Qual é a classificação dos reatores?

O reator é uma parte básica da engenharia química e do processo industrial. Permite reação química. Eles diferem muito em termos de design, princípio de funcionamento e aplicação, por isso é importante classificá-los para compreender suas funcionalidades e escolher o reator adequado para processos específicos. Este artigo irá explorar vários tipos de reatores, principalmente em relação aos seus tipos, estruturas, condições de trabalho e aplicações.

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1. Baseado na reação

1.1 Reatores em lote
Reatores em lote são um recipiente que contém os reagentes para cada lote em que a reação ocorre. A reação é feita, depois os produtos são retirados e então começa o próximo lote. E esses tipos de reatores são amplamente utilizados em alguns campos, como o setor farmacêutico e de especialidades químicas, onde o volume de produção tende a ser menor e a formulação também pode variar frequentemente.
Vantagens:
Processe produtos diferentes
Fácil de controlar as condições de reação
Desvantagens:
Foi uma produção menor, em relação ao tempo, em comparação ao sistema contínuo.
1.2 Reatores Contínuos
Em reatores contínuos, os reagentes são alimentados continuamente ao reator, o que dá então um fluxo constante de produto. Este tipo de reator é comumente aplicado em grandes produções químicas, como produção petroquímica e química a granel.
Vantagens:
Maior eficiência e produtividade.
Qualidade constante do produto.
Desvantagens:
menos flexível com a mudança muito rápida do tipo de produto.

2. Classificação Baseada em Fase

2.1 Reatores Homogêneos
Reatores homogêneos, ou seja, os reagentes são todos líquidos ou totalmente gasosos. Então esse tipo de uniformidade pode fazer com que a mistura e o contato entre os reagentes funcionem melhor, fica mais fácil conseguir a velocidade de reação que desejamos.
Aplicações:
Frequentemente visto usado em fermentação e outras reações em fase líquida.
2.2 Reatores Heterogêneos
O reator heterogêneo é aquele em que os reagentes estão em fases diferentes, gás- sólido ou líquido-sólido. Esses reatores são utilizados junto com processos catalíticos onde o catalisador está em uma fase diferente dos reagentes.
Aplicações:
Processos petroquímicos e conversores catlyst.

3. Classificações de acordo com as condições de uso

3.1 Reatores Isotérmicos
O reator isotérmico mantém a temperatura constante durante a reação. É crítico para reações que têm grande dependência da temperatura, o que significa que a reação ocorrerá a uma taxa e rendimento constantes.
Aplicações:
frequentemente encontrado durante a bioquímica e sensível às mudanças de temperatura:
3.2 Reatores Não{1}}Isotérmicos
reatores não isotérmicos sofrem tal mudança e não ocorre reação isotérmica. Esses reatores geralmente envolvem reações exotérmicas ou endotérmicas onde há geração ou absorção de calor notável.
Aplicações:
Usado onde o controle de temperatura é necessário para a melhor taxa de reação.

4. Classificação baseada em transferência de calor

4.1 Reatores Adiabáticos
Os reatores adiabáticos não podem transmitir calor de ou para o ambiente, ou seja, todo o calor produzido ou absorvido pela reação fica retido no interior do reator. Este tipo de reator é frequentemente usado quando a regulação da temperatura durante uma reação é muito importante.
Aplicações:
A fase gasosa; comum para onde gostaríamos de eficiência térmica.
4.2 Reatores Não{1}}Adiabáticos
Reatores não{0}}adiabáticos trocam calor com o ambiente, o que nos proporciona melhor controle da temperatura da reação. E esta flexibilidade é necessária se a reação tiver que ser feita a uma temperatura muito cuidadosa.
Aplicações:
Adequado para produção de produtos químicos em grande-escala que é afetado pela temperatura.

5. Classificação Baseada em Catálise

5.1 Reatores Catalíticos
As reações químicas no reator catalítico ocorrem mais rapidamente devido ao uso de catalisadores que não têm consumo. E estes reatores são partes críticas de muitos processos industriais, ajudando-os a serem mais eficientes e seletivos.
Aplicações:
Comum na fabricação de amônia (processo haber) e no refino de petróleo.
5.2 Reatores não-catalíticos
Os reatores não-catalíticos não têm catalisadores, então eles dependem apenas das propriedades naturais do material que está sendo misturado para fazer as coisas acontecerem. Esses tipos de reatores são mais simples, embora precisem de mais rigor nas condições de reação.
Aplicações:
frequentemente usado em lote e onde o catalisador não funciona.

6. Classificação Baseada no Design

6.1 Reatores de fluxo tampão (PFR)
Os reatores de fluxo tampão funcionam com a premissa de que os elementos fluidos passam pelo reator como "tampões", não há mistura na direção do fluxo. Este projeto é muito bom para realizar trabalhos constantes e é frequentemente usado em grandes fábricas de produtos químicos.
Vantagens:
A taxa de reação é alta, sem backmixing.
Aplicações:
Funda muito em linhas de produção de Polímeros e Produtos Químicos a granel.
6.2 CSTR:Reator de tanque com agitação contínua
Os CSTRs foram feitos para operação constante em um ambiente muito bem misturado para que os componentes sejam distribuídos uniformemente por todo o reator. é melhor usar se precisarmos que a reação seja agitada continuamente.
Vantagens:
Bom para quando a reação deve ser mantida no mesmo nível.
Aplicações:
Pode ser encontrado na indústria alimentícia e nas indústrias de águas residuais.

7. Classificação Baseada em Escala

7.1 Reatores de Laboratório
Reatores de laboratório referem-se a reatores de pequena-escala usados ​​para experimentos e pesquisas. Avaliação da situação de reação Antes de passar para a aplicação industrial, avaliação da formação de um novo processo
Aplicações:
Amplamente utilizado em P&D para otimizar parâmetros de reação.
7.2 Reatores Industriais
Os reatores industriais são grandes sistemas usados ​​para fazer muitas coisas ao mesmo tempo. Esses reatores são criados para lidar com grandes quantidades de reagentes e são projetados para serem eficazes e seguros.
Aplicações:
Encontrado na fabricação de produtos químicos, produtos farmacêuticos e produção de energia.

8. Classificação baseada na finalidade

8.1 Reatores Químicos
O reator químico é usado para diferentes tipos de transformação química, como síntese, polimerização e reação de decomposição. Eles são para algumas condições de reação, alguns produzem produtos:
8.2 Biorreatores
Biorreator é um reator para processos biológicos, como processos biológicos, como biofermentadores e bio{0}}cultivadores. Eles podem fornecer o ambiente necessário para reação biológica e controle de temperatura, controle de pH e fornecimento de nutrientes.
Aplicações:
Amplamente utilizado em produtos farmacêuticos, biocombustíveis e alimentos.

O reator também pode ser classificado de acordo com diferentes métodos com base no conhecimento sobre seu projeto, operação e aplicações. de reatores descontínuos ou contínuos. Ou talvez homogêneos ou heterogênicos, eles diferem em propósito, mas também trazem benefícios. À medida que a tecnologia avança, estamos desenvolvendo muitos mais tipos de novos projetos e configurações de reatores e, como resultado, estamos expandindo as possíveis aplicações de processos químicos e biológicos. Esse tipo de classificação ajuda tanto os engenheiros quanto os cientistas a conhecer o tipo de reator que seria adequado para eles. Assim, eles podem aprimorar seu processo produtivo e torná-lo também sustentável.