BRPI0715800A2 - reator isotÉrmico - Google Patents

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BRPI0715800A2
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BR
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heat exchangers
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reaction
isothermal reactor
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BRPI0715800-9A
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Keith Clayton
Comandini A Ettore
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Methanol Casale Sa
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Abstract

REATOR ISOTÉRMICO. A presente invenção se refere a um reator isotérmico (1), o qual compreende um casco substancialmente cilíndrico (2), pelo menos um leito catalítico (10) suportado no dito casco (2), idealizado para ser atravessado por um fluxo de gases reacionais, e uma unidade de troca térmica (13) que compreende uma pluralidade de trocadores de calor (14), caracterizado pelo fato de compreender elementos de chicanas em pelo menos uma zona dereação (36) do dito leito catalítico (10) , entre os trocadores de calor adjacentes (14), para desviar o dito fluxo de gases reacionais que cruzam o dito leito catalítico (10) na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes (14).

Description

"REATOR ISOTÉRMICO"
Campo de Aplicação
No seu aspecto mais geral, a presente invenção se refere a um reator químico, do tipo que compreende um casco substancialmente cilíndrico (ou vaso de pressão), fechado nas extremidades opostas pelas respectivas bases, uma zona de reação no dito casco, no qual, pelo menos, um leito catalítico (ou cesta) se encontra localizado, e uma unidade de troca térmica embutida no dito leito catalítico.
Esse tipo de reator é especialmente útil para a realização de reações químicas exotérmicas ou endotérmicas, em condições substancialmente isotérmicas, ou seja, condições nas quais a temperatura da reação é controlada, numa faixa de variação bastante limitada em torno de um predeterminado valor.
Na descrição seguinte e nas reivindicações anexas, um reator do tipo acima é identificado pelos termos reator pseudo-isotérmico ou, de forma mais resumida, reator isotérmico.
Mais particularmente, a presente invenção se refere a um reator isotérmico do tipo considerado, em que a dita unidade de troca térmica consiste de uma pluralidade de trocadores de calor do tipo placa, substancialmente no formato de caixa, que definem dessa maneira uma câmara, a qual é idealizada de ser cruzada por um fluido operacional de troca térmica. A presente invenção também se refere a uma unidade de troca térmica para reatores isotérmicos do tipo acima mencionado.
Estado da Técnica
Os reatores isotérmicos do tipo indicado acima são amplamente conhecidos no segmento da técnica. Nesses reatores, a cinética de uma predeterminada reação química, tanto exotérmica como endotérmica, é promovida pelo fato de que o fluido operacional que cruza a respectiva unidade de troca térmica subtrai ou acrescenta calor ao ambiente reacional (leito catalítico), de modo a deslocar a reação na direção de sua finalização. Portanto, é de fundamental importância se otimizar o máximo possível as trocas térmicas mencionadas acima entre o fluido operacional, o qual circula dentro dos trocadores de calor, e o leito catalítico, onde os ditos trocadores estão embutidos e onde ocorre a reação, a fim de melhorar a eficiência da reação.
Nos reatores isotérmicos descritos pelo estado da técnica, isso é normalmente alcançado mediante a maximização do coeficiente de troca térmica no interior dos trocadores de calor, onde o fluido circula, e no interior do leito catalítico.
No entanto, ao proceder dessa forma, foi observado que mesmo com a ocorrência de consideráveis gradientes de temperatura no leito catalítico, especialmente em tal caso, o leito catalítico (e, opcionalmente, os gases reacionais) mantém um coeficiente de troca térmico relativamente baixo.
Em particular, a temperatura em qualquer ponto do leito catalítico varia entre um primeiro valor nos trocadores de calor, isto é, a temperatura da parede externa dos próprios tocadores, e um segundo valor de temperatura que é encontrado nos pontos do leito catalítico localizados a uma distância máxima dos referidos trocadores de calor.
Na descrição seguinte e reivindicações anexas, o
dito segundo valor de temperatura deve ser identificado pelo termo "temperatura limite" (T1).
