Tipus de reactors químics: Guia i classificació industrial

Tipus de reactors químics

Reactor discontinu (Batch)

En aquest tipus de reactor, no entra ni surt material durant la reacció. S’ajusten les condicions de pressió i temperatura, i es deixa transcórrer el temps preestablert.

Reactor continu

S’alimenta constantment de material reactant i, alhora, es retiren ininterrompudament els productes de la reacció.

Reactor semicontinu

Inicialment es carrega el reactor amb material i, posteriorment, es van retirant productes mentre s'incorporen nous reactius.

Reactor tubular

És un reactor d’operació contínua amb un moviment constant d’un o de tots els reactius en una direcció espacial seleccionada. No es fa servir cap sistema de mescla mecànica i tenen forma de tub.

Tanc amb agitació contínua (CSTR)

Consisteix en un tanc amb un flux continu de material reactant i una sortida constant del material que ha reaccionat. L’agitació és essencial; el flux interior ha d’estar en circulació constant.

Reactor de llit fluïditizat

S'utilitza per a reaccions entre un sòlid i un fluid. El corrent de gas es fa passar a través de les partícules sòlides a una velocitat suficient per a suspendre-les. Amb el moviment ràpid s’obté un alt grau d’uniformitat de temperatura, evitant la formació de zones calentes.

Característiques del llit fluïditizat:

• Si s’hi llença un cos més dens que el llit, aquest s’enfonsa; si és més lleuger, flota.
• Si s’hi fa un orifici, el sòlid surt com un raig perpendicular a la paret.
• Si s’inclina el recipient, la superfície es manté aproximadament horitzontal.
• Si es comuniquen dos llits, tendeixen a aconseguir el mateix nivell.

Reactor de llit fix

Consisteix en un o més tubs empacats amb partícules de catalitzador en posició vertical. La mida i la forma del catalitzador poden ser granulars, cilíndriques, esfèriques, etc. El llit està constituït per un conjunt de capes de catalitzador.

Configuracions habituals:

• Reactor multitubular amb fluid d’intercanvi de calor a la carcassa.
• Reactor amb intercanvi de calor mitjançant serpentins interns.
• Sistema de reactors amb intercanvi de calor extern.

Reactor de llit amb escorriment (Trickle bed)

El catalitzador sòlid està present igual que al llit fix. Els reactius es fan passar en corrents paral·leles o a contracorrent a través del llit.

Reactor de llit de càrrega mòbil

Una fase fluida passa cap amunt a través d’un llit format per sòlids. El sòlid s’alimenta per la part superior del llit, es mou cap avall de la columna i es retira per la part inferior.

Reactor de bombolles o borbolleig

Es fa borbollejar un reactiu gasós a través d’un líquid amb el qual reacciona, ja sigui perquè el líquid té un catalitzador dissolt no volàtil o un altre reactiu. El producte es pot extreure en el corrent gasós.

Reactor amb combustible en suspensió

És similar als reactors de borbolleig, però la fase líquida està formada per una suspensió de líquids i partícules fines del catalitzador sòlid.