Tipos de reactor

Según el tipo de reacción

Discontinuo: Es el tipo de reactor donde no entra ni dale material durante la reacción, al inicio se carga con los reactivos, se lleva a las condiciones de presión y temperaturas requeridas y se dejara reaccionar por un tiempo preestablecido, luego se descargan los productos de la reacción y los reactantes no convertidos.

Continuo: Es el tipo de reactor que mientras tiene lugar la reacción química en el interior de él, este se alimenta constantemente de material reactante, y también se retira ininterrumpidamente los productos de la ecuación.

Semicontinuo: Es el tipo de reactor, donde inicialmente se carga de material y a medida que tiene lugar la reacción se va retirando productos y también incorporando más material de manera casi continua.

Según el tipo de flujo interno

Reactores ideales: Suelen ser descritos con ecuaciones ideales sencillas y no consideran efectos físicos más complejos o perturbaciones pequeñas.

Reactores no ideales: Consideran el patrón de flujo, la existencia de zonas muertas dentro del reactor donde el material no circula, además consideran una dinámica de fluidos más compleja, suelen describirse conociendo la cinética de las reacciones, la RTD (distribución de edad del fluido) del flujo, el tipo de mezclado pudiendo ser este tardío o inmediato, y conociendo si el tipo de fluido es micro o macro fluido.

Según el tipo de fase

Reactores homogéneos: tienen una única fase, líquida o gas.

Reactores heterogéneos: tienen varias fases; gas-sólido, líquido-sólido, gas-líquido, gas-líquido-sólido.

Otros tipos de reactores

Reactores de conversión: Es un recipiente en el cual se realiza un conjunto de reacciones de conversión. Cada reacción procederá hasta que se alcance la conversión específica o hasta que se agote el reactivo limitante.

Reactor de equilibrio: Es un recipiente donde se modelan reacciones en equilibrio, en serie o paralelo. Las corrientes de salida del reactor se encuentran en estado de equilibrio químico y físico.

Reactor de Gibbs: Calcula las composiciones de las corrientes de salida correspondiente, se realiza aplicando la condición termodinámica de que el cambio de energía libre de Gibbs de un sistema reaccionante debe ser mínimo en el estado de equilibrio químico y que el equilibrio de fases se alcanza con un cambio mínimo en el cambio de energía libre de Gibbs entre las fases.

Reactor en serie: Son el tipo de reactores que trabajan con reacciones en series o consecutivas, en este tipo de reactores el reactivo forma un producto intermedio, el cual entra a otro reactor y vuelve a reaccionar para forma el producto final. Esto quiere decir que la corriente de salida de un reactor es la de alimentación del otro.

Reactor en paralelo: Son el tipo de reactores que trabajan con reacciones en paralelos, en la cual un reactivo se debate en producir un componente deseado en contraposición con la producción de uno o más componentes no deseados, esto sucede cuando un reactivo posee más de una vía de descomposición.

Convertidor Bessemer: Es un reactor discontinuo de afino de acero, consiste en un recipiente basculante que se carga con arrabio o chatarra y mediante una reacción de oxidación elimina las impurezas del arrabio y lo convierte en acero. Este proceso dura lo unos minutos, cuando termina se procede al giro del convertidor para la eliminación de la escoria y posteriormente el acero afinado.

Torre de adsorción: Es un reactor discontinuo de flujo de pistón donde la fase fluida pasa a través del lecho adsorbente contenido en una columna, una vez que la columna esta próxima a su agotamiento el caudal de la fase fluida se deriva en una segunda columna donde tiene lugar el proceso de adsorción hasta que se agota, momento en que la primera está en condiciones de ser utilizada al haber sido regenerada o sustituida.

Reactor tubular de flujo pistón: Es un recipiente de simetría de revolución, cilíndrico y se caracteriza porque el flujo de fluido a su través es ordenado, sin que ningún elemento del mismo sobrepase o se mezcle con cualquier otro elemento situado antes o después de aquel, esto es, no hay mezcla en la dirección de flujo (dirección axial). Como consecuencia, todos los elementos de fluido tienen el mismo tiempo de residencia dentro del reactor.
Reactor de mezcla perfecta: En este reactor las propiedades no se modifican ni con el tiempo ni con la posición, ya que suponemos que estamos trabajando en estado de flujo estacionario y la mezcla de reacción es completamente uniforme. El tiempo de mezcla tiene que ser muy pequeño en comparación con el tiempo de permanencia en el reactor. En la práctica se puede llevar a cabo siempre que la mezcla fluida sea poco viscosa y esté bien agitada.