Se a reação que ocorre dentro do reator for exotérmica, a dita temperatura limite (T1) irá corresponder a um valor máximo predeterminado de temperatura (Tmax) , acima do qual não sendo conveniente a reação ocorrer, uma vez que a mesma alcançou o equilíbrio e/ou que haja a ocorrência reações secundárias, o que irá diminuir o rendimento e, além disso, irá causar uma diminuição da eficiência catalítica.
Se a reação que ocorre no interior do reator for endotérmica, a dita temperatura limite (T1) irá corresponder a um valor de temperatura abaixo do qual a reação não se realiza. A conseqüente falta de homogeneidade na
distribuição de temperatura acarreta uma perda, no interior do leito catalítico, das desejadas condições de pseudo- isotermicidade, com a piora da eficiência global do próprio reator.
Resumo da Invenção Portanto, o problema técnico que fundamenta a
presente invenção é a provisão de um reator isotérmico do tipo mencionado acima, em que possa ser possível se obter uma ótima eficiência de troca térmica entre os trocadores de calor e o leito catalítico, mesmo em condições de baixa condutividade do dito leito catalítico e, opcionalmente, dos gases reacionais e dos produtos gasosos da reação, de modo a superar as desvantagens acima indicadas com referência ao estado da técnica.
Tal problema é solucionado mediante um reator isotérmico, o qual compreende um casco substancialmente cilíndrico, pelo menos um leito catalítico suportado no dito casco, idealizado para ser atravessado por um fluxo de gases reacionais, e uma unidade de troca térmica compreendendo uma pluralidade de trocadores de calor, caracterizado pelo fato de compreender elementos de chicanas em pelo menos uma zona de reação do dito leito catalítico, entre os trocadores de calor adjacentes, para desviar o dito fluxo de gases reacionais que cruzam o dito leito catalítico na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes.
Preferivelmente, os elementos de chicanas consistem de uma pluralidade de aletas, tendo uma estrutura tipo placa e um formato substancialmente retangular. Preferivelmente, as ditas aletas são suportadas pelos ditos trocadores em um lado maior das mesmas, e se estendem a partir dos ditos trocadores, substancialmente, até uma zona de linha central entre os trocadores de calor adjacentes.
De acordo com uma modalidade particularmente preferida da invenção, cada trocador suporta sobre ambas as paredes opostas do mesmo, uma pluralidade de aletas numa predeterminada relação espaçada entre si e, além disso, em cada zona de reação definida entre os trocadores de calor adjacentes, as aletas de um trocador se alternam com as aletas do outro trocador adjacente, de modo a criar um percurso cruzado substancialmente em ziguezague, ao longo da dita zona de reação do leito catalitico, para o dito fluxo de gases reacionais dirigido na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes.
De acordo com outra modalidade preferida da invenção, as aletas ou algumas das aletas são dispostas na zona de reação definida entre os trocadores de calor adjacentes, em uma zona de linha central.
A adoção dos elementos de chicanas de acordo com a invenção força os gases reacionais, que centralmente cruzam as zonas de reação entre os trocadores de calor adjacentes (isto é, em uma porção das ditas zonas de reação mais afastada dos ditos trocadores adjacentes) para circular na direção da periferia das ditas zonas de reação (isto é, em uma porção das ditas zonas de reação que está mais próxima dos ditos trocadores adjacentes) e vice-versa, preferivelmente, seguindo em um percurso substancialmente em ziguezague, até, opcionalmente, tocar os ditos trocadores.
Desse modo, foi surpreendentemente descoberto que em evidente contraste com os ensinamentos do estado da técnica, o efeito de aumentar a condutividade do leito catalítico é obtido de uma maneira fictícia, assim, se obtendo uma maior homogeneidade de temperatura no próprio leito catalítico e um considerável aumento da eficiência de troca térmica entre os trocadores de calor e o leito catalítico.
Portanto, é possível, mesmo em condições de valores efetivos especialmente baixos de condutividade térmica do leito catalítico, operar em todo o leito catalítico nas desejadas condições de pseudo- isotermicidade, com a vantagem de eficiência reacional global do próprio reator.
