Reator de fluxo contínuo

Reator Batelada (BATCH) Reator de Fluxo Contínuo (CSTR)

Adição de reagentes Contínuo com relação Remoção contínua de

a um reagente e batelada produtos

com relação a outro

• No reator batelada simples, as variáveis como temperatura e concentração não variam com a posição dentro do reator, mas variam com o tempo.

• O reator tanque agitado, pode também ser operado de forma semibatelada. Neste modo, o tanque é parcialmente preenchido com reagente(s) e reagente(s) adicionais são adicionados progressivamente até a composição desejada ser atingida. Alternativamente, pode-se carregar todos os reagentes de uma única vez e continuamente remover os produtos quando eles vão sendo formados.

• Dentro do reator tanque continuamente agitado (CSTR), o reator tanque é continuamente suprido com a alimentação ao mesmo tempo em que igual volume é descarregado de forma a manter constante o nível dentro do tanque. A composição da corrente efluente é idêntica aquela que permanece dentro do tanque.

Reator Tubular Ideal (PFR)

É aquele no qual elementos de fluido reagentes (plugs) movem-se através de um tubo, como plugs movendo paralelo ao eixo do tubo. Este modelo de fluxo é referido como plug flow ou fluxo empistonado. O perfil de velocidade em uma dada seção transversal é achatado e assume-se que não existe difusão axial ou mistura de elementos de fluido. As variáveis como temperatura e composição variam com a posição ao longo do comprimento do reator.

Escolha entre os diferentes modos de operação de reatores Reator Batelada

Características: Reatores batelada são usualmente tanques cilíndricos e a orientação usualmente é vertical. Vasos cilíndricos são empregados porque ele são mais fáceis de serem fabricados e limpos e os custos de construção para unidades de alta pressão são consideravelmente menores do que configurações alternativas. Agitação pode ser conseguida por agitadores de vários tipos ou por circulação através de bomba. Em situações onde é necessário aumentar a área interfacial gás-líquido por evaporação, ou o fluido seja muito viscoso ou uma lama, utiliza-se orientação horizontal. Devido aos efeitos de energia envolvidos em uma reação, é usualmente necessário empregar um trocador de calor através de jaquetas ou serpentinas externas ou internas, embora possa-se usar resistência elétrica ou fogo direto.

! Reações em fase líquida particularmente quando a produção é pequena ou para produzir diversos produtos no mesmo equipamento. Também, quando é necessária limpeza regular do reator, como no caso de constante contaminação por fuligem ou culturas de fermentação também emprega-se o reator batelada, devido a sua grande flexibilidade para limpeza e procedimentos de sanitação. Por esses motivos, encontram largo uso na indústria farmacêutica ou para produção de alguns produtos químicos especiais, onde a flexibilidade é desejada e também para produtos sazonais.

√ Reações em fase gasosa a alta pressão, considerações de segurança são extremamente importantes e cuidado deve ser tomado para garantir projeto mecânico adequado. Esses reatores são comumente chamados de autoclaves.

Vantagens:

! Quando a capacidade de produção é baixa, processos baseados em reatores batelada terão usualmente, menor investimento de capital do que os chamados processos contínuos, tanto que reatores batelada são preferíveis quando está se testando um novo produto. Além disso, as necessidades de construção e instrumentação são mais baratas e simples para reatores batelada.

Desvantagens:

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