Macam - Macam Reaktor
Reaktor terbagi menjadi 2 yaitu :1. Reaktor kimia, tidak ada perubahan massa selama reaksi dan hanya berubah
dari satu bahan ke bahan lain.
2. Reaktor nuklir, ada perubahan massa yang berubah jadi energi yang sangat
besar.
"The reactor was divided into 2 are :
1. Chemical reactor, there is no change in mass during reaction and only change from first material to another.
2. Nuclear reactor, there are mass change into enormous energy"
Reaktor kimia berdasarkan prosesnya ada 3 yaitu :
1. Reaktor Batch, tidak ada massa masuk dan keluar selama reaksi. Jadi bahan
dimasukkan, direaksikan beberapa waktu / hari (residence time) dan dikeluarkan sebagai produk dan selama proses tidak ada umpan-produk mengalir. Contoh : fermentasi pembuatan alkohol.
Batch Reactor
Umumnya digunakan :
Fase cair
Skala proses yang kecil
Mencoba proses baru yang belum sepenuhnya dikembangkan Memproduksi produk yang mahal
Proses-proses yang sulit diubah menjadi proses kontinyu Jika bahan atau hasilnya perlu pembersihan
Proses memerlukan waktu lama
"Chemical reactor based on process there are 3 such as :
1. Batch reactor, there is no mass in and out materials during reaction. So materials are entered, be reacted in several periods / days (residence time) and out as product and during reaction, there is not feed-product flow. Example : the manufacture of alcoholic fermentation."
Commonly used : Liquid phase
Small scale processes
Try new process has not been fully developed Producing expensive product
Process which difficult to change to continuous process If the material or result need cleaning
The process takes a long time"
Keuntungannya : Lebih murah
Lebih mudah pengoperasian dan pengontrolan (penambahan bahan per volume)
Kerugiannya :
Pengendalian suhu bermasalah
Lebih banyak pekerja, karena diperlukan utk pengawasan kondisi & prosedur yg berubah terus dari awal sampai akhir
Tidak baik utk fase gas, karena rentan bocor pada masukan pengaduknya Tidak efektif utk skala besar karena waktu yang lama (tidak produktif) "Advantages :
Cheaper
Easier operation and controlling (addition material per volume) Disadvantages :
Have problem in controlling temperature
Many labour, because need to monitoring the fluctuative of condition and procedure from start to finish.
Not good for gas phase, because easy leaking at input mixer Uneffective to large scale because have a long time (unproductive)" 2. Reaktor Kontinyu, proses umpan dan produk mengalir secara terus-menerus.
Keuntungannya :
Alat lebih kecil dan murah
Bahan yg diolah lebih sedikit shg resiko kerusakan bahan lebih kecil Kondisi operasi lebih seragam
Produk seragam
Pengurangan biaya per satuan produksi, karena proses dalam kapasitas kecil2 Biaya operasi & investasi rendah
Pengendalian kondisi operasi yang mudah
"2. Continuous reactor, process of feed and product flows continuously.
Advantages :
Instrument smaller and cheaper
The material is treated less so risk to damage of material be smaller More uniform operating condition
Uniform product
Cost reduction per unit production, because process in small capacity Low operation cost and investment
Easy of control operating condition" Ada 2 reaktor kontinyu :
Mixed Flow Reactor (MFR), reaktor tangki berpengaduk dimana umpan masuk,
diproses beberapa waktu (residence time) lalu produk keluar. Biasanya reaktor jenis ini disusun paralel sehingga mempunyai kapasitas yang besar dan efisien waktu.
MFR Keuntungannya :
Suhu & campuran dalam reaktor sama (homogen) karena pengadukan
Pengontrolan suhu mudah sehingga kondisi operasi yang isotermal bisa terpenuhi
Kerugiannya :
Untuk volume yg sama konversi lebih rendah daripada PFR Tidak baik utk fase gas karena rentan bocor
MFR, continuous stirred tank reactor which feed input, processed several time (residence time) and output as product. Usually this reactor arranged parallel so have large capacity and time efficient.