A presente invenção também se refere a uma unidade de troca térmica para reatores isotérmicos do tipo mencionado acima. Essa unidade de troca térmica compreende uma pluralidade de trocadores de calor, definindo uma pluralidade de zonas de reação entre os mesmos, idealizadas de serem atravessadas por um fluxo de gases reacionais, sendo caracterizada pelo fato de compreender elementos de chicanas em pelo menos uma zona de reação entre os ditos trocadores de calor adjacentes, para desviar o dito fluxo de gases reacionais na direção dos ditos trocadores adj acentes. Adicionais características e vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição seguinte de algumas modalidades do reator de acordo com a invenção, mediante apresentação de um exemplo não-limitativo, fazendo-se referência aos desenhos anexos.
Breve Descrição das Figuras Nos desenhos:
- a figura 1 mostra uma vista em perspectiva e em corte parcial de um reator isotérmico, de acordo com uma
modalidade da presente invenção;
- a figura 2 mostra uma vista em perspectiva em escala ampliada de um detalhe da unidade de troca térmica do reator isotérmico mostrado na figura 1;
- a figura 3 mostra uma vista em seção transversal do reator isotérmico mostrado na figura 1;
- a figura 4 mostra uma vista em perspectiva em escala ampliada de um detalhe da unidade de troca térmica de um reator isotérmico, de acordo com outra modalidade da
presente invenção;
- a figura 5 mostra uma vista em seção transversal do reator isotérmico, incorporando a unidade de troca térmica mostrada na figura 4;
- a figura 6 mostra uma vista em perspectiva em escala ampliada de um detalhe da unidade de troca térmica de um
reator isotérmico, de acordo com outra adicional modalidade da presente invenção; a figura 7 mostra uma vista em seção transversal do reator isotérmico, incorporando a unidade de troca térmica mostrada na figura 6;
- a figura 8 mostra esquematicamente uma vista em corte de um detalhe do reator isotérmico, operando de acordo com o
estado da técnica e um relevante perfil de temperatura;
- a figura 9 mostra esquematicamente uma vista em corte de um detalhe do reator isotérmico mostrado na figura 1, e um relevante perfil de temperatura.
10
Descrição Detalhada da Invenção
Com relação à figura 1, a referência numérica (1) indica, na sua integridade, um reator químico catalítico pseudo-isotérmico para a síntese de substâncias químicas, tais como, por exemplo, amônia, metanol, formaldeído, ácido nítricô, de acordo com a presente invenção.
0 dito reator (1) compreende um casco cilíndrico (2), com um eixo vertical X, fechado nas extremidades opostas do mesmo por respectivas bases inferior (3) e superior (4), uma entrada (5) de gases reacionais, uma saída (6) dos produtos reacionais, entradas (7) para alimentação de um fluido operacional de troca térmica e saídas (8) para o dito fluido operacional.
Uma zona ou ambiente reacional (9) é definida dentro do casco (2), onde um leito catalítico (10) é suportado de uma maneira conhecida per si, o leito catalítico (10) tendo um formato substancialmente cilíndrico e sendo coaxial com o casco (2), definindo um espaço intermediário (11) com o mesmo, tendo uma pequena largura e um duto central (12) estendido no eixo do próprio casco.
0 leito catalítico (10) é dotado de furos para permitir a passagem dos gases reacionais, com movimento radial a partir do dito espaço intermediário (11) para a dita zona de reação (9), enquanto o duto central (12), também permeável a gás, apresenta uma extremidade superior fechada (12a) e uma extremidade inferior aberta (12b), e em comunicação fluida direta com a saída (6) da base (3).
O leito catalítico (10) é idealizado de conter uma massa de um apropriado catalisador (não mostrado), onde uma unidade de troca térmica, indicada na sua integridade pela referência numérica (13), é embutida e suportada de uma maneira conhecida per si.
