14 0 341 KB
Arif Ihwanda 121140064
Macam Macam Reaktor Kimia
Reaktor kimia merupakan sebuah
alat proses di industri kimia yang berfungsi
mengubah bahan baku menjadi produk melalui reaksi kimia. Reaktor kimia dibedakan berdasarkan proses, bentuk reaktor, dan keadaan operasinya. 1. Reaktor kimia berdasarkan proses a. Reaktor batch
Reaktor memiliki pengaduk.
Biasanya untuk reaksi fase cair-cair.
Digunakan dalam kapasitas kecil.
Lebih murah dibanding reaktor alir.
Lebih mudah pengoprasian.
Lebih mudah dikontrol.
Waktu bahan,
tugggu
lama
reaksi,
(pengisian pengeluaran,
pencucian reaktor).
Cara kerja : Semua reaktan dialirkan kedalam reaktor melalui inlet. Saat dilakukan reaksi tidak ada aliran masuk dan keluar selama operasi. Setelah dicapai reaksi yang diinginkan aliran keluar dibuka.
b. Reaktor semi-batch
Reaktor memiliki pengaduk.
Biasanya untuk reaksi fase cair-cair.
Ada reaktan masuk selama operasi.
Cara kerja : Reaktan
dialirkan
kedalam
reaktor
melalui inlet. Saat dilakukan reaksi tidak ada aliran keluar reaktor tetapi reaktan masuk tetap dialirkan. Ketika dicapai reaksi yang diinginkan inlet bisa ditutup untuk memindahkan produk yang terbentuk.
Arif Ihwanda 121140064 c. Reaktor kontinyu
Ada reaktan masuk selama operasi
Ada reaktan keluar selama operasi
Semakin
besar
ukuran
reaktor
waktu tinggal reaktan semakin lama
Semakin
lama
waktu
tinggal
semakin
banyak
reaktan
yang
banyak
reaktan
yang
bereaksi
Semakin
bereaksi maka konversi meningkat.
Sehingga semakin besar ukuran reaktor maka konversi reaksi meningkat.
Cara kerja : Reaktan dialirkan kedalam reaktor melalui inlet. Saat dilakukan reaksi ada aliran masuk dan keluar reaktor. Sehingga aliran yang keluar terdiri dari reaktan yang tidak bereaksi dan produk.
2. Reaktor kimia berdasarkan bentuknya a. Reaktor tangki 1. Continous stirred tank reactor (CSTR)/ RATB
Reaktor berupa tangki berpengaduk.
Sering
diasumsikan
pengadukan
sempura sehingga konsentrasi keluar sama dengan konsentrasi di dalam reaktor.
Distribusi
suhu
merata
akibat
pengadukan.
Reaksi fasa cair-cair, tidak efisien untuk fasa gas.
Katalis cair.
Reaktor dapat disusun seri atau paralel.
Steady state/kontinyu.
Arif Ihwanda 121140064 b. Reaktor alir pipa 1. Plug flow reactor (PFR)
Berbentuk selongsong pipa horizontal
Reaksi fase gas
Terjadi reaksi disepanjang pipa
Konversi meningkat disepanjang pipa
Waktu relatif singkat
Steady state
Cara kerja : Reaktan masuk ke pipa dan terjadi reaksi di sepanjang pipa. Aliran masuk dan keluar pipa terus mengalir secara kontinyu.
2. Fixed bed reactor
Fixed bed reaktor terdiri dari pipa besar yang didalamnya terdapat tumpukan-tumpukan katalis.
Reaksi fasa gas.
Katalis padat dan diam.
Beroprasi pada posisi vertikal.
Arif Ihwanda 121140064
Fixed bed reaktor terdiri dari fixed bed multi tube, fixe bed multi bed, fluidized, trickle bed, reaktor slurry a. Fixed bed multi tube o Terdiri dari satu shell yang didalamnya hanya terdapat satu bed. Bed tersebut berupa tube yang didalamnya berisi katalis. o Katalis padat dan diam. o Reaksi fasa gas. o Adiabatis. Cara kerja : Reaktan berupa gas masuk kedalam reaktor lalu berkontak dengan katalis didalam tube. Disepanjang tube terjadi reaksi. Panjang tube dan jumlah katalis dirancang sedemikian rupa sesuai dengan reaksi yang kita inginkan. b. Fixed bed multi bed o Terdiri dari satu shell yang didalamnya terdapat banyak bed. Bed tersebut berupa tube yang didalamnya berisi katalis. o Katalis padat dan diam. o Reaksi fasa gas. o Dilengkapi pemanas/pendingin. o Adiabatis.
Cara kerja : Reaktan
berupa
gas
masuk
kedalam reaktor lalu berkontak dengan katalis didalam tube. Setelah keluar
dari
bed
pertama
lalu
dialirkan ke heat exchanger untuk menjaga kondisi di reaktor. Lalu masuk ke bed kedua dan seterusnya.
Arif Ihwanda 121140064 3. Fluidized bed reactor
Terdiri dari satu shell yang didalamnya terdapat satu bed. Bed tersebut berisi katalis.
Katalis padat bergerak akibat terdorong
reaktan
gas
yang
masuk.
Reaksi fasa gas.
Digunakan untuk umur katalis yang pendek.
Regenerasi katalis mudah.
Isotermal.
Cara kerja : Reaktan gas masuk dari bawah, seketika kontak dengan katalis padat dan katalis akan terangkat. Reaktan yang membentuk produk keluar dari bawah, sedangkan reaktan gaas yang tidak bereaksi keluar ke atas. Katalis yang sudah tidak aktif dapat diregenerasi kemabali. 4. Trickle bed reactor
Terdiri dari satu shell yang didalamnya terdapat satu bed. Bed tersebut berisi katalis.
Katalis padat dan diam.
Reaksi fasa cair-gas.
Dilengkapi pemanas/pendingin.
Cara kerja : Reaktan gas dan cair masuk dari atas reaktor dan turun ke bawah kontak dan membasahi katalis. Di katalis terjadi reaksi dan membentuk produk. Produk, gas dan cairan yang tidak bereaksi keluar dari bawah.
Arif Ihwanda 121140064 5. Slurry reactor
Reaktan berupa cairan.
Terkadang reaktan gas perlu diembunkan
di
dalam
reaktor.
Katalis berupa padatan.
Reaktan
yang
bereaksi
dengan katalis padat. Cara kerja : Reaktan masuk
dan
berupa
gas
terembunkan
bereaksi dengan katalis padat membentuk
slurry.
berlangsung didalam
Reaksi reaktor
dan membentuk produk. Produk dikeluarkan dengan dipisahkan dahulu antara cairan dan padatan pada slurry. Reaktan yang tidak terembunkan keluar ke atas.