Advantages :
Temperature and mixture in the reactor is homogeneous because mixing
Easy of control temperature so that ishotermal operating condition can be fulfilled Disadvantages :
For same volume have lower conversion than PFR Not good for gas phase because easy leaking"
Plug Flow Reactor (PFR), reaktor alir pipa, dimana umpan masuk pada masukan pipa,
terjadi reaksi sepanjang pipa lalu keluar. Konversi semakin lama semakin tinggi di sepanjang pipa. Contoh petrokimia, pertamina
PFR Umumnya digunakan :
Fase gas dengan tekanan dan suhu tinggi
Keuntungannya :
Konversi yg cukup tinggi dibanding MFR Waktu yg relatif lebih singkat
Kerugiannya :
Perawatan yang mahal
Memerlukan waktu utk kondisi steady state
"PFR, pipe flow reactor where feed input in entry pipe and occur reaction along pipeline then output as product. Conversion longer will higher along pipeline. Examples petrochemical, pertamina
Commonly used : gas phase with high pressure and temperature Advantages :
Higher conversion than MFR Shorter time than MFR Disadvantages :
The treatment is expensive
Requires time for steady state condition" 3. Reaktor semi-batch
Macam-macam reaktor lainnya adalah :
- Terdri dari satu atau lebih tubes packed dengan partikel katalis, beroperasi pada posisi vertikal - Beroperasi adiabatis
Keuntungannya :
Biaya operasi dan perawatan murah dibanding FBR Bisa digunakan di suhu dan tekanan tinggi
Bisa dioperasikan dengan waktu tinggal yang bervariasi
Kerugiannya :
Sulit dalam penjagaan distribusi aliran yg seragam
Bed yg kecil lebih efektif karena internal area yang besar tapi pressure drop tinggi Regenerasi bed sulit dilakukan karena cenderung permanen
"The other kinds of reactor are : 1. PBR
- Consist of one or more tubes packed with catalyst particles, operates in vertical position - Operates adiabatic
Advantages :
Operating and maintenance cost are cheaper than FBR Can be used in high pressure and temperature
Can be operated with varying residence time Disadvantages :
Difficult treatment uniform flow distribution
Smaller bed more effective because large internal area but high pressure drop Regeneration of bed is difficult done because it tend permanent"
2. Fluidized Bed Reactor (FBR)
- Reaktor dg bed terangkat oleh gas reaktan
- Fungsi utk memprediksikan penurunan konversi pada pencampuran di dalam reaktor - Jumlah bed lebih sedikit daripada PBR
- Luas permukaan lebih besar daripada PBR - Beroperasi isotermal
Keuntungannya :
Suhu konstan shg mudah dikontrol Regenerasi bed yg mudah
Reaksinya memiliki efek panas yang tinggi
Kekurangannya :
Bisa menyebabkan keausan dinding reaktor karena gerakan bed yg terus-menerus bergesekan dg dinding
Karena bergerak terus-menerus dan antar bed bergesekan, bisa menyebabkan partikel bed mengecil dan terikut keluar sbg produk. Sehingga perlu ditambahkan cyclone separator. "2. FBR
- Reactor with bed lifted by reactant gas
- Function to predict reduction of conversion mixing in the reactor - Number of bed less than PBR
- Surface area is larger than PBR - Operates isothermal
Advantages :
Constant temperature so easy to control Regeneration of bed an easier
Reaction has hight thermal effect Disadvantages :
Can be warned out of reactor wall because continue bed movement rubbing to the wall Because continuous movement and between bed rubbing, can cause bed particle decrease and followed out as product. So need to be added cyclone separator"
Spray Tower
Alat yang digunakan utk absorbsi gas, terdiri dari tower kosong dan satu set nozzle utk menyemprotkan cairan. 4. Packed Column 5. Bubble Tank Packed Column Bubble Tank 6. Agitated Tank Agitated Tank
Diposkan oleh Caesar Very di 20.35.00 Kirimkan Ini lewat Email
CONTACT
Tentang Reaktor
Di dalam teknik kimia, reaktor kimia adalah alat dirancang untuk berisi reaksi kimia. Perancangan suatu bahan kimia reaktor berhadapan dengan berbagai aspek teknik kimia. Insinyur kimia mendisain reaktor untuk memaksimalkan net present value untuk suatu reaksi Para perancang memastikan bahwa reaksi menghasilkan efisiensi yang paling tinggi ke arah produk keluaran yang diinginkan, memproduksi hasil produk yang banyak sementara membutuhkan sedikit uang untuk membeli bahan dan beroperasi. Biaya operasi normal meliputi masukan energi, perpindahan energi, bahan baku, tenaga kerja, dan lain lain. Perubahan energi berbentuk dalam wujud pemanasan atau pendinginan, memompa untuk meningkatkan tekanan, frictional pressure loss ( seperti pressure drop pada suatu pipa siku 90o atau suatu
lempeng orifis dan lain lain. Ada dua jenis Rektor:
Reaktor tangki
Reaktor pipa
Kedua-duanya dapat digunakan sebagai reaktor batch atau reaktor kontinu. Biasanya, reaktor beroperasi dalam keadaan steady state, tetapi kadang juga dioperasikan di dalam suatu kondisi unsteady.
