Reactor Quimico

Reactor químico
Un reactor químico es un equipo en cuyo interior tiene lugar una reacción química, estando éste diseñado para maximizar la conversión y selectividad de la misma con el menor coste posible. Si la reacción química es catalizada por una enzima purificada o por el organismo que la contiene, hablamos de biorreactores.
Existen varias formas de clasificarlos:
- Según el modo deoperación:
* Reactores discontínuos: son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentación, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cinética de la reacción, tras el cual se saca el producto.
* Reactores contínuos: son todos aquellos que trabajan de forma contínua.
Según las fases que albergan:
* Reactores homogéneos: tienen una única fase, líquida ogas.
* Reactores heterogéneos: tienen varias fases, gas-sólido, líquido-sólido, gas-líquido, líquido-líquido, gas-líquido-sólido.

Dentro de la idealidad pueden suponerse tres tipos de reactores homogéneos:
* Reactores discontínuos: trabajan en estado no estacionario y el más sencillo sería un tanque agitado.
* Reactores contínuos tipo tanque agitado (CSTR): estos reactores trabajanen estado estacionario, es :decir que sus propiedades no varían con el tiempo. Este modelo ideal supone que la reacción alcanza la máxima conversión en el instante en que la alimentación entra al tanque. Es decir, que en cualquier punto de este equipo las concentraciones son iguales a las de la corriente de salida.
* Reactores en flujo pistón (PFR): estos reactores trabajan en estadoestacionario. Es decir, las propiedades en un punto determinado del reactor son constantes con el tiempo. Este modelo supone un flujo ideal de pistón, y la conversión es función de la posición.
En muchas situaciones estos modelos ideales son válidos para casos reales, en caso contrario se habrán de introducir en los balances de materia, energía y presión términos que reflejen la desviación de la idealidad.Si por ejemplo la variación de las propiedades se debe a fenómenos de transporte de materia o calor se pueden introducir las leyes de Fick o Fourier respectivamente.
EJERCICIOS PROPUESTOS:
1.- Un estudiante de Ingeniería Química se propone calcular la variación de la concentración de la colofonia, que es producto de la destilación de la trementina, obtenida de la corteza del pino del radiatta,para realizar la práctica aplicó el método de concentraciones uniformes. Se empezó utilizando 30 mmol/ml de colofonia en 10 ml de ácido acético glacial. Las transvasadas se dan a partir de 50 ml y cada 10 ml; esto se repite para 5 lotes.
2.- En una serie de reactores de flujo contínuo, tipo tanque agitado, en estado estacionario; se llevan a cabo las reacciones en cada línea de proceso de lasiguiente manera:

Encuentre las concentraciones en cada uno de los reactores.
REACTORES QUÍMICOS
 
1. CONCEPTOS GENERALES
Definición de Reacción Química.
Se conoce como reacción química a aquella operación unitaria que tiene por objeto
distribuir de forma distinta los átomos de ciertas moléculas (compuestos reaccionantes o
reactantes) para formar otras nuevas (productos). El lugarfísico donde se llevan a cabo
las reacciones químicas se denominan REACTOR QUÍMICO.
Los factores que hay que tener en cuenta a la hora de llevar a cabo o desarrollar una
reacción química son:
–
Condiciones de presión, temperatura, y composición necesarias para que los
materiales entren en estado de reacción.
–
Las características termodinámicas y cinéticas de la reacción
–
Las fases(sólido, líquido, gaseoso) que se encuentran presentes en la reacción
Formas de cambios químicos:
–
Descomposición, consiste en que una molécula se divide en moléculas más
pequeñas, átomos o radicales.
–
Combinación, ésta se realiza cuando una molécula o átomo se une con otra
especie para formar un compuesto nuevo.
–
Isomerización, en este caso la molécula no efectúa ninguna...