REACTOR TUBULAR (De Flujo
Pistón)
• Definición
• El reactor tubular consiste sencillamente en
un tubo, a lo largo del cual fluye la mezcla
reaccionante a condiciones tales
(temperatura, concentraciones), que ocurre la
reacción química.
• Puede estar provisto de un intercambiador
para la transferencia de calor. Idealmente no
existen gradientes radiales con respecto a la
velocidad, la temperatura y la concentración.
CARACTERISTICAS
• El reactor tubular normalmente opera en
estado estable.
• Idealmente las condiciones de flujo y de
reacción no varían en la dirección radial en un
plano normal al área de flujo.
Representación esquemática de reactor flujo pistón.
VENTAJAS
•
•
•
•
•
•
•
Facilidad de control
Economía en la mano de obra
Sencillez mecánica
Adaptabilidad a la transmisión de calor
Altas presiones
Calidad invariable del producto
Elevada capacidad.
DESVENTAJAS
• Instrumentación cara.
• Alto costo de operación (mantenimiento,
limpieza).
• Flujo de calor de la sección radiante de horno
no uniforme.
La desventaja principal del reactor tubular es la
dificultad en controlar la temperatura dentro
del reactor.
Procesos
Zona I
Hidrocarburos
residuales
Zona
Insaturada
Vapores
hidrocarburos
Zona vadosa
Saturación (20-60)%
Zona II
Zona capilar
Saturación (60-80)%
Hidrocarburos
líquidos
Hidrocarburos
adsorbidos
Zona III
Zona fluctuante
Saturación (60-100)%
Hidrocarburos
peliculares
Zona IV
Hidrocarburos
disueltos
Agua subterránea
Componentes
Sólido
Suelo
Suelo y contaminante
Suelo y componentes
Líquidos
Contaminante y agua
Contaminante
Componentes y agua
Gases y aire
Nivel
freático
Zona saturada 100%
Estados
Sólido
Líquido
Gaseoso
Hidrocarburos
atrapados
Biomasa
Sustrato
(gasolina y
diesel)
Componentes
APLICACIONES
• Proceso de transesterificación mediante
reactores de flujo pistón.
•REACTOR DE MEZCLA COMPLETA
• REACTOR DE TANQUE AGITADO
•CSRT (Continuous stirred tank
reactors)
REACTOR DE MEZCLA COMPLETA
a)
b)
c)
d)
Características
Imagen (partes)
Ventajas y Desventajas
Procesos en que se usa
a) Proceso químico o bioquímico
b) Explicación y Aplicación del reactor
c) Variables de entrada y salida
REACTOR DE MEZCLA COMPLEATA
• DEFINICION: Un reactor
CSTR es un tanque en el
cual la masa reaccionante
es continuamente agitada
de tal manera que se
considera
como
una
mezcla completa y , por lo
tanto, se asume que sus
propiedades son uniformes
en todo el interior del
reactor.
a) CARACTERÍSTICAS
• Opera en forma continua
• Se presenta una agitación eficiente y el fluido dentro
del recipiente esta uniformemente mezclado, todos los
elementos del fluido tienen la misma probabilidad de
abandonar el reactor en cualquier tiempo.
• Existe una distribución de tiempos de residencia
(RTD).
Dicha
distribución
puede
apreciarse
considerándose lo siguiente:
o Un elemento del fluido puede moverse directamente
desde la entrada a la salida, puede existir un tiempo de
residencia muy corto.
o Otro elemento del fluido puede participar en el movimiento
de reciclado producto de la agitación y por lo tanto
presentar un tiempo de residencia largo.
a) CARACTERÍSTICAS
• Se puede observar que la corriente de salida también
presenta las mismas propiedades que el fluido dentro
del recipiente.
• La conversión que alcanza un reactor de mezcla
completa depende de:
o
o
o
o
o
El volumen
Tiempo espacial
Velocidad de la reacción en el reactor
El flujo
Concentración del alimento
b) PARTES DE UN REACTOR CSTR
c) VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS
DESVENTAJAS
• Costos de operación bajos, no
requiere de mano de obra
• Se
facilita
el
control
automático de la producción.
• El sistema de reacción opera
a la misma temperatura en
todos los puntos.
• Fácil escalamiento.
• Fluido dinámica simple
• Costo de adquisición alto.
• No se puede controlar a
valores medios.
• Si no hay un buen mezclado
puede existir canalización.
• Por otra parte abra zonas
estancadas
d) APLICACIONES
• Los campos de aplicación típicos de los reactores CSTR son
los procesos continuos de sulfonacion, nitración,
polimerización, etc. Se utiliza ampliamente en la industria
química orgánica y, en particular, en la producción de
plásticos, explosivos, hule sintético, etc. El reactor CSTR se
emplea también siempre que hay necesidad especial de
agitación, por ejemplo, para mantener las burbujas de gas o
las partículas sólidas en suspensión dentro de una fase
liquida o para mantener las gotitas de un liquido en el seno
de otro, como es el caso de la nitración de benceno o
tolueno. La rapidez de estas reacciones depende
considerablemente del grado de dispersión y, por lo tanto,
de la intensidad de la agitación.
POLIMERIZACIÓN
• Los plásticos nacen a partir de recursos naturales como petróleo, gas
natural, carbón y sal común. En términos técnicos, la producción de
plásticos es un proceso llamado polimerización: reacción química en la
que dos o más moléculas se combinan para formar otra en la que se
repiten las estructuras de las primitivas dando lugar al polímero.
Una vez creados los compuestos poliméricos, en forma de resina, polvos,
granza, pasta, etc. , se lleva a cabo la transformación de los mismos por
muy diversos procesos como, inyección, extrusión, termoconformado,
soplado, calandrado etc. Si se trata de productos semielaborados
requieren una manipulación posterior como mecanizado, ensamblando,
encolado etc., que darán lugar al producto final acabado. Los plásticos de
mayor consumo son:
o
o
o
o
o
Polietileno (PEAD y PEBD)
Poliestireno (PS)
Polipropileno (PP)
Policloruro de Vinilo (PVC)
Polietilentereftalato (PET)
TIPOS DE POLIMERIZACIÓN
POLIMERIZACIÓN POR ADICIÓN
• Una polimerización es
por adición si la
molécula de monómero
pasa a formar parte del
polímero sin pérdida de
átomos, es decir, la
composición química de
la cadena resultante es
igual a la suma de las
composiciones químicas
de los monómeros que
la conforman.
POLIMERIZACION POR CONDENSACIÓN
• La polimerización es por condensación si la
molécula de monómero pierde átomos
cuando pasa a formar parte del polímero. Por
lo general se pierde una molécula pequeña,
como agua.
• La polimerización por condensación genera
subproductos. La polimerización por adición
no.
CONCLUSIÓN
• El reactor tubular como el reactor de mezcla
completa llevan a cabo procesos biológicos y
químicos dentro de la industria.
BIBLIOGRAFÍA
• http://www.plantasquimicas.com/Reactores/dr31.htm
• http://www.fortunecity.com/campus/earlham/850/difu6.ht
ml
• http://www.ehu.es/reviberpol/pdf/DIC%2005/ramirez.pdf
• http://www.sc.ehu.es/iawfemaf/archivos/materia/0001711
2.htm
• http://es.scribd.com/doc/57150147/50653185-ReactoresAll
• http://www.jackzavaleta.galeon.com/balw7.pdf
• http://encyclopedia.che.engin.umich.edu/Pages/Reactors/
CSTR/CSTR.html
• http://rmiq.org/Pdfs/Vol.%2010%20No.%202/15.pdf
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