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Las ventajas de un reactor de flujo descendente están basadas en sus propiedades de flujo, que van en el sentido de la gravedad, lo que lo hacen convenientes para procesos con reacciones rápidas y de productos intermedios valiosos. Los resultados de experimentación de diversos autores han permitido entender el comportamiento de flujo y, apoyados con la dinámica computacional de fluidos, se han podido escalar procesos que actualmente ya son comerciales.
Consideraciones para utilizar reactores de flujo descendente (downer reactors)
La técnica de fluidización ha sido desarrollada durante varias décadas, siendo aplicada en lechos fluidizados y reactores de flujo ascendente (riser en inglés) como equipos eficientes de reacción de contacto sólido-gas. Las aplicaciones incluyen craqueo catalítico, pirólisis, tostado de minerales, producción de acrilonitrilo, producción de polietileno, operaciones de calcinación y combustión [6].
En las operaciones convencionales de lechos fluidizados gas-solido con reacción, las partículas son suspendidas con corrientes de gas en contra de la fuerza de gravedad (risers), lo que produce muchas ventajas (un mejor contacto entre fases, mejor transferencia de masa y calor) y algunas desventajas, como el retromezclado de fases, lo cual hace que su desempeño se asemeje a un reactor continuo de tanque agitado (CSTR, en inglés).
En el caso del craqueo catalítico fluidizado (FCC, en inglés) el retromezclado presente en el riser puede generar sobre-craqueo, resultando una reducción de rendimientos de gasolina y un aumento de rendimientos indeseados de coque y gases. Esta desventaja es provocada por los efectos de la fluidodinámica del gas y sólidos que fluyen en contra de la gravedad. Si se requiere una alta selectividad de un producto intermedio (gasolina en el caso de FCC), sería conveniente tener tiempos de contacto muy cortos y control en la distribución de tiempos de residencia de partículas y gas.
Si las partículas y el gas van en el sentido de la gravedad, se tendría un reactor de flujo descendente (downer en inglés), el cual, gracias a su fluidodinámica, reduce el retromezclado, asemejándose a un reactor de flujo pistón (PFR, en inglés), y operando con tiempos de contacto cortos.
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