Ada tiga model dasar utama dari reaktor kimia : Batch reactor model ( batch),
Plug flow reactor model ( PFR).
Variabel – variabel meliputi: Residence time (τ)
Volume ( V)
Temperatur ( T)
Tekanan ( P)
Konsentrasi jenis bahan kimia ( C1, C2, C3,… Cn) Heat transfer coefficients ( h, U)
Pemilihan reaktor yang tepat dengan tujuan :
1. Mendapatkan keuntungan yang besar 2. Biaya produksi yang murah
3. Modal kecil/volume reactor minimum 4. Operasinya sederhana dan murah 5. Keselamatan kerja terjamin
6. Polusi terhadap sekelilingnya dijaga sekecil-kecilnya
Jenis-jenis Reaktor
Jenis-jenis Reaktor Berdasarkan Bentuknya
1. Reaktor Tangki Ideal
Dikatakan reaktor tangki ideal apabila pengadukan dalam reaktor terjadi secara sempurna, sehingga suhu dan komposisi dalam reaktor uniform. Rektor tangki dapat dipakai secara batch, semibatch, dan kontinyu.
2. Reaktor Pipa Ideal
Sebuah reaktor alir pipa disebut ideal jika zat pereaksi berupa gas atau cairan mengalir didalam pipa dengan arah sejajar dengan sumbu pipa. Pola aliran zat alir dalam pipa datar dan dianggap tidak ada diffusi- axial maupun pencampuran balik
Jenis-Jenis Reaktor Berdasarkan Prosesnya
Klasifikasi reaktor berdasarkan prosesnya dibagi menjadi :
1. Reaktor Batch
Reaktor batch adalah reaktor dimana tidak terjadinya aliran masuk atau aliran keluar selama proses biasanya digunakan untuk mereaksikan fase cair dan berkapasitas kecil.
2. Reaktor Alir Semi-Batch
Reactor semibatch atau semi alir biasanya berbentuk tangki yang berpengaduk. Cara operasinya dengan jalan memasukan sebagian zat pereaksi atau salah satu zat pereaksi kedalam reaktor sedangkan zat pereaksi yang lain atau sisanya dimasukan secara kontinyu kedalam reactor
3. Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (CSTR)
Reaktor alir tangki berpengaduk hampir sama dengan reaktor batch tetapi umpan dan produk mengalir secara kontinyu dan pada reaktor CSTR dilengkapi dengan alat penambahan zat pereaksi dan pengambilan produk secara kontinyu
Jenis-Jenis Reaktor Berdasarkan Operasinya
1. Reaktor Isotermal
Reactor yang disebut beroperasi secara isotermal jika umpan yang masuk ke reactor, campuran dalam reactor dan lairan yang keluar dari reactor selalu uniform dan suhunya sama dan keadaan awal secara oprasionil sulit dilaksanakan sebab perpindahan panas yang terjadi harus selalu dapat mengimbangi panas reaksi yang terjadi (untuk reaksi exsoterm) arau panas diperlukan untuk reaksi endoterm.
2. Reaktor Adiabatis
Reactor yang disebut beroperasi secara adiabatic, jika tidak ada perpindahan panas antara reactor dengan sekelilingnya. Ditinjau dari segi operasionalnya, reactor adiabatic yang paling sederhana, cukup dengan menyekat reactor, sehingga tidak ada panas yang hilang ke sekelilingnya.
