Biorreactor, la maquina viva

Son recipientes o maquinas que mantiene un ambiente biológicamente activo. El proceso puede ser aeróbico o anaeróbio. Estos biorreactores son comúnmente cilíndricos, variando en tamaño desde algunos mililitros hasta metros cúbicos y son usualmente fabricados en acero inoxidable.

 

Los biorreactores tienen multiples funcionalidades, un buen ejmplo son los reactores biologicos secuanciales, estos reactores discontinuos en los que el agua residual se mezcla con un lodo biológico en un medio aereado. Combina el proceso en un mismo tanque reacción, aeración y clarificación. El empleo de un único tanque reduce sustancialmente la inversión necesaria. 

Otras ventajas de los SBR son la facilidad para el control de la operación, la buena flexibilidad ante fluctuaciones de caudal y concentración de las aguas residuales, y los buenos resultados obtenidos en el tratamiento de compuestos refractarios a los sistemas biológicos convencionales.

Por decirlo así, podemos encontrarlos en las plantas tratadoras de agua.

 Existen muchos otros tipos de biorreactores, aunque estos pueden ser considerados de los mas usuales.

Asenjo, Juan A. (1994). Bioreactor System Design. CRC Press. 1995.

Reactores ideales

Como su nombre lo dicen, son aquellos que teoricamente son ideales, lease que se ajusta muy estrechamente a un modelo o prototipo de perfección.
Hay dos tipos de reactores ideales, los mas destacados por decirlo asi:

Flujo piston: 
Un reactor PFR es básicamente un tubo donde se realiza una reacción con cambios en laconcentración, la presión y la temperatura, en la dirección axial. Los reactores PFR, amenudo, se construyen de muchos tubos de pequeños diámetros y de grandes longitudes y se emplean con fluidos a grandes velocidades y pequeños tiempos espaciales.
 Estominimiza el mezclado axial del fluido, limita los perfiles radiales de temperatura y proveeel área de transferencia de calor necesaria. Los tubos se arreglan en un banco como en losintercambiadores de calor. Si no se desea intercambio calórico en la zona de reacción,puede utilizarse uno o una serie de lechos empacados dediámetros más grandes.

Reactor discontinuo perfectamente agitado:
En estos su contenido esta perfectamente agitado y su composición es igual en todo el reactor. La composición varía con el tiempo hasta alcanzar una conversión final o de equilibrio del reactivo para las condiciones establecidas (temperatura, concentraciones iniciales de reactivos, presencia de inertes).Cuando se detiene la reacción (Vreaccion→0 ), se debe vaciar total o parcialmente el reactor e incorporar nueva corriente de entrada si se quiere seguir produciendo productos de reacción.

Reactor de mezcla perfecta:
La composición de la corriente de salida es igual a la composición dentro de cualquier punto del reactor.
La composición no varía en el tiempo, por lo que se considera en estado estacionario. Son ideales para estudios cinéticos o diseño experimental de reactores ya que son de sencilla construcción en el laboratorio.

 Rawlings, James B. (2012). Chemical Reactor Analysis and Design Fundamental. Nob Hill Publishing, LLC.  2012

Introducción

Actualmente el mundo de la industria quimica requiere de procesos a gran escala, estos procesos deben tener la principal caracteristica de llevar la materia que portan de igual manera, refiriendonos a esto que no debe haber ni mas ni menos en cualquier parte del producto.
Es por ello que se utilizan maquinas, estas maquinas son capaces de llevar los procesos bajo un costo menor y en el menor tiempo posible a lo que haria una persona normal.
El principal ejemplo de estos son los reactores quimicos. 

Un reactor químico es un equipo en cuyo interior tiene lugar una reacción química, esta diseñado para maximizar la conversión y selectividad de la misma con el menor costo posible.
Ademas existen diferentes tipos de reactor:
Si la reacción química es catalizada por una enzima purificada o por el organismo que la contiene, se habla de biorreactores.

Schmidt, Lanny D.(2004), The Engineering of Chemical Reactions. New York: Oxford University Press. 1998.

Para diseñar un reactor, serequiere conocimientos de termodinámica, cinética química, transferencia de masa y energía, se deben seguir tambien ciertos requerimientos para tener un reactor optimo, funcional y que cumpla con los requisitos para la reacción para que se le quiere utilizar.