REACTOR TUBULAR (De Flujo Pistón)

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1 REACTOR TUBULAR (De Flujo Pistón)

2 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.

3 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.

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5 Representación esquemática de reactor flujo pistón.

6 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.

7 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.

8 Procesos

9 APLICACIONES Proceso de transesterificación mediante reactores de flujo pistón.

10 REACTORES REACTOR DE MEZCLA COMPLETA REACTOR DE TANQUE AGITADO
CSRT (Continuous stirred tank reactors)

11 REACTOR DE MEZCLA COMPLETA
Características Imagen (partes) Ventajas y Desventajas Procesos en que se usa Proceso químico o bioquímico Explicación y Aplicación del reactor Variables de entrada y salida

12 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.

13 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: Un elemento del fluido puede moverse directamente desde la entrada a la salida, puede existir un tiempo de residencia muy corto. 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.

14 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: El volumen Tiempo espacial Velocidad de la reacción en el reactor El flujo Concentración del alimento

15 b) PARTES DE UN REACTOR CSTR

16 c) VENTAJAS Y 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

17 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.

18 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: Polietileno (PEAD y PEBD) Poliestireno (PS) Polipropileno (PP) Policloruro de Vinilo (PVC) Polietilentereftalato (PET)

19 TIPOS DE POLIMERIZACIÓN

20 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.

21 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.

22 CONCLUSIÓN El reactor tubular como el reactor de mezcla completa llevan a cabo procesos biológicos y químicos dentro de la industria.

23 BIBLIOGRAFÍA http://www.plantasquimicas.com/Reactores/dr31.htm