Funciones principales
Que contienen reactivos
Contener de forma segura los líquidos, gases y sólidos involucrados en la reacción.
Proporcionar condiciones de reacción.
Controlar con precisión parámetros clave como la temperatura, la presión, la concentración y el pH que afectan la velocidad y dirección de la reacción.
Promover el contacto material
Garantizar una mezcla completa de los reactivos mediante agitación, circulación, etc., para mejorar la transferencia de masa y la transferencia de calor.
Garantizar el tiempo de reacción
Proporcionar suficiente tiempo de residencia para que la reacción se desarrolle en la medida deseada.
Principales clasificaciones y características estructurales
Los tanques de reacción química vienen en muchos tipos, clasificados según diferentes estándares. Las siguientes son clasificaciones comunes basadas en el modo de funcionamiento y la estructura:
1. Clasificación por Modo de Operación
Reactor por lotes:
Características: Todos los materiales se agregan a la vez y el producto se descarga inmediatamente después de que se completa la reacción. Operación flexible, adecuada para producción de pequeños-lotes y múltiples-productos (p. ej., productos farmacéuticos y químicos finos).
Estructura: Generalmente es del tipo tanque agitado, equipado con complejos sistemas de alimentación y control de temperatura.
Reactor continuo:
Características: Los materiales se alimentan continuamente y los productos se descargan continuamente. Alta eficiencia de producción y calidad estable del producto, adecuado para producción a gran-escala (p. ej., petroquímicos, productos químicos a granel).
Estructura: Incluye reactores de tanque agitado continuo (CSTR), reactores de flujo pistón (PFR), reactores de lecho fijo-, etc.
Semi-continuo (Semi-batch): Se añaden uno o más materiales de forma continua, mientras que el resto se añade de una vez, combinando las características de ambos.
2. Clasificación por Tipo Estructural
Reactor de tanque:
Estructura: Contenedor cilíndrico vertical con camisa o serpentines internos para calentamiento/enfriamiento y agitador, boca de acceso y varias interfaces en la parte superior.
Métodos de agitación: tipo de ancla, tipo de paleta, tipo de turbina, tipo de hélice, etc., seleccionados según la viscosidad del material y los requisitos de mezcla.
Material: Dependiendo de la corrosividad del medio y de la presión y temperatura, se puede seleccionar acero al carbono, acero inoxidable, aleaciones especiales, acero revestido de vidrio-o acero revestido con caucho/plástico.
Reactor tubular:
Estructura: un tubo largo con una gran relación entre longitud-y-diámetro, ya sea vacío o empaquetado. Los materiales fluyen hacia adelante como un pistón, con una mínima retromezcla, adecuado para reacciones que requieren altas tasas de conversión y reacciones rápidas. Reactor de torre:
Estructura: similar a una columna de destilación, utilizada para reacciones gas-líquido o líquido-líquido. A menudo contiene empaquetaduras o bandejas internamente para aumentar el área de contacto (por ejemplo, para reacciones de sulfonación y cloración).
Reactor de lecho-fijo/lecho fluidizado-:
Estructura: Se utiliza para reacciones catalíticas gas-sólidas. El catalizador está estacionario o en estado fluidizado.
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