Na sua integridade, a dita unidade de troca térmica (13) apresenta um formato anular cilíndrico e compreende uma pluralidade de trocadores de calor (14), distribuídos radialmente em três ordens coaxiais e concêntricas. Com relação à figura 2, cada trocador (14) apresenta uma estrutura plana, substancialmente no formato de caixa, com uma forma alongada substancialmente retangular. De acordo com a disposição da figura 1, na unidade de troca térmica (13), todos os trocadores (14) são dispostos com lados longos opostos (14a) paralelos ao eixo do casco (2) e lados curtos opostos (14b, 14c), estendidos radialmente relativamente entre si. Mais particularmente, cada trocador (14) consiste de um par de placas de metal (paredes) (15, 16), colocadas lado a lado, alternadamente conectadas, em predeterminada relação de espaçamento, através de soldas perimétricas, de modo que uma zona ou câmara (indicada pela referência numérica (37) na figura 9) é definida entre as mesmas, idealizada de ser atravessada por um fluido operacional de troca térmica.
Além disso, os ditos trocadores de calor (14) são dotados de uma conexão de entrada (27) e uma conexão de saída (28) para um fluido operacional de troca térmica, que, no presente exemplo não-limitativo, são dispostas no mesmo lado, em particular, no lado curto (14b), porém, elas podem ser dispostas também em lados diferentes.
Na presente modalidade da invenção, um grupo de um predeterminado número de trocadores de calor (14) compartilha um duto de comunicação de entrada e um duto de comunicação de saída (figura 2). Preferivelmente, porém, de modo não-limitativo, o dito grupo de trocadores de calor (14) compreende todos os trocadores de uma mesma ordem coaxial e concêntrica. As ditas conexões de entrada e saída (27, 28) dos trocadores de calor (14) são conectadas no topo com, respectivamente, os dutos anulares distribuidores (29) e dutos anulares de comunicação (30) do fluido operacional, dispostos na extremidade superior do leito (10) e se sobrepondo ao formato anular cilíndrico dos trocadores de calor (14) . Cada duto distribuidor anular (29) é conectado a uma única ordem coaxial de trocadores de calor (14); o mesmo se aplica para cada duto de comunicação anular (30).
Além disso, os dutos anulares mencionados acima (29) e (30) estão em comunicação fluida com o exterior da unidade de troca térmica (1), através do respectivo duto de alimentação (31) e duto de descarga (32) do dito fluido, que, por sua vez, se encontram respectivamente conectados a uma das entradas (7) e a uma das saídas (8) dos ditos fluidos operacionais de troca térmica.
De acordo com a presente invenção, o reator isotérmico (1) compreende elementos de chicanas nas zonas (36), entre os trocadores de calor adjacentes (14), para desviar o fluxo de gases reacionais que atravessa o leito catalítico (10) na direção dos ditos trocadores adjacentes (14) .
Preferivelmente, os ditos elementos de chicanas compreendem uma pluralidade de aletas (18) tendo uma estrutura tipo placa e um formato essencialmente retangular, tendo ainda lados longos opostos (18a, 18b) e lados curtos opostos (18c).
Mais particularmente, de acordo com uma primeira modalidade da invenção mostrada nas figuras 2-5, as ditas aletas (18), preferivelmente, são suportadas pelos ditos trocadores (14) em um lado longo das aletas (18) (por exemplo, o lado longo (18a)) e se estendem dos respectivos trocadores (14) substancialmente até uma zona de linha central (39), entre os trocadores adjacentes (14). O dito suporte é obtido, por exemplo, mediante fixação - de uma maneira convencional - das extremidades opostas de um lado longo (18a) de uma aleta (18) para os lados curtos (14b, 14c) do respectivo trocador de calor (14) .
Preferivelmente, as aletas (18) apresentam os respectivos longos lados opostos (18a, 18b) paralelos ao eixo do casco (2) e se estendem substancialmente ao longo de toda a extensão axial dos respectivos trocadores de calor (14) .
Ainda mais particularmente, cada trocador de calor (14) suporta em ambas as paredes opostas (15, 16) do mesmo uma pluralidade de aletas (18) numa predeterminada relação de espaçamento entre elas e, além disso, em cada zona de reação (36) definida entre dois trocadores de calor adjacentes (14) , as aletas (18) de um trocador (14) se alternam com as aletas de outro trocador de calor (14), de modo a criar ao longo de cada zona de reação (36), definida pelos ditos trocadores de calor adjacentes (14), um percurso cruzado substancialmente em ziguezague do leito catalítico (10) pelo fluxo dos gases reacionais dirigidos na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes (14) .
