reactor de lecho de carga mÓvil

Paola Hernández

Una fase fluida pasa hacia arriba a través de un lecho formado por sólidos.

El sólido se alimenta por la parte superior del lecho, se mueve hacia debajo de la columna y se saca por la parte inferior

AGUAS RESIDUALES

GASIFICACIÓN DE BIOMASA

CARACTERISTICAS:Fácil implantaciónPoco requerimiento de espacioSencillez de operaciónVENTAJAS:Ampliación de la capacidad de la

planta sin necesidad de obra civil.Facilidad de operación y reducción

de la analítica diaria de seguimiento.

Consisten en tanques (reactor ) Difusores de aire Piezas de plástico que sirven como soporte

para los microorganismos.

CARACTERISTICAS:

Utilizar un amplio intervalo de tamaños de sólidos, lo que les convierte en adecuados para cáscara de almendra, ramón de olivo, astillas, zuro de maíz.

No son adecuados para la gasificación de residuos de baja densidad (pajas de cereales, serrín, ..) debido a la formación de canales preferenciales en el lecho, con las consiguientes zonas muertas.

Capacidad de procesamiento : se sitúan entre 100-800 Kg. biomasa /h.

En el lecho móvil el flujo del sólido es cercano al flujo pistón, por lo que no hay mezcla de sólido.

La pirolisis tiene lugar en una zona de relativamente baja temperatura (300-400ºC), por lo que se forman muchos productos líquidos, principalmente alquitranes.

CARACTERISITCAS:

•Se elige este reactor cuando se desea operar de forma continua pero sin mezcla de retroceso de reaccionantes y productos.

•Existe movimiento estacionario de alguno o todos los reactivos, en una dirección espacial, sin mezcla inducida de los elementos del fluido.

•La masa de reactivos se bombea a lo largo del tubo a una velocidad tal que la reacción se produzca de forma deseada.

REACTORES TUBULARESPerla Morales

REACTORES TUBULARESPerla Morales

• Todos los elementos de fluido tardan el mismo tiempo a través del reactor y experimentan la misma secuencia en las variaciones de temperatura, presión y composición.

• Se emplean fundamentalmente para reacciones en fase gas, aunque también con fluidos y sólidos.

• En un reactor tubular ideal, la mezcla de reacción pasa atreves del reactor en un estado de flujo de tapón solido o pistón.

Corriente de entrada

(Alimentación)

Corriente de salida

(desagüe)

• Bajos costos de operación.• Buena transferencia de calor.

Gradientes de temperatura

VENTAJAS

DESVENTAJA

DESVENTAJA

EJEMPLOS

EJEMPLOS

• Altos hornos, digestores.

Reactor de Lecho Reactor de Lecho FluidizadoFluidizado

Adair Quiroz

En este tipo de reactor, un fluido (gas o líquido) pasa a través de un material granular sólido (generalmente un catalizador , posiblemente en forma de pequeñas esferas) en lo suficientemente alto como las velocidades de suspender el sólido y hacen que se comporte como si fuera un líquido. 

Fueron desarrollados para la industria petrolera y petroquímica.  Aquí catalizadores se utilizan para reducir el petróleo a compuestos más simples a través de un proceso conocido como “cracking” . 

FERMENTADORESMARIO DOMINGUEZ LERMA

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FUNDAMENTOS:

TIPOS DE FERMENTADORES.

Lote (batch). Lote alimentado o semicontinuo (fed-batch). Continuo o quimiostato.  

FACTORES A CONTROLAR.

Distribución uniforme. Temperatura. Nutrientes. Sedimentación y la floculación. Difusión de gases nutrientes a la velocidad

requerida por el cultivo. Pureza. Mantener un ambiente aséptico. Rendimiento y la producción. Gasto y los costos de producción. Tiempo.

IMPORTANCIA.

Biotecnología. Industria farmacéutica. Producción de vitaminas. Producción de biogás.

REACTO

RES D

E

LECHO

FLUID

IZADO.

MARIO

ALB

ERTO

DOM

INGUEZ

LER

MA

226223

FUNDAMENTO:

Lecho.

TIPOS DE FLUIDIZACIÓN:

1. Fluidización discontinua:

•Particulada.

•Agregativa.

2. Fluidización continua:

IMPORTANCIA:

Industria el petróleo.

Procesos altamente exotérmicos.

Reactor de burbuja

Ivonne Granados Mancinas

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Reactor multifase Se hace burbujear un reactivo gaseoso a

través de un líquido con el que puede reaccionar.

El líquido contiene un catalizador disuelto, no volátil u otro reactivo.

El producto se puede sacar del reactor en la corriente gaseosa.

Aplicaciones Tratamiento de aguas

Peceras y acuarios

FERMENTADORES

Eleyda Castañeda

• Este tipo de rectores utilizan hongos, los cuales forman un cultivo, el cual a su vez se transforma en una “sopa” espesa que contiene crecimientos filamentosos.

• Las funciones deseadas en la fermentación son el contacto gas-liquido, la detección sobre la línea de las concentraciones, el mezclado, la transferencia de calor, el control de la espuma y la alimentación de nutrientes o reactivos.

