Macam Macam Reaktor Kimia [PDF]

Citation preview

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.