Terjemahan Ulman

download Terjemahan Ulman

of 106

Transcript of Terjemahan Ulman

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    1/106

    Halaman 1

    Vol. B4Fixed-Bed Reaktor 

    199

    Fixed-Bed ReaktorGerhart EIGENBERGER, Institut FLIR Cheis!he Ver"ahrenste!hnik, #ni$ersitiit%tutt&art, %tutt&art,

    re'u(lik "ederal )eran1.

    *.+endahuluan ....................... *Bentuk katalis untuk Fixed-Bed Reaktor **

    *.1. Gas-Catalst isa dan /eat 0rans"er **.1.1. 2!ak ra3a +a! ................. *

    *.1.*. onolith %truktur ................ *4*.*. 2rus dan 0ekanan Ru&i di Fixed

    ran3an&*

    *.. +anas 0rans'ortasi 0rans$erse ke 2rus2rah ......................... *5

    *.4. +er(andin&an dan E$aluasi Ber(edaBentuk katalis ............... .... *6

    *.4.1. Bentuk katalis untuk 2dia(ati!7'erasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. *6

    *.4.*. Bentuk katalis untuk isoteral7'erasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    *9.

    2dia(atik 8ontrol Reaksi .....*

    4.

    Reaksi Control den&an +ena(ahan atau

    +en&ha'usan +anas di Reaktor ...... *1*4.1. +endahuluan ....................... *1*4.*. 2dia(atik ultista&e Reaktor 

    en&anIntersta&e /eat 0rans"er .......... *14

    %elain si(ol standar an& diteta'kan hal de'an dan di ''. 5-9 dan 1*1-

    t * $olue ini. si(ol (erikut (ekas:

    Sebuah

     pluas 'erukaan luar s'esi"ik katalis.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    2/106

    ml 

    lm3

     'en&e'akanSEBUAH 

    en&alir luas 'ena'an&, *

    c!on!entratton olar.

    mol / m

    Bersaa 'akan !on!entratton. ol ;

    C+G

     'anas s'esi"ik dari &as reaksi, k) k& -

    saa8 -

    saac,

     'anas s'esi"ik katalis. k) k& -saa

    8 -saa

     Dkoe"isien di"usi.

    mllsd

     'katalis diaeter 'artikel,

    dh

    diaeter hidrolik (d 

    h<

    4 AI U).

    11.2

    Er&un koe"isien =+ers. *.4. *.>G

    ?ke!e'atan aliran assa. k&-L%

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    3/106

    saak 

    G&as-katalis koe"isien trans"er assa.

     Noa !

     'an3an& tidur katalis. #llann En!> !1o'edla

    dari Industnal 8iia. Vol B44.. Reaktor den&an Ex!han&e +anas

    0erinte&rasi dala Bed 0eta' .......... *154..1. /eat 0rans"er edia 0eta'-B

    Reaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. *154..*. @esain Reaktor ................... *1A

    4... e'en&aruhi (erlan&sun&na reaksi **%.2utotheral 8ontrol Reaksi. . . . . . .. **

    .1. +en&antar. . . . . . . . ... ........... **.*. 8ontrol reaksi

    en&an2rus 'eriodik 

    +e(alikan ......... .. .... ........ **4.. Reaktor +erilaku. . . . . . . .. ......... **

    5.%ta(ilitas, @inaika, dan +en&endalian

    Industri Fixed-Bed Reaktor ........ **A5.1. +en&antar. . . . . . . . . . . . . .. ...... **A

    5.*. +araetrik %ensiti$itas .............. **95.. Be(era'a %tationar %erikat. . .. ... .. **9

    5.4. i&rasi ona Reaksi ........... *15.. 2s'ek keselaatan. . . . . . . . . . . . . . . . .. .. *4

    5.5. +en&endalian Fixed-Bed Reaktor ...... *6.

    Re"erensi ... .. ... ............. *6 N 

     Nol "

     #embal$ sc

     sh% 

    #ntuk U 

    #

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    4/106

    & ' 

     V

    R II D

    <L

    D: 1.

    ener&i an& di(utuhkan untuk sirkulasi 'endin&in.k

     (ilan&an Nusseltaliran 'anas an& akan ditrans"er. k

     (ilan&an Renolds 3ulah %!hidt)ulah %herood =+ersaaan. *.

    untuk>te'eratur, 8 

     'akan suhu &as. 8 Lin&kar.

