Um reator de leito fluidizado (POF) é um tipo de reator que pode ser empregado para executar uma variedade de reações químicas multifásicas. Neste tipo de reator, um fluido (gás ou líquido) é passado através de um material sólido granulado (geralmente um catalisador, possivelmente em forma de minúsculas esferas) em alta velocidade o suficiente para suspender o material sólido e fazer com que ele se comporte como se fosse um fluido. Esse processo, conhecido como fluidização, oferece muitas vantagens importantes.
Como resultado, o reator de leito fluidizado, atualmente, é utilizado em muitas aplicações industriais. O substrato sólido (o material catalítico que reage com espécies químicas) é o material contido no modelo de reator de leito fluidizado que é normalmente suportado por uma base porosa, conhecida como um distribuidor. O líquido é então empurrado através do distribuidor até o material sólido.
Em menores velocidades, os sólidos permanecem no local enquanto o fluido passa através dos espaços vazios no material. Isso é conhecido como um leito fixo do reator. Como a velocidade do fluido é aumentada, o reator irá atingir um estágio onde a força do fluido sobre os sólidos é suficiente grande para equilibrar o peso do material sólido. Esta etapa é conhecida como fluidização incipiente e ocorre na velocidade de mínima fluidização.
Uma vez que esta velocidade mínima é ultrapassada, o conteúdo do seu leito começa a se expandir e girar em torno de um tanque agitado com água fervente. O reator, então, torna-se um reator de leito fluidizado. Dependendo das condições operacionais e das propriedades de fase sólida diferentes, variados regimes de fluxo podem ser observados neste equipamento.
Histórico
Os modelos de reatores de leito fluidizado são um instrumento relativamente novo no campo da engenharia química. O primeiro gás gerador do leito fluidizado foi desenvolvido por Fritz Winkler, na Alemanha, em 1920. Um dos primeiros reatores de leito fluidizado foi utilizado na indústria do petróleo dos Estados Unidos, sendo aplicado na Unidade de Craqueamento Catalítico, criada em Baton Rouge, Los Angeles, em 1942 pelo Standard Oil Company de Nova Jersey (hoje ExxonMobil ). Este reator e muitos a seguir foram desenvolvidos para a indústria petrolífera e petroquímica. Nos Estados Unidos, alguns modelos de catalisadores foram utilizados para reduzir o petróleo aos compostos mais simples através de um processo conhecido como craqueamento.
A invenção desta tecnologia permitiu aumentar significativamente a produção de vários tipos de combustíveis nos Estados Unidos. Hoje, os reatores de leito fluidizado ainda são usados para produzir gasolina e outros combustíveis, juntamente com muitos outros produtos químicos. Muitos polímeros produzidos industrialmente são feitos com base na tecnologia dos reatores de leito fluidizado, tais como a borracha, o cloreto de vinila, os polietilenos e os estirenos. Utilizados nestas aplicações, os tipos de reatores de leito fluidizado permitem uma limpeza mais eficiente do processo, se comparados às tecnologias anteriores de reatores padrão.