De acordo com o exemplo das figuras 2 e 3, as aletas (18) são vantajosamente dispostas inclinadas em relação às paredes (15, 16) dos respectivos trocadores de calor (14).
De acordo com os exemplos das figuras 4 e 5, em contraste com o caso das figuras 2 e 3, as aletas (18) são dispostas de um modo substancialmente perpendicular em relação às paredes (15, 16) dos respectivos trocadores de calor (14).
De acordo com uma adicional modalidade da presente invenção, conforme mostrado nas figuras 6 e 7, as aletas (18) e algumas das aletas (18) são dispostas na zona de reação (36), definida entre os trocadores adjacentes (14), na dita zona de linha central (39). Preferivelmente, tais aletas (18), dispostas na zona de linha central (39) entre os trocadores adjacentes (14), são dispostas, substancialmente, de modo perpendicular em relação à direção de entrada de gás reacional dentro do leito catalítico (10).
As aletas (18) dispostas na zona de linha central (39), preferivelmente, são suportadas nas paredes (15) ou (16) de um respectivo trocador (14) através de especiais espaçadores, de modo convencional per si e, portanto, não mostrado. Em particular, esses espaçadores são preferivelmente fixados sobre um lado, nas extremidades opostas de um lado longo (18a) ou (18b) , sobre o outro lado, nos lados curtos (14b, 14c) do respectivo trocador de calor (14).
Com relação a adicionais características do reator de acordo com a presente modalidade da invenção, deve ser feita referência ao descrito anteriormente com relação às figuras 2 a 5 e, particularmente, ao exemplo das figuras 4 e 5. As figuras 8 e 9 mostram um detalhe de um reator pseudo-isotérmico, operando de acordo com o estado da técnica, e um detalhe do reator mostrado na figura 1, operando de acordo com a invenção.
Nessas figuras, os detalhes que se eqüivalem e/ou
que eqüivalem aos detalhes do reator mostrado na figura 1, são indicados pelas mesmas referências numéricas.
As referências numéricas (16a), (15a) indicam a superfície externa ou, respectivamente, a superfície das paredes (16), (15) do lado do catalisador, dos trocadores de calor adjacentes (14), localizados no interior do leito catalítico (10).
Em operação, o fluido operacional de troca térmica cruza a zona (37), interior aos trocadores de calor (14) , enquanto o gás reacional e a mistura de produtos circulam na zona de reação (36) acima do leito catalítico (10), definida pelos trocadores de calor adjacentes (14).
0 perfil de distribuição de temperatura é representado em ambas as figuras 8 e 9 pelas linhas (33) e (34). A linha (34) se refere à distribuição de temperatura na zona (37), no interior aos trocadores (14), enquanto a linha (33) se refere à distribuição de temperatura na zona (36), no interior ao leito catalítico (10). Em geral, o perfil de temperatura no interior de um respectivo reator pseudo-isotérmico é aquele resultante da combinação das linhas (33) e (34).
Nos reatores descritos pelo estado da técnica (figura 8), é fácil se observar que as linhas (34) são bastante planas, quase retilíneas e perpendiculares à parede (30) dos trocadores de calor (14) . Isso é determinado por meio de um alto coeficiente de troca térmica (o mais alto possível) no interior dos ditos trocadores de calor.
Por outro lado, ainda com referência aos reatores descritos pelo estado da técnica (figura 8), a linha (33) relativa à distribuição de temperatura na zona (36) do leito catalítico (10) exibe uma considerável curvatura. Isso é provocado pelo diferente coeficiente de troca térmica (mais baixo) presente no leito catalítico (10) , quando comparado ao coeficiente de troca térmica (mais alto) no interior dos trocadores (14) , o que causa uma grande diferença de temperatura (falta de homogeneidade) entre a temperatura da parede (superfície 16a, 15a) dos trocadores (14) e a temperatura da mistura que circula na zona de reação (36) .
