reactores

REACTORES

DESARROLLO HISTORICO:
TIPOS DE REACTORES:
Reactores Batch o por lotes:
La consideración que generalmente se toma en el diseño de reactores intermitentes o conocido como reactores Batch o por lotes es la de suponer que la mezcla reactiva está bien agitada y por ende, la concentración de cualquier especie reactiva, al igual que la temperatura y presión, tendrá el mismo valor a untiempo determinado de reacción en cualquier punto del reactor. Es decir se considera que los gradientes de concentración, temperatura y presión son despreciables. Esta consideración lleva el diseño de reactores intermitentes a un plano ideal.

El reactor Intermitente, se usa en los siguientes casos:

Son generalmente usados para líquidos.
Cuando se desea una producción pequeña.
Para estudiocinético de laboratorio.
Cuando el tiempo de residencia para lograr una determinada calidad es muy grande.
Cuando se desea obtener productos muy puros.
Características principales de los reactores intermitentes:
La reacción química se lleva a cabo en un sistema cerrado.
Todos los reactivos son cargados al reactor al inicio de la operación.
Al final de la operación, la masa reactiva sedescarga a un mismo tiempo.
Operan a régimen inestable.
Algunas ventajas de los reactores Batch o por lotes:
Su operación es sencilla.
Es más versátil que un reactor continuo.
El costo inicial es menor que el de los reactores continuos.
Algunas desventajas de los reactores Batch o por lotes:
El costo de operación es mayor que el de los reactores continuos.
Requieren un ciclo de operacióncomplicado.


Reactores tubulares o flujo pistón:
El reactor tubular se denomina así porque en muchos casos tiene la forma de un tubo. Sin embargo, lo que se entiende generalmente por reactor tubular es cualquier reactor continuo en el que existe un movimiento estacionario de uno o de todos los reactantes en una dirección espacial elegida y en el que no se intenta inducir mezcla entre elementos delfluido en diferentes puntos a lo largo de la dirección del flujo: es decir, es el tipo de reactor continuo para el que la hipótesis más adecuada para predecir su comportamiento en primera aproximación es imaginar que el flujo se mueve a lo largo del mismo como un embolo o pistón.
Los reactores tubulares se usan en muchas reacciones gaseosas en gran escala y también en determinada reacciones enfase liquida. Ejemplos de reactores tubulares que de hecho son tubos se emplean en la oxidación del óxido nítrico:

2NO + O2 2NO2
y también en ciertas reacciones de cloración (por ejemplo etileno con plomo) y así mismo en la sulfonación de olefinas.
Los ejemplos anteriores se refieren a reacciones homogéneas, en las que el reactor tubular esta evidentemente vacío, a excepción delfluido reaccionante. Los reactores tubulares se utilizan también mucho para reacciones catalíticas, aquí el reactor se llena con partículas del catalizador sólido y por esta razón se le designa como reactor de lecho fijo.
Figura del reactor
Un tipo de reactor con poca apariencia de tubo y que, sin embargo, satisface la definición general dada anteriormente es aquel en el que el material catalítico secoloca sobre sucesivas bandejas en la línea del flujo del gas. Como es bien conocido, un sistema de este tipo se utiliza en la reacción:
2SO2 + O2 2SO3
Otro diseño es aquel que se aplica para las reacciones de “platforming”. En este caso el reactor consiste esencialmente en una envuelta cilíndrica exterior y dos cilindros concéntricos anteriores perforados por un gran número de pequeñosagujeros. Entre los dos cilindros anteriores se sitúa el catalizador es decir, en un espacio anular.
Los reactores tubulares funcionan a veces adiabáticamente, y en ocasiones con transferencia de calor a través de la pared. En el primer caso la temperatura se eleva a lo largo de la dirección del flujo si la reacción es exotérmica o disminuye si es endotérmica. Desde luego, en muchos casos es...