TIPOS DE FERMENTADORES

FERMENTADOR INTERMITENTE

FERMENTADOR CONTINUO DE TANQUE AGITADO

• No necesita ser básicamente diferente al fermentador discontinuo excepto en que se añaden dispositivos para la alimentación y descarga en continuo. La diferencia fundamental esta en el hecho de que el contenido del recipiente esta en estado estacionario no varia mucho con el tiempo esto se aplica a la retención de microrganismos y a la concentración de los componentes del medio en el fermentador

FERMENTADOR TUBULAR• La masa microbiana en un

fermentador puede existir en dos disposiciones: suspendida libremente o adherida a las superficies del fermentador. La que contribuye mas significativamente al rendimiento de una configuración dada del fermentador depende sobre todo la proporción de la masa microbiana total que exista en cada una de ambas disposiciones

FERMENTADOR DE LECHO FLUIDIZADO

• Durante la fluidización las partículas mas pequeñas ascienden en relación con las partículas mas grandes y se produce una situación en que las partículas mas pequeñas están en la parte superior y las mas grandes en el fondo del lecho. Como las partículas pequeñas tienen la menor velocidad de sedimentación el lecho se organiza de forma que las partículas mas pequeñas estén en la región de porosidad mas grande y velocidad lineal menor.

EVOLUCION EN LA CONCENTRACION DE LOS FERMENTADORES

CARACTERISTICAS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS FERMENTADORES

REACTOR QUIMICO

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Unidad diseñada para

que en su interior se

lleven a cabo una o varias reacciones.

En estos reactores elcatalizador sólido está presente

como en el lecho fijo. Los reactivos se hacen

pasar en corrientes paralelas o a contracorriente a través del lecho.

Reactor de lecho con escurrimiento:

Mónica Isela Villa Pando

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 Son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentación, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cinética de la reacción, tras el cual se saca el producto.

Trabajan en estado no estacionario y el más sencillo sería un tanque agitado.

Se utilizan principalmente para determinar parámetros de la ley de velocidad para reacciones homogéneas. La determinación se realiza normalmente midiendo la concentración como función del tiempo y después se utiliza o el método diferencial o el integral de análisis de datos para determinar el orden de reacción, a, y la constante de velocidad, k.

No entra ni sale material durante la reacción, sino mas bien, al inicio del proceso se introducen los materiales, se lleva a las condiciones de presión y temperatura requeridas, y se deja reaccionar por un tiempo preestablecido

También es conocido como reactor tipo Batch

LECHO FIJO (:

KATIA LICANO MELCHOR

REACTORES:

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

• Un lecho consiste en una columna formada por partículas sólidas, a través de las cuales pasa un fluido (líquido o gas) el cual puede ser librado de algunas impurezas y sufre una caída de presión.

• Lecho Fijo: Lecho Fijo: Las partículas permiten el paso tortuoso del fluido sin separarse una de otras, esto hace que la altura del lecho se mantenga constante y por tanto la fracción de vacío en el lecho (porosidad) se mantiene constante. En esta etapa el fluido experimenta la mayor caída de presión del proceso.

DEFINICIÓN

• Los reactores de lecho fijo consisten en uno o más tubos empacados con partículas de catalizador, que operan en posición vertical. Las partículas catalíticas pueden variar de tamaño y forma: granulares, cilíndricas, esféricas, etc. En algunos casos, especialmente con catalizadores metálicos como el platino, no se emplean partículas de metal, sino que éste se presenta en forma de mallas de alambre. El lecho catalizador está constituido por un conjunto de capas de este material

• Los reactores de lecho fijo contienen una masa de pequeñas partículas, de 2.5 a 5 mm de diámetro, a través de las cuales circula la mezcla reaccionante. Para atenuar los cambios de temperatura se emplea a veces relleno no catalítico.

EFICACIA

• La eficacia de este tipo de instalación se ha atribuido a la buena distribución del calor por irradiación del mismo, desde el sólido. En la mayoría de los casos, las instalaciones de lecho fijo contienen como relleno partículas catalíticas los cuales pueden disponerse de varios modos:  

• En un solo lecho. • En diversos lechos horizontales soportados sobre

bandejas. En varios tubos de relleno paralelos dentro de un

mismo cuerpo. • En diversos lechos, cada uno en un cuerpo separado.

• Todas estas variantes respecto del tipo de un solo lecho responden a la necesidad de control de control de temperaturas mediante el intercambio de temperaturas mediante el intercambio de calorcalor, y ocasionalmente a la conveniencia de mejorar la distribución del gas distribución del gas o bien de disminuir la pérdida de presióndisminuir la pérdida de presión. Algunas de estas instalaciones de lecho fijo carecen de dispositivos de transmisión de calor

FIGURA 1

Transmisión del calor en reactores de lecho fijo: •a) precalentador; •b)cambiador de calor interno; •c)espacios anulares de enfriamiento;• d) de relleno en tubos; •e) de cuerpo relleno;• f) tubo y dedal; •g) cambiador de calor externo; •h) cuerpos múltiples, con transmisión de calor externo• 

CARACTERÍSTICAS

• El flujo de reactantes es descendente a través del lecho, de modo que no se origina movimiento de partículas, que podría dar lugar al desgaste o a un al arrastre. La estructura del lecho consta de una parilla metálica o cerámica sobre la que hay varias capas de partículas de diámetros cada vez más pequeños, y sobre estas van situadas las partículas del catalizador. La altura global del lecho es aprox. igual al diámetro del reactor.

APLICACIONES

• La mayor parte de los procesos catalíticos industriales se llevan a cabo en reactores de lecho fijo.

• El amplio esfuerzo desarrollado en el estudio de estos aparatos es fácilmente justificable, si se repasan algunos de los procesos que en ellos se realizan: síntesis de amoniaco , de metanol, de óxido de etileno, de cicloexano, de estireno, oxidación de anhídrico sulfuroso, reformado catalítico, isomerización, etc.