O que são reatores em lote?

Reatores em lote são tanques usados ​​para conter reações químicas ou biológicas. O termo "lote" distingue esse tipo de reator de reatores contínuos - em um reator em lote, todos os ingredientes necessários são colocados no tanque e a reação ou fermentação química é permitida, enquanto que em um reator contínuo os ingredientes são continuamente alimentados o tanque. Os reatores em lote são usados ​​para processos como tratamento de águas residuais, produção farmacêutica e fermentação de vários produtos.

O tipo mais simples de reator descontínuo consiste em apenas um tanque com orifícios na parte superior para entrada dos reagentes e remoção do produto, embora normalmente também seja necessário incluir algum tipo de mecanismo de agitação. Uma jaqueta que se encaixa ao redor do tanque também pode ser usada para controle de temperatura. Os reatores em lote também podem exigir algum tipo de sistema de aeração.

A adição de ingredientes a um reator em lote é conhecida como "carregamento" e é o primeiro passo na realização de uma reação em lote. O usuário do reator calcula quanto de cada ingrediente é necessário para produzir o produto desejado, com base em fórmulas de reação química ou fórmulas de crescimento microbiano. Cálculos semelhantes permitem ao usuário determinar quanto tempo a reação levará. Uma vez que o reator é carregado, ele pode ser deixado em grande parte enquanto a reação ocorre. O usuário pode precisar monitorar a temperatura e a aeração dentro do reator, dependendo do tipo de reação.

Um tipo comum de reator descontínuo é um reator descontínuo sequencial ou reator descontínuo sequencial, ambos abreviados SBR. Os reatores SBR são normalmente usados ​​em estações de tratamento de águas residuais para o processo de lodo ativado, um procedimento que utiliza uma ampla gama de bactérias para remover contaminantes da água. As culturas bacterianas crescem em uma lama espessa, que é onde o procedimento recebe seu nome.

Para o seqüenciamento de reatores em lote, um reator contendo lodo ativado é primeiro preenchido com água residual. O lodo e a água são arejados para adicionar oxigênio e permitir a mistura dos componentes, ajudando a bactéria a se alimentar de contaminantes nas águas residuais. Uma vez que as bactérias consomem a maioria dos nutrientes na água, elas começam a morrer e a aeração é interrompida para que o lodo possa se depositar no fundo do reator. Após o sedimento assentar, as águas residuais tratadas são removidas do reator e enviadas para a próxima etapa do processo de tratamento.

Reatores de lote de Fed são uma combinação de reatores de lote e contínuos. Em um reator de lote alimentado, o substrato limitante - o ingrediente que se esgota primeiro à medida que a reação ocorre - é continuamente alimentado no reator. O outro ingrediente é adicionado no início da reação e nenhum é adicionado à medida que a reação progride.