1.2 Reactores químicos

● Reacciones exotérmicas: son reacciones que desprenden energía en forma de luz o calor, como la combustión del metano (CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + calor)

Imagen 3. Esquema de los dos tipos de reacciones según si desprenden o no calor

(Fuente: Educapedia)

Un reactor químico es un equipo capaz de desarrollar una reacción química en su interior.

En él ocurre un cambio debido a esta reacción. Su función principal es maximizar las reacciones deseadas con el menor coste y tiempo posible, de manera que sean interesantes a nivel industrial.

Las principales funciones de un reactor son:

● Asegurar el modo en el que fluyen los reactivos en su interior, para conseguir la mezcla deseada con los materiales.

● Proporcionar el tiempo suficiente de contacto entre las sustancias gracias un catalizador (sustancia que sin ser modificada durante el proceso, cambia la velocidad de una reacción química.) Pueden ser positivos, cuando aceleran la velocidad de reacción, o negativos si disminuye la velocidad de reacción, para conseguir la extensión deseada de la reacción.

Podemos clasificar los tipos de reactores según su modo de operación, la fase que albergan o el tipo de flujo:

Según su modo de operación:

● Reactores intermitentes o batch: una vez que se alimenta con los reactivos se debe esperar un tiempo a que finalice la reacción y al finalizar, se obtiene un producto. La concentración de los reactivos va cambiando dentro del reactor a medida que avanza el tiempo de permanencia. ● Reactores continuos: reactores químicos que trabajan de manera continua.

Mantiene un flujo estable de alimentación de reactivos y salida de productos.

Durante su operación los reactivos presentan diferentes composiciones. ● Reactores semi-continuos: híbrido entre un reactor intermitente y uno continuo.

Según la fase que albergan:

● Reactores homogéneos: representan sistemas que requieren de una sola fase para completar la reacción química, generalmente son muy simples. ● Reactores heterogéneos: representan sistemas heterogéneos que requieren más de una fase para completar la reacción. Estos a su vez pueden clasificarse en catalíticos, los que utilizan catalizadores y no-catalíticos, los que no utilizan catalizadores.

Según el tipo de flujo:

● Reactores ideales: pueden ser descritos por ecuaciones simples y no consideran perturbaciones pequeñas dentro o fuera del reactor. ● Reactores no ideales: los cuales consideran las zonas muertas dentro del reactor

o el tipo de mezclado, entre otros factores.

Imagen 4. Dibujo de un reactor químico industrial y sus diferentes partes

(Fuente: unac.edu.pe)