    &as-katalis koe"isien 'er'indahan 'anas.-

    *8-

    saainter'arti!le ke!e'atan.

     Noala3u aliran $olue.

    m3

     / s$olue reaktor.

    ke!e'atan i&rasi ?ona reaksi.

    mlsruan& !oordate,

     'an3an& reaktor. seua koe"isien 'er'indahan 'anas.

    -*

    8-1

    = 199* VC/ +u(h, ilikna. In!-A96-9- 9* % .

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    5/106

    Halaman 2

    *Reaktor industri

    "raksi ha'a, )

    ruan& (e(as ; ) 'a!kin&$iskositas dinais, N s - *

    Reaksi ental'i, k) ; ol 'enurunan tekanan, N ; *

     'eru(ahan suhu adia(atik, 8  'endin&inan 'eru(ahan suhu antara inlet

    dan sto'kontak, 8  !1*kon$ersi olar, ol ; ol

    %EB#2/dr 

    kondukti$itas teral aksial e"ekti",-18-

    1olekul &as kondukti$itas teral,

    -18-1

    kondukti$itas teral radial e"ekti",-18-1

    densit, k& ; )

    densit &as, k&3

    ke'adatan 'artikel katalis, k&3

    koe"isien 'enurunan tekanan1.pengantar

    Reaktor "ixed-(ed Catalti! an& 'alin& i-

    )enis 'ortant reaktor untuk sintesis (esar-skala (ahan kiia dasar dan interediet. dala

    reaktor, reaksi (erlan&sun& dala (entuk reaksi &as hetero&en dikatalisasi 'ada

     'erukaan katalis an& disusun se(a&ai (e&itu-dise(ut tidur teta' dala reaktor. %elain

    sintesis kiia an& (erhar&a, "ixed-(ed reaksitor telah seakin di&unakan dala (e(era'a tahun terakhir 

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    6/106

    untuk en&o(ati ?at (er(ahaa dan (era!un. untuk-!ontoh 'le, (ilik reaksi an& di&unakan untuk en&ha'us nitro-

    &en oksida dari &as (uan& 'e(an&kit listrik !onsti-tute 3enis ter(esar dari reaktor "ixed-(ed se(a&ai

    sala $olue reaktor dan throu&h'ut, seentaraknal'ot o(il 'eurnian eakili oleh

     3auh a'likasi an& 'alin& (anak di'eker3akan darireaktor "ixed-(ed.

    Berkenaan den&an a'likasi dan konstruksi,%aa t

    naan untuk e(edakan antara "ixedreaktor tidur untuk o'erasi adia(atik dan oran&-oran&

    untuk o'erasi nonadia(ati!. karena suhukontrol adalah salah satu etode an& 'alin& 'entin& dari

    e'en&aruhi reaksi kiia, reaksi adia(atik tor hana di&unakan di ana 'anas reaksike!il, atau di ana hana ada satu reaksi utaa

     3alanH dala kasus ini tidak ada e"ek sa'in& 'adaselekti$itas atau ield karena te'era adia(atik 

     'en&e(an&an endatan& dihara'kan. !hara!teris- an&Fitur ti! kontrol reaksi adia(atik adalah (aha

    katalis hadir dala (entuk sera&a

    Vol. A4+anas

     'e(aa+anas

     'e(aaGa(ar 1.1. )enis-dasarH reaktor "ixed-(ed Catalti!

    Reaktor "ixed-(ed 2> adia(atikH B> ultitu(ular "ixed-(edreaktor 

    "ixed (ed an& dikelilin&i oleh insulat- luar in& 3aket =Ga(ar.

    1.1 A).@esain reaktor adia(atik 

    di(ahas dala Ba( .8arena &as reaksi an& asuk di se(a&ian (esar 

    kasus harus di'anaskan sa'ai suhu 'en&a'ianreaksi katalitik, adia(atik reaksi !on-

    trol serin& di&a(un&kan den&an 'ertukaran 'anas antara&as reaksi an& asuk dan keluar sehin&&a

    dise(ut auto kontrol reaksi teral. 0i'e inikontrol reaksi enaarkan "itur khusus tertentu

    dan 'ers'ekti" 'e(an&unan, an& dis-en&u'at dala Ba( .

