Reactores

Henry Mendiburu Diaz

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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 lugar físico donde se llevan a cabo las reaccionesquímicas 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 lareacción 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 descomposición externa o adición a otra, es simplemente un cambio de configuraciónestructural interna. Clases de Reacciones Químicas. Reacciones Homogéneas: Cuando se afecta solamente una fase, ya sea gaseosa, sólida, o líquida. Reacciones Heterogéneas: Cuando se requiere la presencia de al menos dos fases para que tenga lugar la reacción a una velocidad deseada. Reacciones Enzimáticas: Utilizan catalizadores biológicos (proteinas con alto peso molecular, con centros activos, y quetrabajan a bajas temperaturas) Reacciones Catalíticas: Son aquellas reacciones que requieren de una sustancia adicional (que no aparece en el balance global) para modificar la velocidad de reacción; esta sustancia por su mera presencia provoca la reacción química, reacción que de otro modo no ocurriría. Reacciones No Catalíticas: Los materiales reactantes no necesitan ninguna sustancia adicional paradar lugar a la reacción química

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Reacciones Autocatalíticas: En esta reacción, uno de los productos formados actúa como catalizador, participando en otra etapa del proceso donde velocidad de reacción es más rápido que en la primera. Reacciones Endotérmicas: Son aquellas que adsorben calor del exterior. Reacciones Exotérmicas: Son aquellas queliberan calor hacia el exterior.

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 reactoresquímicos tienen como 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 modoque la 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 reactory se 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 balance...