Schema di funzionamento di un reattore a gocciolamento
Un reattore a gocciolamento è un reattore chimico in cui una correntegassosa e una corrente liquida vengono fatte scorrere attraverso un letto fisso in cui si trova il catalizzatoresolidoeterogeneo.[1] La corrente liquida scorre dall'alto verso il basso, mentre la corrente gassosa può scorrere nello stesso verso della corrente liquida o nel senso opposto.[1]
Poiché all'interno del reattore si trovano tre fasi (catalizzatore solido, corrente liquida e corrente gassosa), il reattore a gocciolamento è un esempio di reattore trifasico. Dal punto di vista costruttivo, può essere assimilato ad colonna a riempimento in cui la fase liquida e la fase gassosa sono entrambe continue; tale condizione si manifesta quando le portate volumetriche di gas e liquido sono paragonabili; se invece la portata volumetrica di liquido fosse nettamente maggiore della portata di gas, il gas si muoverebbe sotto forma di bollicine (quindi come fase dispersa) e non si parlerebbe più di reattore a gocciolamento.
A seconda della tipologia di riempimento adottata, i reattori a gocciolamento possono essere classificati in:[2]
reattori a gocciolamento convenzionali: in cui il riempimento è costituito da corpi di riempimento disposti in maniera casuale; il catalizzatore ricopre la superficie dei corpi di riempimento;
reattori a gocciolamento semi-strutturati: in cui si adotta un riempimento strutturato o un monolito in cui sono scavati dei canali per il passaggio dei fluidi; nel primo caso, il catalizzatore ricopre la superficie del riempimento, mentre nel secondo caso ricopre le pareti dei canali del monolito;
microreattori a gocciolamento: in cui le particelle di catalizzatore sono disposti all'interno di microcanali.
Applicazioni
Il reattore a gocciolamento è utilizzato per svolgere reazioni catalitiche in cui uno o più reagenti sono in fase liquida e uno o più reagenti sono in fase gassosa. Un esempio è il processo di idrodesolforazione utilizzato nelle raffinerie per la produzione di carburanti.[3] Altri esempi di processi in cui si utilizzano reattori a gocciolamento sono: l'ossidazione di etilene, l'idrogenazione dell'anidride maleica e il processo Fischer-Tropsch.[4]
