El reciclaje implica regresar material (o energía) que sale de un proceso una vez más al proceso. Un flujo de reciclaje, denota un flujo de proceso que devuelve el material de un punto corriente debajo de la unidad de proceso a dicha unidad o a una unidad situada proceso arriba.
En muchos procesos industriales se emplean corrientes de reciclaje. En algunas operaciones de secado, la humedad del aire se controla reciclando parte del aire húmedo que sale del secador. En algunas reacciones químicas, el catalizador que sale se regresa al reactor para reutilizarlo. En las columnas fraccionarias, en las que parte del destilado vuelve por reflujo a la columna para mantener la cantidad de líquido dentro de la misma.
Los procesos que se estudian con recirculación, son generalmente en estado estacionario. No hay acumulación ni agotamiento de materiales dentro del proceso ni en el flujo de reciclaje.
*Recirculación en proceso sin reacción química: Se pueden plantear los siguientes balances en masa
- Todo el proceso (rectángulo en verde)
- El punto de unión en que la alimentación fresa se combina con la corriente de recirculación (mezcla)
- En la unidad de proceso (rectángulo en rojo)
- El separador, en donde el producto bruto se separa en producto neto y recirculación.
Si se hacen para un componente, tres de los cuatro balances son independientes.
*Recirculación en proceso con reacción química:
Debe tenerse en cuenta que si la alimentación fresca tiene más de un material, la conversión debe expresarse respecto de un solo componente; por lo regular, el reactivo limitante, el reactivo más costoso o algún componente similar. Además, pueden existir algunos casos en los que el producto que se recircula tenga la misma composición que el producto bruto.
La recirculación se utiliza en los siguientes casos:
- Cuando hay un componente en exceso estequiométrico.
- Cuando hay que separar un inerte.
- Si la reacción es lenta, y la permanencia en el reactor es poco rentable, deben recircularse los reactivos que no reaccionaron.
- Si se usan catalizadores.
- Cuando hay reacciones secundarias no deseadas, se dejan poco tiempo los reactivos en el reactor para no dar tiempo a las reacciones secundarias; luego reciclo los reactivos que no reaccionaron.
- En el proceso de filtración en donde el lado es muy espeso, se recicla parte del agua filtrada, para facilitar la filtración y evitar tapar el filtro.