Em outras palavras, a temperatura varia entre as zonas (36) e (37), de um valor de temperatura mínima (Tmin), correspondente ao centro da zona (37) no interior dos trocadores de calor (14) e um valor máximo de temperatura (Tmax) (equivalente à temperatura limite (Ti) descrita anteriormente), correspondente ao centro da zona (36) do leito catalítico (10) (isto é, no ponto médio entre dois trocadores de calor adjacentes) .
Portanto, existe um gradiente de temperatura (ATtot) entre as duas zonas (36) e (37) que, conforme pode ser visto na figura 8, está principalmente localizado na zona (36), criando uma alta falta de homogeneidade de temperatura no leito catalítico (10) , com conseqüente perda de eficiência de reação e, dessa forma, redução do rendimento de conversão, conforme as razões posteriormente descritas.
A porção do gradiente de temperatura (ATtot) localizado na zona (36) é representada pelo sinal de referência (ΔΤ), que indica a diferença de temperatura, descrito anteriormente, entre a temperatura limite (Ti) (correspondente a (Tmax) ) e a temperatura na superfície externa (16a, 15a) dos trocadores (14).
Dentro da diferença de temperatura (ou gradiente) (ΔΤ) , na zona de reação (36) , é encontrado um intervalo de temperatura onde a reação ocorre com eficiência e, assim, obtendo-se ótimas condições de rendimento (condições de pseudo-isotermicidade) . Tal intervalo de temperatura é compreendido entre a temperatura (Tmax) (=Ti) e uma temperatura (T0) , abaixo da qual a reação não se processa ou, de algum modo, se processa em condições ineficazes. Da figura 8 é evidente que numa considerável
porção da zona (36) do leito catalítico (10), identificado com a referência numérica (35), a temperatura da reação está abaixo dos valores ótimos, o que causa desvantagens no que diz respeito à eficiência e rendimento global de conversão do reator.
Graças à presente invenção, usando os elementos de chicanas (aletas (18)) para o fluxo de gases reacionais na direção de trocadores de calor (14) , é obtido um melhor perfil de temperatura na zona (36) do leito catalítico, entre os trocadores de calor adjacentes (14), dessa forma, permitindo o aumento de temperatura na zona (3 5) (próximo aos trocadores (14)) para um valor igual ou maior que (T0) (temperatura mínima para que ocorra a reação), apesar do coeficiente de toca térmica (baixo) do leito catalítico (10) .
Desse modo, conforme mostrado na figura 9, se obtém na zona (3 6) uma diminuição do gradiente de temperatura (Δτ), entre a temperatura limite (Ti) (correspondente à Tmax) e a temperatura na superfície externa (16a, 15a) dos trocadores (14) .
Portanto, o perfil de temperatura (linha 33) na dita zona (36) exibe uma concavidade bastante pequena e, conforme indicado na figura 9, está todo compreendido dentro do intervalo (Tmax-T0) , onde a reação ocorre com ótimas condições de eficiência (e, em conseqüência, com rendimento), em condições de pseudo-isotermicidade.
Por essa razão, em toda a zona (36) do leito catalítico (10), é possível se realizar a reação de uma maneira efetiva, com a vantagem de uma global eficiência reacional.
Ao mesmo tempo, pode ser observado que o perfil de temperatura na zona (37), no interior dos trocadores (14) , substancialmente, não se modifica, dessa forma, permitindo uma alta eficiência de troca térmica ser obtida entre os trocadores (14) e o leito catalítico (10). O reator de acordo com a presente invenção pode ainda permitir o uso de um número menor de trocadores de calor, com as dimensões do leito catalítico sendo iguais, se comparado a um reator descrito pelo estado da técnica, ao mesmo tempo em que mantém uma adequada homogeneidade de temperatura no interior do leito catalítico, com a vantagem de apresentar uma maior simplicidade e um menor custo de construção e operação.
