¿Que es una reaccion quimica?
"
Una
reacción química consiste en el cambio de una o mas sustancias en otra(s).
Los reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reacción
y los productos son las sustancias que resultan de la transformación.
En una ecuación química que describe una reacción, los reactantes,
representados por sus fórmulas o símbolos, se ubican a la izquierda de una
flecha; y posterior a la flecha, se
escriben los productos, igualmente simbolizados. En una ecuación se puede
indicar los estados físicos de las sustancias involucradas de la manera
siguiente: (s) para sólido, (l) para líquido, (g) para gaseoso y (ac) para
soluciones acuosas. Los
catalizadores, temperaturas o condiciones especiales deben especificarse encima
de la flecha."
¿Que son los reactores quimicos?
"Es el equipo capaz de desarrollar una reaccción química en su interior.
En su interior ocurre un cambio debido a la reacción química y estan
diseñados para maximizar la conversión y selectividad de la reacción con el
menor costo, tiempo,y mayor eficiencia posibles. Un ejemplo es el reactor
de una central nuclear para generar energia nuclear."
Principales funciones de los reactores:
"-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 que la reacción tenga lugar en el grado y a la velocidad deseada,
atendiendo a los aspectos termodinámicos y cinéticos de la reacción.
Si la reacción química es catalizada por el organismo que la
contiene o por una enzima purificada, hablamos de biorreactores. Un
biorreactor puede ser también un dispositivo o sistema empleado para hacer
crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celula, En términos
generales, un biorreactor busca mantener ciertas condiciones ambientales
propicias (pH, temperatura, concentración de oxígeno, etcétera) al elemento
que se cultiva."
Tipos de Reactores:
Como bien sabemos (la gran mayoria, si no en este blog te ayudare a entenderlo) existen muchos tipos de reactores quimicos y aqui les pondre algunos junto con sus nombres.
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 reacción y 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 el reactor, 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 calientes.
g) REACTOR DE LECHO FIJO. Los reactores de lecho fijo consisten en uno o
más tubos empacados con partículas de catalizador, que operan en posición
vertical. Las partículas catalíticas pueden variar de tamaño y forma:
granulares, cilíndricas, esféricas, etc. En algunos casos, especialmente
con catalizadores metálicos como el platino, no se emplean partículas de
metal, sino que éste se presenta en forma de mallas de alambre. El lecho
está constituido por un conjunto de capas de este material. Estas mallas
catalíticas se emplean en procesos comerciales como por ejemplo para la
oxidación de amoniaco y para la oxidación del acetaldehídico a ácido
acético.
h) REACTOR DE LECHO CON ESCURRIMIENTO. En estos reactores el catalizador
sólido está presente como en el lecho fijo. Los reactivos se hacen pasar en
corrientes paralelas o a contracorriente a través del lecho.
i) REACTOR DE LECHO DE CARGA MÓVIL. Una fase fluida pasa hacia arriba a
través de un lecho formado por sólidos. El sólido se alimenta por la parte
superior del lecho, se mueve hacia debajo de la columna y se saca por la
parte inferior.
j) REACTOR DE BURBUJAS. Permiten hacer burbujear un reactivo gaseoso a
través de un líquido con el que puede reaccionar, porque el líquido
contiene un catalizador disuelto, no volátil u otro reactivo. El producto
se puede sacar del reactor en la corriente gaseosa.
k) REACTOR CON COMBUSTIBLE EN SUSPENSIÓN. Son similares a los reactores de
burbujeo, pero la fase “líquida” esta formada por una suspensión de
líquidos y partículas finas del catalizador sólido.
l) REACTOR DE MEZCLA PERFECTA. En este reactor las propiedades no se
modifican ni con el tiempo ni con la posición, ya que suponemos que estamos
trabajando en estado de flujo estacionario y la mezcla de reacción es
completamente uniforme. El tiempo de mezcla tiene que ser muy pequeño en
comparación con el tiempo de permanencia en el reactor. En la práctica se
puede llevar a cabo siempre que la mezcla fluida sea poco viscosa y esté
bien agitada
m) REACTORES DE RECIRCULACIÓN. Pueden ser CON DISPOSITIVO SEPARADOR, cuando
se toma parte de la corriente de salida y se llevan directamente a la
entrada del reactor. SIN DISPOSITIVO SEPARADOR, cuando en la salida del
reactor colocamos un dispositivo separador que hace que se separen
reactivos y productos, luego los reactivos se recirculan de nuevo al
reactor.
n) REACTORES DE MEMBRANA. Son aquellos que combinan la reacción y la
separación en una sola unidad; la membrana selectivamente remueve una (o
más) de las especies reactantes o productos. Estos reactores han sido
comúnmente usados para aplicaciones en las cuales los rendimientos de la
reacción están limitados por el equilibrio. También han sido propuestos y
usados para otras aplicaciones; para incrementar el rendimiento y la
selectividad de reacciones enzimáticas y catalíticas influyendo a través de
la membrana sobre la concentración de una (o más) especies intermedias,
removiéndolas selectivamente (o ayudando a mantenerlas en una concentración
baja), evitando la posibilidad de que dichos compuestos envenenen o
desactiven el catalizador y para proveer una interfase controlada entre dos
o más reactantes.
o) FERMENTADORES. Este tipo de reactores utilizan hongos, los cuales forman
un cultivo, el cual a su vez se transforma en una “sopa” espesa que
contiene crecimientos filamentosos. Un ejemplo se encuentra en la
fabricación de antibióticos como la penicilina.
p) REACTOR TRICKLE BED. Este tipo de reactor supone la existencia de un
flujo continuo de gas y otro de líquido hacia abajo sobre un lecho fijo de
partículas sólidas catalíticas, las características de las partículas
sólidas y de su empaquetamiento, junto con los caudales y propiedades de
las dos corrientes de fluidos determinarán el régimen de flujo del reactor
y también sus propiedades fluido-dinámicas.