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    7/106

    halaman 3

    Vol. B4Reaksi den&an 'anas dari reaksi serta

    se(a&ai reaksi an& san&at te'eratur-sen-rahasia dan sensiti" dilakukan di reaktor an& tidak lan&sun&

     'ertukaran 'anas ter3adi elalui trans- 'anas (eredar enen&ah "er terinte&rasi di te'at tidur teta'.

    8arena dala (anak kasus tu&as 'anas-trans-siklus "er adalah untuk en3a&a suhu di

    tidur teta' dala rentan& tertentu, konse' iniserin& di&a(arkan se(a&ai isoteral "ixed-(ed

    reaktor . Naun, kontrol reaksi isoteraltidak e(erikan selekti$itas atau hasil an& o'tial dala

    seua kasus, dan untuk alasan ini konse' 'anas 'enukar terinte&rasi di te'at tidur teta' 3u&a en3adi-in& seakin di&unakan untuk en!a'ai nonisotheral

     'ro"il suhu.+en&aturan an& 'alin& uu adalah ulti

    reaktor "ixed-(ed tu(ular, diana katalisdiatur dala ta(un&, dan 'e(aa 'anas !ir!u-

    lates eksternal sekitar ta(un& =Ga(ar.1.1

    B>.

    Reaktor Fixed-(ed den&an dukun&an 'anas terinte&rasi 'l atau 'en&ha'usan di(ahas dala Ba( 4.Reaktor Fixed-(ed untuk sintesis industri

    uuna dio'erasikan dala ode dia =aitu,di (aah kondisi o'erasi konstan> le(ih 'ro

    erindukan 'roduksi (er3alan, dan desain karena (erkonsentrasi 'ada 'en!a'aian se(uah stasiun-o'tial

    o'erasi ar. Naun, nonstationar an&odus o'erasi dinais 3u&a dari i- (esar 

     'ortan!e untuk kontrol o'erasi industri. @iakan

    laliran

    Fixed-Bed Reaktor *1

    tertentu, "ixed-(ed reaktor den&an san&ateksoteris 'aeran reaksi an&, di kali, sur'ris-

    in& 'erilaku o'erasional an& di(ahas dalale(ih rin!i dala Ba( 5.

    @ala 'a(rik 'roduksi reaktor da'atdi(enarkan dian&&a' se(a&ai ite sentral a'-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    8/106

    +aratus. Naun, di(andin&kan den&an sisa (a&ian tanaan untuk e'ersia'kan 'akan dan untuk 

    eisahkan dan (eker3a-u' 'roduk, serin&tidak (erarti an& ter(esar dan 'alin& urah intensi" 

    ko'onen si$e. @ala (anak kasus di!a'aikon$ersi dala reaktor ter(atas untuk therod-

    keandekan =eJuili(riu> dan alasan kinetik =selekti" ti$it>. /al ini keudian (iasa untuk eisahkan aterial

    di(uan& dari reaktor en3adi 'roduk danko'onen 'akan an& tidak (ereaksi =lihat Ga(ar.

    1.*>,hi!K 1

    didaur ulan& untuk (ahan (aku. @aur ulan& 'ro ini!edure eli(atkan (iaa

    1>#ntuk 'eisahan 'roduk *> #ntuk ko'resi re!!le

    > #ntuk 'eanasan dan 'endin&inan (erulan& !ir!u- an&latin& atenal ke suhu reaksi

    dan suhu 'eran&kat eisahkan4> 8arena kehilan&an 'roduk an& dihasilkan dari

    harus en&ha'us (a&ian dari !ir!ulat& a-terial untuk e(atasi 3ulah ?at ert

    atau 'roduk sa'in&an dala aliran re!!le =(erdarahaliran>.

