segunda-feira, 25 de maio de 2009

Reatores químicos

Os reatores químicos são equipamentos que realizam reações em escala industrial para transformação de matérias primas em produtos. Esta definição exclui os equipamentos e vidrarias de laboratórios que realizam reações como parte de procedimentos analíticos e sintéticos ou como parte de determinações de propriedades físico-química de materiais. Isso exclui os béqueres, balões, calorímetros e assemelhados. São exceções as réplicas em pequena escala de reatores industriais destinados à simulação, pesquisa e desenvolvimento do equipamento.

Também não são considerados reatores químicos os equipamentos que realizam reações em escala industrial com a finalidade exclusiva de produção de energia. Por exemplo, a fornalha que queima óleo para produção de vapor não é um reator, mas a fornalha que queima óleo para a produção de negro de fumo é.

Em princípio qualquer equipamento industrial pode ser um reator químico, pois a reação pode ser realizada numa válvula misturadora, numa coluna de destilação, num bico ejetor, etc. Obviamente, a principal restrição é que a reação seja intencional e que vise a transformação química de matérias primas em produtos comercializáveis.

A classificação primária dos reatores químicos pode ser feita com base na forma de energia usada na realização da reação. Por esse critério eles podem ser:

· Termoquímicos – a energia é fornecida ou retirada em forma de calor;

· Eletroquímicos – a reação decorre da passagem de corrente elétrica na mistura;

· Fotoquímicos – a reação ocorre devido à energia fotônica emitida por lâmpadas e

· Bioquímicos – a reação utiliza a energia química proveniente do catabolismo celular.

Os reatores termoquímicos são, de longe, os mais comuns nas indústrias químicas e os mais estudados nos cursos de engenharia química. Estão nesta categoria os polimerizadores, os reatores encontrados nas refinarias como os craqueadores térmico e catalítico, reformador catalítico, etc.

Os reatores eletroquímicos normalmente realizam reações com energia livre desfavorável. A Monsanto, por exemplo, fabrica a adiponitrila a partir da acrilonitrila por via eletroquímica. A fabricação do alumínio a partir da alumina é outro exemplo.

Os reatores fotoquímicos são aqueles que realizam reações usando a energia fotônica emitida por lâmpadas especiais. Por exemplo, a produção do BHC pela cloração do benzeno pode ser feita em reatores fotoquímicos.

Os reatores bioquímicos estão ligados a biotecnologia que utiliza a ação de células vivas para realizar a transformação desejada. Desta forma são produzidos ácidos orgânicos, bebidas, antibióticos, anticorpos monoclonais, etc. As células vivas podem ser microrganismos ou células de tecidos vivos. As dornas de fermentação usadas na produção de etanol são exemplos de reatores bioquímicos.

4 comentários:

  1. Gostaria de mais detalhes sobre reatores quimicos. Assunto vasto e interessante , principalmene para quem esta estudando quimica como eu.

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    1. É exatamente como você diz, o assunto é vasto. Então o lugar mais apropriado é a leitura. não de um, mas de muitos livros. O blog é muito sucinto e o leitor já deve dominar o assunto antes de ler.

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  2. Em engenharia química, reatores químicos são vasos projetados para conter reações químicas de interesse e escala industrial. O projeto de um reator químico trata com múltiplos aspectos de engenharia química, sobre os quais os engenheiros químicos trabalham para obter a maximização dos valores obtíveis para a reação dada. Projetistas garantem que a reação se processa com maior eficiência para o produto de saída desejado, produzindo o mais alto rendimento do produto, mas gerando o mínimo de custos para serem comprados e operarem. As despesas normais de operação incluem uma fonte de energia, remoção (dissipação) de energia, custos de matérias-primas, trabalho humano, etc. Transferências de energia podem vir na forma de aquecimento ou resfriamento, bombeamento para aumentar a pressão, a perda de pressão pelo atrito (como a queda de pressão através de um cotovelo de 90° na tubulação ou uma placa de orifício, agitação, etc.

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    1. O seu texto está perfeito, Ele apenas limita a definição aos reatores do tipo tanque e exclui, por exemplo, os reatores tubulares. Na definição acima fui sucinto demais e o seu texto agrega informação ao que foi escrito.

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