¿Qué son los reactores por lotes?
Los reactores de lotes
son tanques utilizados para contener reacciones químicas o biológicas. El término "lote" distingue este tipo de reactor de los reactores continuos: en un reactor por lotes, todos los ingredientes necesarios se colocan en el tanque y se permite que la reacción química o la fermentación se realicen, mientras que en un reactor continuo se alimentan continuamente en el tanque. Los reactores por lotes se utilizan para procesos como tratamiento de aguas residuales, producción farmacéutica y fermentación de varios productos.
El tipo de reactor de lotes más simple consiste solo en un tanque con agujeros en la parte superior para la entrada de los reactivos y la eliminación del producto, aunque típicamente también debe incluirse algún tipo de mecanismo de agitación. También se puede usar una chaqueta que se adapta al tanque para el control de la temperatura. Los reactores por lotes también pueden requerir algún tipo de sistema de aireación.
Agregar ingredientes a un reactor por lotes se conoce como "carga" y es el primer paso para llevar a cabo un lote reacción. El usuario del reactor calcula cuánto de cada ingrediente se necesita para producir el producto deseado, basado en fórmulas de reacción química o fórmulas de crecimiento microbiano. Cálculos similares permiten al usuario determinar cuánto tiempo llevará la reacción. Una vez que se carga el reactor, se puede dejar en su mayoría solo mientras la reacción tiene lugar. El usuario puede necesitar monitorear la temperatura y la aireación dentro del reactor, dependiendo del tipo de reacción.
Un tipo común de reactor de lotes es un reactor de lotes secuencial o un reactor de lotes de secuenciación, ambos abreviados SBR. Los reactores SBR se usan típicamente en plantas de tratamiento de aguas residuales para el proceso de lodo activado, un procedimiento que utiliza una amplia gama de bacterias para eliminar los contaminantes del agua. Los cultivos bacterianos crecen en un lodo grueso, que es donde el procedimiento obtiene su nombre.
Para reactores de lotes de secuenciación, un reactor contieneEl lodo activado se llena por primera vez con aguas residuales. El lodo y el agua se airen para agregar oxígeno y para permitir que los componentes se mezclen, los cuales ayudan a las bacterias a alimentarse de contaminantes en las aguas residuales. Una vez que las bacterias han consumido la mayoría de los nutrientes en el agua, comienzan a morir y la aireación se detiene para que el lodo pueda asentarse en el fondo del reactor. Después de que el lodo se asienta, las aguas residuales tratadas se retiran del reactor y se envían a la siguiente etapa del proceso de tratamiento.
Los reactores de lote alimentado son una combinación de lotes y reactores continuos. En un reactor de lotes alimentados, el sustrato limitante, el ingrediente que se agota primero a medida que se lleva a cabo la reacción, se alimenta continuamente al reactor. El otro ingrediente se agrega al comienzo de la reacción y no se agrega ninguno a medida que avanza la reacción.