    Berdarahaliran

    +roduk Ga(ar 1.*. %iklus reaksi untuk reaksi sintesis @en&an kon$ersi len&ka'

    a> reaktor Fixed-(ed. (> #'an 'reheaterH !> 8eluar din&inH d> Resirkulasiko'resor. e> 8olo +eisahan

    halaman 4

    **Reaktor industri

    #ntuk einialkan (iaa ini oleh karena itu iden-sar untuk eaksialkan kon$ersi dala reaktor 

    dan en&hindari se3auh un&kin le(a enertai?at dala !a'uran reaksi. den&an tidak da'at diulan&

    Reaksi $ersi(le =isalna, oksidasi 'arsial> an&0ren 7leh karena itu enu3u san&at terkonsentrasi,

    sekitar ko'osisi u'an stoikioetrik,an& kadan&-kadan& (erada di eks'losi" 

     3arak. asalah an& dihasilkan di(ahas diBa( 4 dan 5.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    9/106

    *. Bentuk Catalst 0eta'-Breaktor 

    )antun& reaktor "ixed-(ed dan situsdari reaksi kiia

    28# %katalis. 2hli-

    !esses ter3adi 'ada katalis un&kin se!ara "oraldi(a&i en3adi lan&kah-lan&kah an& ter'isah (erikut:

    I> @i"usi reaktan dari ruan& &aselalui luar &as - 'artikel (atas aa

    er, 'ori akro, dan i!ro'ores*> !heisor'tion di 'usat-'usat akti" 

    > Reaksi +erukaan4> @esor'si 'roduk 

    > 8e(ali-di"usi 'roduk ke dala &asruan&8arena se(a&ian (esar reaksi (erlan&sun& den&an !on- se(uah

     'anas sidera(le reaksi, 'anas an& sesuaitrans'ortasi ditu'an&kan 'ada trans'ortasi assal.

    8ontrol i!rokineti!s, an& terdiridi"usi i!ro, !heisor'tion, 'erukaan

    reaksi, dan desor'si, adalah tu&as !ata- an& 'en&e(an& Lst dan

    28# %tidak di(ahas le(ih lan3ut di sini.

    )ika katalis ditentukan (ersaa-saa den&an i- nasi"at !roklneti!, aka kondisi reaksi

    =konsentrasi (ahan (aku, tekanan, te'eratur  'ro"il, dan aktu tin&&al> da'at diteukan (aha

    ene(a(kan hasil an& o'tial. Reaksi insinur harus enentukan kondisi ini dan eastikan (aha

    ereka di'ertahankan dala reaktor Industri.@ala kasus taha'an selekti$itas-sensiti" 

    reaksi, setia' 'eni'an&an dari nilai-o'tialues 0ak 'elak ene(a(kan 'enurunan hasil. Ini

    a''I)es untuk 'eni'an&an dari kediaan sera&adistri(usi aktu karena en&alir dis'ersi dan en&alir 

    "enoena eoton& di te'at tidur teta', serta 'eni'an&an dari kondisi reaksi sera&a dala

    katalis se(a&ai hasil dari assa-trans'ortasi resistensidikan di 'artikel dan (atas luar 

    La'isan *.1M.Vol. B4

    +en&aruh 'erlaanan assal trans'ortasi di 'artikel hana da'at dikeluarkan 3ika kritis

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    10/106

    la3u reaksi se!ara su(stansial le(ih rendah dari assatrans'ortasi ke!e'atan. Ini en&arah 'ada satu sisi untuk 

    ke(utuhan untuk 'er'indahan assa eksternal an& (aik =aitu untuk kondisi aliran a3ar di te'at tidur dikeas>, se(a&ai

    serta 3alur di"usi sin&kat di katalis-'artikel!les dan 'ori-'ori an& !uku' (esar. @i sisi lain

    tan&an =dala kasus reaksi eksoteris> an&la3u reaksi lokal harus dikontrol dan di(atasi

    den&an suhu dikeas tidur.8ontrol suhu deikian eainkan 'redoi- a

     'eran doinan dala kontrol reaksi selekti" 'ada uuna,dan khususna dala kasus ulti eksoteris

    lan&kah reaksi. @ala kondisi nonadia(ati!,katalis karena itu harus dirakit dan ar 

     (erkisar di te'at tidur teta' sedeikian ru'a untuk eastikantrans'ortasi 'anas an& (aik untuk 'er'indahan 'anas o(at-u.

    +ersaratan lan3ut dite'atkan 'ada katalisadalah kehilan&an tekanan aliran rendah. /al ini (erlaku 'ar-

    khusus- 3ika kon$ersi reaksi dala satuthrou&h'ut an& rendah, sehin&&a reaksi harus

    dilakukan den&an rasio &as (esar an& (eredar =Ga(ar. 1.*>, serta 'eurnian o""-&as, di

    an& (esar aliran o""-&as harus ditan&aniden&an inial (iaa ta(ahan.

