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Reactores heterogéneo: Existe un tipo especial de reactores que debido a su naturaleza obedece leyes cinéticas diferentes, además de que por su complejidad los balances de materia y energía son mas complejos, la diferencia radica en el numero de fases físicas involucradas, los mecanismos de transferencia tanto de calor como de energía son mas complejos debido a que están presentes mas de un mecanismo, pudiendo ser de naturaleza conectiva o conductiva, puede hablamos de los reactores heterogéneos

Suelen ser de dos tipos: fluidizado o de lecho empacado, la elección depende de la reacción de interés y del mecanismo cinético observado

Diagrama básico de un reactor lecho fluidizado

Los reactores de lecho fluidizado poseen las siguientes propiedades:

• El flujo es complejo, no es bien conocido, solo se puede estimar de forma aproximada los mecanismos de transferencia de masa, desde el punto de vista de transferencia el contacto no es muy eficiente debido a la diferencia de varias barreras físicas, esto obliga a usar una mayor cantidad de catalizador.

• El control de temperatura se controla de forma más fácil, comparado con el reactor de lecho empacado.

• La reactivación del catalizador en caso de ser necesaria es mas fácil y eficiente debido a la fluidizacion presente debido a que es posible bombear y transportar el catalizador.

• Este tipo de flujo es adecuado para partículas de tamaño pequeño, ideal para reacciones rápidas en donde se necesita una área de contacto grande.

El reactor de lecho empacado posee las siguientes características:

• La regeneración del catalizador requiere del uso de gases; Es común usar un sistema de re-circulación a fin de aumentar la eficiencia de re activación

• este sistema presenta dificultades en el control de temperatura debido a la formación de zonas calientes y frías en el interior del lecho.

• No se puede usar un tamaño de catalizador pequeño debido a la formación de tapones y caídas de presión

Los reactores de lecho fluidizado Parr se utilizan ampliamente en las industrias de procesos químicos. La característica distintiva de un reactor de lecho fluidizado es que el lecho de sólidos o partículas catalíticas está soportado por un flujo de gas. Este reactor facilita la carga y la extracción del catalizador, lo cual es una ventaja cuando el lecho de sólidos debe ser eliminado y remplazado con frecuencia. Una alta conversión con un gran flujo es posible con este estilo de reactor. Estos reactores tienen una excelente transferencia de calor y las características de mezclado. Los lechos fluidos han sido muy usados en los procesos químicos, en los que los parámetros como la difusión o transferencia de calor son los principales parámetros de diseño. En comparación con el lecho empacado, un lecho fluidizado tiene ventajas notables, como un mejor control de la temperatura, sin punto caliente en el lecho, distribución uniforme del catalizador y una mayor duración del catalizador. La conveniencia de usar lechos fluidos depende del logro de una buena mezcla entre los sólidos y el líquido de suspensión. Casi todas las aplicaciones comerciales importantes de tecnología de lecho fluidizado son de sistemas gas-sólidos. Las aplicaciones de reactores de lecho fluidizado incluyen pero no se limitan a síntesis Fisher-Tropsch, craqueo catalítico de hidrocarburos y relacionados con fracciones de petróleo de peso molecular alto. La gasificación en lecho fluidizado puede usarse para convertir el carbón, la biomasa y otros materiales de desecho en gas sintético. El sistema de reactor ilustrado en esta página incluye los siguientes componentes clave:

• Un subsistema de manejo y mezclado de gas usado para mezclar y regular el flujo de gas reactivo al fondo del reactor.

• El reactor tiene casi un metro de largo con un ID de 2.5 cm. La porción inferior del reactor incorpora una placa de difusión de gas de metal poroso fácilmente remplazable y la parte superior del reactor se ensancha bruscamente para formar una zona de desprendimiento para el lecho fluidizado.

• Se suministran calefactores separados para el reactor principal y para la zona de desprendimiento y un termopar multipunto para monitorear la distribución de temperatura interna del reactor.

• Un separador de ciclón con calentamiento o un filtro proporcionan un flujo inmediato del reactor para capturar los finos resultantes

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