固定床反应器内部装填有固体催化剂或固体反应物，以实现多相反应。固体物通常呈颗粒状，堆积成一定高度（或厚度）的床层，床层静止不动，流体通过床层进行反应。固定床反应器的优点：流体的流动皆可看成是理想置换流动，因此化学反应速率较快，在完成同样生产能力时，所需要的催化剂用量和反应器体积较小。固定床反应器的另一个叫法是填充床反应器，就是装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。
固定床反应器的优点：气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节，因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。固定床加氢装置跟所有的固定床渣油加氢处理方式都是一样的，由反响段出来的加氢生成油首先被送到热交换器，用新鲜质料冷却，然后进入空冷器。对于多变量的固定床催化反应过程，也可以用经典的分析方法设计控制系统，比如频域分析方法、根轨迹分析方法等，可以得到良好的调节质量。
小型固定床反应器大都是圆柱形状，温度沿着轴向和径向具有一定的分布形式。为了不致超温而破坏催化剂，先要控制反应床层中的高温度。多通道固定床反应器的工艺组件如反应器、冷凝器以及高低压分离器根据不同的工艺要求，采用特别的内表面处理工艺和结构设计，满足不同催化剂和工艺的实验要求固定床反应器的优点：气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节，因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。
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