерациялаб туришнинг иложи бўлмайди. (бу нарса айниқса кўпгина органик моддалар ишлаб чиқариш жараёнида жуда зарур ҳисобланади).