    2khirna, katalis harus tersedia dalakonsentrasi !uku' tin&&i untuk en3a&a

    $olue 'e(an&unan rendah reaktor. Itu 'araeter an& enentukan di sini adalah khusus eksternal

    katalis 'erukaan '

    =<

    eter 'erse&i !ata-

    C@Ga(ar *.1. Bentuk (iasa dari katalis onohth

    2> onohth %Juare-!hannel. B> +arallel-'irin& onolit.C> onohth (er&elo(an&-'irin&

    halaman 5

    Vol. B4+erukaan Ist 'er $olue reaktor eter ku(ik> untuk 

    reaksi dikendalikan oleh 'er'indahan assa eksternal,"raksi katalis I -

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    11/106

    E,diana

    E<

    saa- ku(ik ters ruan& &as &ratis 'er eter ku(ik reaktor 

    $olue, en&&a(arkan "raksi ha'a dari "ixedte'at tidur.

    +ersaratan di atas sa'ai (atas tertentu (ertentan&an, an& telah ene(a(kan 'ro'osisi

    dari se3ulah (esar (entuk katalis an& (er(eda dan 'en&aturan. Naun, hana (e(era'a dari e eiliki

    ter(ukti (enar-(enar e"ekti" dala o'erasi 'raktis.Co!ok (entuk katalis dan 'en&aturan di-

    !lude keasan a!ak (ola, !lin- 'adatders, dan silinder (eron&&a, serta se(uah sera&akeasan katalis terstruktur dala (entuk 

    onolit den&an saluran 'aralel, 'aralelditu'uk 'irin&, dan ene(eran&i, (er&elo(an&-'irin&

     'aket =Ga(ar. *.1>.*.1. Gas-Catalst ass

    dan Panas

    Transfer

    *.1.1. keasan a!ak Reaktor "ixed-(ed industri uuna

    dio'erasikan den&an loadin& !ross-se!tional G?

    H:. %aa k& &as 'er eter 'erse&i lintas reaktor detik-tion 'er detik. +euatan ini en&hasilkan rin&kasan se(uah

    la'isan (atas 'elet radius-

    Ga(ar *.*. %uhu dan konsentrasi 'ro"il R7R areaksi oksidasi 'arsial dala 'elet katalis (ola

    Fixed-Bed Reaktor *

    tur(ulensi sien kuat dala keasan a!ak. %e(a&aiulan& ult katalis &as-trans"er assa eksternal

    resistensi ke!il di(andin&kan den&an trans'ortasi re-sistan!e dala katalis 'ori-'ori.

     Naun, se!ara uu kondukti$itas teraldari atriks katalis le(ih (esar dari &as.

    Ini (erarti (aha &as-eksternal 'anas katalisresistensi trans'ortasi ele(ihi !ondu!- teral

    resistensi tion dala 'artikel katalis. te- an& 'erature dan konsentrasi kondisi 'e-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    12/106

    Ii tidur 'ada katalis 'heri!al diilustrasikan untuk reaksi oksidasi 'arsial 'ada Ga(ar *.*. Itu

    kondisi da'at dihitun& dari odel 'ersaaan an& di(erikan dala

    - odel Reaktor dan ereka

    @esain +ersaaan, '' 141 -. 14*, di (aah-asusi an&asusi-di(uat di sana. %e(uah 'rasarat 'entin&

    adalah (aha 'artikel katalis i sera&a terkenaatas seluruh ur"a!e untuk aliran den&an sera&a

    suhu dan konsentrasi. /al ini,0entu sa3a, tidak 'ernah ter3adi di keasan a!ak. 2ra-

    ure *. enun3ukkan as lokal -0rans"er distri(usi-

    (j , ........

    saa>

    -- D

    tr .

    Ga(ar *.. as lokal -transrer distri(usi di surra!e an&atau silinder indi$idu atau (er(entuk !in!in 'elet katalis dala

    teta' tidur 'a!kin&

    halaman 6

    *4

    Reaktor industrition, e(erikan aasan ke dala keseluruhan an& san&at

    kondisi hoo&en. $isualisasi0eknik ini didasarkan 'ada reaksi 3e3ak 

    aonia dala aliran &as den&an katalis sur-a3ah diresa'i den&an an&an klorida larutan

    tion. 8on$ersi ke an&an dioksida adalah alsia' (e&itu !e'at di (aah a(ient kondisi an&

     'raktis hana (er&antun& 'ada as eksternal -entrans"er 'erlaanan dari la'isan (atas &as.