A invenção assim concebida está sujeita a adicionais variações e mudanças, todas se enquadrando dentro da capacidade de um especialista versado na técnica, e como tal, se enquadrando dentro do escopo de proteção da invenção em si, conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims (14)

1. Reator isotérmico (1), o qual compreende um casco substancialmente cilíndrico (2), pelo menos um leito catalítico (10) suportado no dito casco (2), idealizado para ser atravessado por um fluxo de gases reacionais, e uma unidade de troca térmica (13), compreendendo uma pluralidade de trocadores de calor (14), caracterizado pelo fato de compreender elementos de chicanas em pelo menos uma zona de reação (36) do dito leito catalítico (10), entre os trocadores de calor adjacentes (14), para desviar o dito fluxo de gases reacionais que cruzam o dito leito catalítico (10) na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes (14).
2. Reator isotérmico (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos trocadores de calor (14) apresentam uma estrutura substancialmente no formato de caixa, apresentando uma forma plana e essencialmente alongada e retangular, com longos lados opostos (14a) paralelos a um eixo (X) do casco (2), e lados curtos opostos (14b, 14c) dispostos de modo perpendicular ao dito eixo (X), ditos trocadores (14) compreendendo ainda uma câmara interna, idealizada para ser atravessada por um fluido operacional de troca térmica.
3. Reator isotérmico (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os ditos trocadores (14) são agrupados em uma disposição cilíndrica, coaxial com o casco (2), onde os ditos trocadores são dispostos de acordo com uma disposição radial.
4. Reator isotérmico (1), de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os ditos elementos de chicanas consistem de uma pluralidade de aletas (18) tendo uma estrutura tipo placa e de forma essencialmente retangular.
5. Reator isotérmico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas aletas (18) são suportadas pelos ditos trocadores (14) em um lado longo (18a) das ditas aletas (18) e se estendem a partir dos ditos trocadores (14), substancialmente até uma zona de linha central (39) entre os ditos trocadores de calor adjacentes (14) .
6. Reator isotérmico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas aletas (18) se estendem em paralelo ao dito eixo (X) do casco (2), substancialmente ao longo de toda a extensão axial dos respectivos trocadores de calor (14).
7. Reator isotérmico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que cada trocador de calor (14) suporta em ambas as paredes opostas do mesmo (15, 16), uma pluralidade de aletas (18) numa predeterminada relação de espaçamento entre si e, em que, em cada zona de reação (36), definida entre os trocadores de calor adjacentes (14) , as aletas (18) de um trocador (14) se alternam com as aletas (18) de outro trocador adjacente (14) , de modo a criar ao longo da dita zona de reação (36), definida entre os ditos trocadores adjacentes (14), um percurso cruzado substancialmente em ziguezague, pelo fluxo dos gases reacionais dirigidos na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes (14).
8. Reator isotérmico, de acordo com quaisquer das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que as ditas aletas (18) são dispostas inclinadas, em relação às paredes (15, 16) dos respectivos trocadores de calor (14).
9. Reator isotérmico, de acordo com quaisquer das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que as ditas aletas (18) são dispostas de modo substancialmente perpendicular, em relação às paredes (15, 16) dos respectivos trocadores de calor (14).
10. Reator isotérmico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas aletas (18) ou algumas das ditas aletas (18) são dispostas na zona de reação (36), definida entre os trocadores adjacentes (14), na dita zona de linha central (39).
11. Reator isotérmico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as ditas aletas (18), arranjadas na zona de linha central (39) entre os trocadores adjacentes (14), são dispostas, substancialmente, de modo perpendicular em relação à direção de entrada dos gases reacionais dentro do leito catalítico (10).
12. Reator isotérmico (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito leito catalítico (10) é provido de furos, para permitir a entrada dos gases reacionais dentro do dito leito catalítico (10) com movimento radial.
13.
Unidade de troca térmica (13) para um reator isotérmico (1), compreendendo uma pluralidade de trocadores de calor (14), definindo uma pluralidade de zonas de reação (36) entre os mesmos, idealizadas de serem atravessadas por um fluxo de gases reacionais, caracterizada pelo fato de compreender elementos de chicanas em pelo menos uma zona de reação (3 6) entre os ditos trocadores de calor adjacentes (14), para desviar o dito fluxo de gases reacionais na direção dos ditos trocadores de calor adjacentes (14).
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