Este documento describe los reactores de lecho fijo, los cuales consisten en tubos empacados con partículas de catalizador. Las partículas forman un lecho a través del cual pasan los fluidos reactivos. Estos reactores se usan ampliamente en procesos catalíticos industriales como la síntesis de amoníaco y metanol debido a su eficiencia en la transferencia de calor y masa.

1. Paola Hernández

2.  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

3.  AGUAS RESIDUALES
 GASIFICACIÓN DE BIOMASA

4. CARACTERISTICAS:
 Fácil implantación
 Poco requerimiento de espacio
 Sencillez de operación
VENTAJAS:
 Ampliación de la capacidad de la planta sin
necesidad de obra civil.
 Facilidad de operación y reducción de la
analítica diaria de seguimiento.

5.  Consisten en tanques (reactor )
 Difusores de aire
 Piezas de plástico que sirven como soporte para los
microorganismos.

6. 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.

7.  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.

8. 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 TUBULARES
Perla Morales

9. • 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)

10. • Bajos costos de operación.
• Buena transferencia de calor.
Gradientes de temperatura
VENTAJAS
DESVENTAJA

11. EJEMPLO
S
• Altos hornos, digestores.

12. Reactor de Lecho Fluidizado
Adair Quiroz

13.  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.

15.  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” .

16. FERMENTADORES
MARIO DOMINGUEZ LERMA
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17. FUNDAMENTOS:

18. TIPOS DE FERMENTADORES.
 Lote (batch).
 Lote alimentado o semicontinuo (fed-batch).
 Continuo o quimiostato.

19. 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.

20. IMPORTANCIA.
 Biotecnología.
 Industria farmacéutica.
 Producción de vitaminas.
 Producción de biogás.

22. FUNDAMENTO:
Lecho.

23. TIPOS DE FLUIDIZACIÓN:
1. Fluidización discontinua:
• Particulada.
• Agregativa.
2. Fluidización continua:

24. IMPORTANCIA:
Industria el petróleo.
Procesos altamente exotérmicos.

28. Reactor de
burbuja
Ivonne Granados Mancinas
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29.  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.

30. Aplicaciones
 Tratamiento de aguas

31.  Peceras y acuarios

32. FERMENTADORES
Eleyda Castañeda

33. • 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.

34. TIPOS DE FERMENTADORES

35. FERMENTADOR INTERMITENTE

36. 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

37. 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

38. 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.

39. EVOLUCION EN LA CONCENTRACION
DE LOS FERMENTADORES

40. CARACTERISTICAS DEL FUNCIONAMIENTO
DE LOS FERMENTADORES

41. REACTOR QUIMICO
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42. Unidad diseñada
para que en su
interior se lleven
a cabo una o
varias
reacciones.

43. En estos reactores el
catalizador sólido está presente como en el
lecho fijo. Los reactivos se hacen
pasar en corrientes paralelas o a
contracorriente a través del lecho.

45. Mónica IselaVilla Pando
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46. 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.

47. 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

48. También es conocido
como reactor tipo
Batch

49. L E C H O F I J O ( :
K AT I A L I C A N O M E L C H O R
REACTORES:

50. 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.

51. • 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.

52. 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

53. • 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.

54. 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.

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

57. 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
•

58. 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.

59. 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.