    Intensitas arna &ela' sehin&&a di-tidak lan&sun& se(andin& den&an la3u reaksi lokal

    reaksi ur"a!e. +ada aonia konstankonsentrasi dala &as en&alir itu den&an deikian 3u&a 'ro-

     'ro'orsional den&an 'er'indahan assa lokal, dan 3ikarna s 'er'indahan dan 'er'indahan 'anas an& setara,

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    13/106

     3u&a untuk trans"er 'anas lokal *.*>.Ga(ar *. enun3ukkan (aha kondisi lokal di

    keasan a!ak 3auh le(ih ko'leks dari'adase(a&ai #ed dala odel kon$ensional saat ini. 0ak 'ernah-

    theless, odel untuk tidur teta' en&andun& 3ulah an& le(ih (esar dari 'artikel katalis selaa !ro s

    Ba&ian da'at e(erikan in"orasi an& da'at di'er!aa 3ikadiin&at (aha ereka hana en&&a(arkan ean

    nilai dari suatu 'roses an& (er$ariasi se(uah salarin!i. #ntuk alasan an& saa, itu tidak 'antas untuk 

    e(andin&kan 'rediksi odel den&an te- lokal (e(era'a 'erature atau 'en&ukuran konsentrasi. @i-

    akta, tin&kat tertentu a$era&in& 3u&a ne!e -sar dala 'rosedur 'en&ukuran =lihat Ba&ian

    *.*>.Literatur (erisi se3ulah korelasi

     'ersaaan tion untuk assa katalis &as-rata

    tran "er dan 'er'indahan 'anas se(a&ai "un&si dari &as 'ro'ertie, !atal t &eoetri, dan aliran-kondisi

    tions *.M, *,4>. Naun, dala 'raktikna ereka (erainhana 'eran ke!il untuk keasan katalis se3ak 

    desain dan siulasi 'erhitun&an "reJuent-l dilakukan den&an odel an& kuasi-hoo

    &eneous, setidakna (erkaitan den&an suhu=-

    odel Reaktor dan @esain an& luas- erekations, ''. 14- 144>. 2lasan untuk ini adalah

    dise(utkan di atastron& "luktuasi lokal,

    an& e(uat di"erensiasi antara te- &as 'erature dan suhu katalis sulit.

    *.1.*.tru!tures onolith

    Ber(eda den&an keasan a!ak, eksternal 'er'indahan 'anas dan 'er'indahan assa di onolit !ata-

    lsts 3auh le(ih sera&a, teta'i ereka 3u&a (isaen3adi "aktor 'e(atas 'ada tin&kat reaksi an& tin&&i.

    /al ini (erlaku khususna untuk saluran-3enis onoliths den&an saluran 'aralel an& se'it. @iana

    Vol. B 4%EB#2/

    BGa(ar *.4. Visualisasi 'er'indahan assa di onolit

    struktur =sekaran& dari kiri ke kanan>2> saluran 'erse&iH A> onolit (er&elo(an& 1*,M

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    14/106

    en&alir i uuna lainar (aah sidan& indu o'er-2tin& kondisi. Contoh en!aku' onolit

    katalis den&an 'ena'an& 'erse&i-!hannel untuk knal'ot o(il 'eurnian dan untuk ke(ali 'ada

    o$al oksida nitro&en dari &as (uan&.Ga(ar *.4 enun3ukkan hasil $isualisasi

    trans"er assa sete'at den&an en&&unakan aonia -Reaksi klorida an&an =Ba&ian *.1.1>.

    0he ditandai 'enurunan arna dala aliranarah terutaa hasil dari in& in!rea

    !on u'tion aonia dala (atas dindin&la'isan, sehin&&a reaktan ene(ar ke dindin&

    harus elakukan 'er3alanan 3arak an& seakin enin&kat darialiran inti =e(an&un dari (atas lainar 

    la'isan>. @e'lesi ini terutaa diu!a'kandi sudut-sudut, se3ak dua 'erukaan reaksi eenuhisini. %eakin akut ereka sudut en!lo ed, an&

    le(ih (esar adalah eni'isna di ilaah sudut danan& le(ih ke!il adalah kontri(usi dari 'erukaan dindin&

    0a(te%2O2.

