Reattore a letto fisso
Nell'ambito dell'ingegneria chimica, con il termine reattore a letto fisso (in inglese fixed bed reactor) si intende una particolare tipologia di reattori chimici utilizzati per lo svolgimento di reazioni catalizzate, in cui il catalizzatore è mantenuto in uno spazio solidale con il reattore stesso (o in altre parole, le particelle di catalizzatore restano ferme, non si muovono): questa caratteristica differenzia i reattori a letto fisso da altri tipi di reattori utilizzati per reazioni catalitiche, quali reattori a letto mobile, i reattori a letto trascinato e i reattori a letto fluidizzato. A causa dell'ingombro dovuto alle particelle di catalizzatore, i reattori a letto fisso comportano delle perdite di carico, valutabili attraverso l'equazione di Ergun.
Tipologie costruttive di reattori a letto fisso
modificaEsistono diverse tipologie di reattori a letto fisso. Alcune tipologie costruttive sono:
- Reattore a letto fisso tubulare (o "multitubular")[2], in cui il catalizzatore è fissato alle pareti interne di tubi, che sono circondati da un fluido che smaltisce o che fornisce il calore di reazione[3] (a seconda che la reazione sia rispettivamente esotermica o endotermica).
- Reattore a letto fisso adiabatico (o "multibed"): il reattore in questo caso è suddiviso in più stadi adiabatici, intervallati da scambiatori di calore.[4]
- Reattore a letto fisso con scambiatore di calore interno, in cui i tubi dello scambiatore di calore attraversano il letto catalitico.[3]
- Reattore "trickle-bed": reattore trifase (gas-liquido-solido), in cui il catalizzatore costituisce la fase solida, investita dal liquido e dal gas che lo attraversano in equicorrente dall'alto verso il basso.[5]
Applicazioni
modificaI reattori a letto fisso sono utilizzati in tantissimi processi dell'industria chimica, tra cui:
Note
modificaBibliografia
modifica- (EN) Daniel Douglas Eley, Paul B. Weisz, Advances in Catalysis & Related Subjects, Volume 27, Academic Press, 1978, ISBN 0-12-007827-9.
- (EN) James J. Carberry, Arvind Varma, Chemical reaction and reactor engineering, CRC Press, 1987, ISBN 0-8247-7543-0.
- (EN) Howard F. Rase, Fixed-bed reactor design and diagnostics: gas-phase reactions, Butterworths, 1990, ISBN 0-409-90003-6.
- (EN) Stephen Whitaker, Alberto E. Cassano, Concepts and design of chemical reactors, Taylor & Francis, 1986, pp. 179-212, ISBN 2-88124-118-2.
- (EN) Laxmangudi Krishnamurthy Doraiswamy, Organic synthesis engineering, Oxford University Press US, 2001, ISBN 0-19-509689-4.
- (EN) James G. Speight, Baki Özüm, Petroleum refining processes, CRC Press, 2002, ISBN 0-8247-0599-8.
- (EN) André Steynberg, Mark Dry, Fischer-Tropsch technology, Elsevier, 2004, ISBN 0-444-51354-X.
