由于質料氣經(jīng)過固體催化劑床層時，催化劑的顆粒靜止不動，所以床層的導熱功能欠好，床層的溫度分布不均勻。因此，在設備結構中有必要考慮怎么保證氣固杰出的觸摸，一起采納辦法供應或取走熱量，固定床反應裝置以使反響在適宜溫度范圍內(nèi)進行。即使如此，反響床層也仍難堅持等溫，所以大多數(shù)固定床反響器歸于非等溫式反響器。非等溫式反響器又分為絕熱變溫式和非絕熱變溫式兩種。在非絕熱變溫式反響器中又有外部換熱式和自熱式兩種。
絕熱式反響器
此類反響器不與外界進行任何熱量交流。關于放熱反響，固定床反應裝置反響進程中所放出的熱量徹底用來加熱體系內(nèi)的物料。物料溫度的提高，稱為絕熱溫升。如果是吸熱反響，體系溫度會降低，相應地稱之為絕熱降溫。
非絕熱外部換熱列管式反響器
在反響熱較大的反響中，廣泛應用列管式反響器，其特點是在反響區(qū)就進行熱交類似于管殼式換熱器，固定床反應裝置管內(nèi)填充催化劑，殼間走載熱流體。載熱體或冷卻劑是根據(jù)反響溫度、反響熱效應、操作狀況以及進程對溫度波動的敏感性來挑選的。為了防止壁效應，催化劑的顆粒直徑不得超過管內(nèi)徑的1/8，一般采用直徑為2mm～6mm的顆粒。
非絕熱自熱式列管反響器
該類反響器是指在反響區(qū)用質料氣體加熱或冷卻催化劑層的一類反響器。固定床反應裝置合成氨和氧化硫的氧化中廣泛應用這類反響器。