    2s'toti! lainar (erdiensi sekaran& 'anas ataukoe"isien trans"er assa

     Nu < ,, P.dh ;H DG =dindin& konstan

    kondisi> dan en&i'asi "aktor &esekan sa+a

    untuk 'enurunan tekanan o.p <

    2 / ( -ud ).IG

    untuk saluran 'ena'an& an& (er(eda*.5>

    Geoetr> Nu

     sa+ad

    hQHH

    *.461,

    20$

    *.9A

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    15/106

    14.*Sebuah

    .4

    1,3a

    .5515.

    Sebuah0

    6.4*4.

    20

    halaman 7Vol. B4Fixed-Bed Reaktor 

    *1

    *@

     e 004 e 1200

    C

     e 15006

     e 2200

    t

    ..-

    11

    ti..

    D D

    1 S L -PP -L#L

     PP L-

     PP L -

    1-4

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    16/106

    1-

    1-*

    1-1

      7 l / (d h

    8 e 8 Sc) 9 

    Ga(ar *.. +erilaku L/E (erdiensi ene(uhkan trans"er dan assa-tran,koe"isien "er le(ih 'an3an& ta(un& (erdiensi

     Nu< D

    db / $. -. Sh<kG d.IDuntuk 'er'indahan 'anas le(ih lan3ut dan 'er'indahan assa. ItuE"isiensi onolit saluran silan& saa

    luas 'ena'an& teta'i (entuk an& (er(eda karena 'enurunan urutan: lin&karan. se&i ena.

    e'at 'erse&i 'an3an&. tnan&le. /al ini di&a(arkan 'ada 0a(elt.

    an& e(erikan assal (erdiensi as'toti!0rans"er dan trans"er 'anas koe"isien untuk ta(un&

    dari 'ena'an& atas. %e'erti Ga(ar *. enun3ukkan.nilai e(atasi as'toti! didirikan setelah

     'an3an& aliran kira-kira sesuai untuk untuk 

    aktudiaeter saluran hidrolik. 0he as'toti!

    e(atasi nilai dari 0a(el t karena itu da'at di&unakanuntuk elakukan 'erhitun&an estiasi di kon$ensi

    nasional katalis onolit industnal den&an (esar  'an3an&-ke-diaeter rasio. #ntuk 'erhitun&anna le(ih akurat

    !ulations Velo!i radial dan aksial $ana(let. !onC"Dntrat)on. dan 'ro"il suhu harus

     3u&a harus di'erhitun&kan *,6M.Ber(eda den&an 3enis onolit di(ahas sehin&&a

     3auh. kondisi aliran (er&elo(an&-'irin&onolit =Ga(ar. *.

    tC> an& (er&olak di (aah atau-

    ke!e'atan industri al. 8esera&aandistri(usi trans"er assa *,AM ter&antun& 'ada &eo&ra"is

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    17/106

     'araeter dan&din& =&elo(an& (entuk. a'litudo. 'an3an& &elo(an&. sudut insiden>. trans"er 

    koe"isien an& 3auh le(ih tin&&i dariereka onolit saluran laarl dilalui

    =Ga(ar. *.4 B>. teta'i kehilan&an tekanan I% 3u&a tin&&i.%truktur ini enaarkan keuntun&an an& !uku' (esar 

    untuk kon$ekti" elintan& trans'ortasi 'anas keen&alir arah dan untuk en!a'ur elintan&. an&

    di(ahas le(ih rin!i dala (a&ian (erikuttions.

    *.*. 2rus dan 0ekanan Ru&i diRan3an& teta'

    Bentuk katalis industri kon$ensional (er(eda 3auh dala hal kehilan&an tekanan. untuk-!ontoh

     'le. untuk diensi (erarti saa dan saa+ro'orsi ruan& koson&. 'a!k&s randouuna eiliki tekanan le(ih tin&&i

    keru&ian dari struktur onolit. dan di antara.struktur (er&elo(an& eiliki keru&ian tekanan an& le(ih tin&&i

    dari onolit den&an saluran 'aralel lurus.+er'indahan assa dan trans"er 'anas an& san&at !or 

    terkait den&an hilan&na tekanan. #ntuk alasan 'erintaan enel&. (entuk katalis untuk di(erikan

