Reactores

REACTORES QUIMICOS
Definición de Reactor Químico. Un reactor químico es una unidad procesadora diseñada para que en su interior se lleve a cabo una o varias reacciones químicas. Dicha unidad procesadora esta constituida por un recipiente cerrado, el cual cuenta con líneas de entrada y salida para sustancias químicas, y esta gobernado por un algoritmo de control. Los reactores químicos tienencomo funciones principales: – Asegurar el tipo de contacto o modo de fluir de los reactantes en el interior del tanque, para conseguir una mezcla deseada con los materiales reactantes. – Proporcionar el tiempo suficiente de contacto entre las sustancias y con el catalizador, para conseguir la extensión deseada de la reacción. – Permitir condiciones de presión, temperatura y composición de modo quela reacción tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada, atendiendo a los aspectos termodinámicos y cinéticos de la reacción. Ecuación de Rendimiento. Es aquella expresión matemática que relaciona la salida con la entrada en un reactor químico, para diversas cinéticas y diferentes modelos de contacto. – Modelo de Contacto: Está referido a como los materiales circulan a través del reactor yse contactan unos con otros dentro de este, además del tiempo que necesitan para mezclarse, y las condiciones y características de la incorporación de material. – Cinética: Está referido a cuan rápido ocurren las reacciones, el equilibrio dentro del reactor, y la velocidad de la reacción química; estas factores están condicionados por la transferencia (balance) de  materia y energía. El balancede masas esta dado por la relación: ENTRA – SALE + GENERA – DESAPARECE = ACUMULA El balance de energía esta dado por la relación: ENTRA – SALE GENERA TRANSMITE = ACUMULA 2. TIPOS DE REACTORES QUÍMICOS Existen infinidad de tipos de reactores químicos, y cada uno responde a las necesidades de una situación en particular, entre los tipos más importantes, más conocidos, y mayormente utilizados en laindustria se puede mencionar los siguientes: |
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a)
REACTOR DISCONTINUO. Es aquel en donde no entra ni sale material
durante la reacción, sino mas bien, al inicio del proceso se introducen los
materiales, se lleva a las condiciones de presión y temperatura requeridas, y se
deja reaccionar por un tiempo preestablecido, luego se descargan los productos
de la reaccióny los reactantes no convertidos. También es conocido como
reactor tipo Batch.
b)
REACTOR CONTINUO. Mientras tiene lugar la reacción química al interior del
reactor, éste se alimenta constantemente de material reactante, y también se
retira ininterrumpidamente los productos de la reacción.
c)
REACTOR SEMICONTINUO: Es aquel en el cual inicialmente se carga de
material todo elreactor, y a medida que tiene lugar la reacción, se va retirando
productos y también incorporando más material de manera casi continua.
d)
REACTOR TUBULAR. En general es cualquier reactor de operación continua,
con movimiento constante de uno o todos los reactivos en una dirección espacial
seleccionada, y en el cual no se hace ningún intento por inducir al mezclado.
Tienen forma de tubos,los reactivos entran por un extremo y salen por el otro.
e)
TANQUE CON AGITACIÓN CONTINUA. Este reactor consiste en un tanque
donde hay un flujo continuo de material reaccionante y desde el cual sale
continuamente el material que ha reaccionado. La agitación del contenido es
esencial, debido a que el flujo interior debe estar en constante circulación y así
producir una mezcla uniforme.f)
REACTOR DE LECHO FLUIDIZADO. Se utiliza para reacciones donde
intervengan un sólido y un fluido (generalmente un gas). En estos reactores la
corriente de gas se hace pasar a través de las partículas sólidas, a una velocidad
suficiente para suspenderlas, con el movimiento rápido de partículas se obtiene
un alto grado de uniformidad en la temperatura evitando la formación de zonas...