Chemical Reaction Engineering

Oleh :

1.Aprilianti Melinda 333513

2.Brilliant Pratama Putra 3335132478

3.Ditra Novtiansyah 3335131510

Klasifikasi Reaksi Kimia

Banyak reaksi dalam rekayasa reaksi kimia diantaranya di bagi menjadi dua yaitu sistem homogen dan system heterogen.

a.Sebuah reaksi homogen adalah reaksi yang terjadi dalam satu fase.

b.Reaksi heterogen adalah reaksi yang memerlukan setidaknya terdapat dua fase atau lebih agar dapat bereaksi.

Reaktor Homogen

➢ Reaktor Batch (RB)

➢ Reaktor Semi Batch (RSB)

➢ RATB

➢ RAP Reaktor Heterogen

➢ Reaktor Fixed Bed

➢ Reaktor Fluidized Bed

➢ Reaktor Moving Bed

➢ Reaktor Gelembung

Variabel Yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Reaksi yang berlangsung alamiah pada tiap elemen (unsur atau senyawa) yang terlibat dalam reaksi tersebut

Konsentrasi tiap elemen

Temperatur

Aktivitas katalis

Kontak yang terjadi antar reaktan

Panjang gelombang radiasi

Ketentuan Laju Reaksi

Untuk menentukan laju reaksi langkah pertama yang akan di lakukan adalah memilih salah satu komponen reaksi yang terlibat untuk menentukan komponen i. Jika laju dari perubahan jumlah mol pada komponen ini disebabkan oleh reaki dNi/d, kemudian laju reaksi pada bentuk-bentuknya yang lain ditentukan dengan cara berikut. Berdasarkan pada unit volume dari cairan reaksi,

Berdasarkan satuan massa padatan dalam system cair-padat

Berdasarkan satuan permukaan interfacial dalam sistem cair-cair atau satuanpermukaan padatan dalam sistem gas-padat

Berdasarkan satuan volume padatan pada sistem gas-padat

Berdasarkan satuan volume reaktor, namun berbeda dengan satuan volume cairan

BATCH VERSUS CONTINUOUS OPERATION

60

61

62

DESIGN EQUATIONSFOR A BATCH REACTOR (BR)

Pertimbangan umum•t adalah waktu reaksi yang diperlukan untuk mencapai konversi fA1 sampai fA2

•A adalah limiting reactant•Besaran yang diketahui: NA0, fA1, & fA2

•Besaran yang tidak diketahui: t, (-rA), V, dan T•Pertimbangkan reaksi:A + … C C + …

f A1A

AA0

A0 A A0 AA

r

V

dft N

dtdtdtf A 2

dN dN 1 f N dfr V A

Waktu reaksi:

Persamaan neraca mol pada elemen volume dV

R masuk – R keluar + R generasi

= R akumulasi

Neraca panas

Bentuk umum:R in – R Out + R gen = R acc

Transfer Panas

Q = UAc(Tc – T)m

U = koef. Transfer panas keseluruhan, J m-2s-1K-1 atau w m-2 k-1 € ditentukan dengan perc. Atau korelasi empiris

Ac = Luas pemanas/ pendingin koil Tc = Suhu koil

(Tc – T)m = beda suhu rata2 DTm utk trasfer panas

Bila Q >0 (Tc>T) € Panas masuk Q<0(Tc<T) € panas keluar

Panas generasi

R gen = (- HRA)(-rA) atau (-URA)(-rA)V Bila HRA > 0

(reaksi endotermis)

HRA > 0 (reaksi eksotermis)

Panas akumulasi:

Racc = dH/dt = Nt Cp dT/dt = mt Cp dT/dt

RB Operasi Isotermal

f A 2

f A1 A

AA 0 r

dft C

(densitas konstan)

OPERASI NON ISOTERMAL

• Adiabatis (Q = 0)• Non Adiabatis (Q ≠ 0)

Operasi Adiabatis:

Temperatur akan naik dalam reaksi eksotermis dan turun dalam reaksi endotermis

Persamaan Neraca Energi Sistem Adiabatis, Q = 0

Substitusi (-rA)V dari neraca massa dalam term fA

17

Densitas sistem berubah

18

• Berimplikasi pada volume reaktor atau sistem reaksi tidak konstan

• Untuk RB dapat dilihat pada reaktor vessel yg dilengkapi piston

• Densitas berubah biasanya fasa gas• Densitas dapat berubah bila salah satu T, P,

atau Nt (mole total) berubah