    +roses di'ilih untuk !o(e assa di'erlukantrans'ortasi dan 'anas trans'ortasi den&an terendah

    kehilan&an tekanan. Naun.%aa t

    harus ditan&&un& dike(eratan (aha aliran ke dala reaktor "ixed-(ed

    =Ga(ar. 0. 0> uuna di!a'ai den&an !ara 'i'a 'akan dan tudun& distn(ution ini harus

    7leh karena itu di(an&un sehin&&a tidur teta' atautu(e (undle se!ara sera&a dilalui. dan &as

    aktu tin&&al asin&-asin& ta(un& atau setia' "ilaen aliran

    halaman 8

    *5

    Reaktor industrite'at tidur teta' saa. +ersaratan ini da'at

    selalu di'enuhi hana 3ika kehilan&an tekanan diteta' atau (undel ta(un& se!ara su(stansial le(ih (esar 

    dari'ada di ka' 'intu asuk. @ala hal ini 'erluhana di'astikan (aha tidur teta' dikeas (e&itu

    sera&a an& tidak eoton& aliran di(entuk atau, dalakasus reaktor uItitu(e, hilan&na tekanan

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    18/106

    adalah enaakan kedudukan di seua ta(un& indi$idu +ork terse(utdle. 8arena kehilan&an tekanan enin&kat den&an

    kuadrat dari ke!e'atan aliran, se(uah distri(usi sera&ation aliran keudian ter3adi se!ara otoatis.

    e'eroleh distri(usi aliran sera&a su(-e(antu e'er!e'at 'roses le(ih sulit )ika hilan&na tekanan

    tidur teta' ke!il. /al ini (erlaku khususna untuk reaktor onolit den&an lurus, tra- lainarl

    saluran (er'en&alaan =lihat Ba&ian *.>.0he /a&en - +oiseuille 'ersaaan di&unakan untuk 

    en&hitun& kehilan&an tekanan di lainarl dilaluisaluran onolit

    =*.1>/ilan&na tekanan ta(un& dikeas da'at de-

     3elaskan (aik den&an !ara !oe""i- kehilan&an tekanane"isien dan 'ersaaan 'enurunan tekanan

    p< =.. $

    *atau den&an 'ersaaan Er&un:

    di ana untuk 'a!k&s (ola:=*.*>

    =*.>=*.4>

    =*.>%ehin&&a 'enurunan tekanan ter&antun& san&at kuat

     'ada "raksi (atal".

    dari 'a!k& terse(ut. @ari (entuk standar untuk katalis dikeas, (eron&&a

    silinder o"th kete(alan dindin&(:.

    ,5-,A> adalah7leh karena itu le(ih suka (ola

    =I: ::::,6 -,4> dan

    silinder 'adat=r. ::::

    .>.8eter&antun&an an& kuat dari kehilan&an tekanan

     'ada "raksi ha'a en&&aris(aahi 'entin&na 'en&e'akan tidur katalis hati-hati untuk en&hindari eoton&

    en&alir karena $ariasi lokal dala keasan densit. #ntuk alasan an& saa ta(un& dari ultitu(u-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    19/106

    reaktor lar untuk an& san&at eksoterik. sele!ti$it-Reaksi sensiti" serin& diisi sera&a oleh

    Vol. A4 (erarti 'eran&kat khusus dan 3ika 'erlu indi$id-

    uall ko'ensasi untuk kehilan&an tekanan.8oe"isien kehilan&an tekanan, =+ersaaan. *.*> da'at

    ditentukan untuk (entuk keasan khas, untuk antan!uku', enurut *,9>.

    *.. +anas 0rans'ortasi 0rans$erse ke2rah aliran

    @en&an kontrol reaksi nonadia(ati!, 'anasharus dian&kut te&ak lurus aliran

    arah elalui un&&un teta' ke antan 'anas 'erukaan 'eru(ahan. +ada tin&kat aliran assa (iasa

    G?<

    1 k& -*

    % -%2O2,

    trans'ort 'anas ini en&a(ilene'atkan terutaa oleh kon$eksi, aitu, te'at tidur teta'

    harus di(an&un sehin&&a ko'onen aliranelintan& terhada' arah aliran utaa ter3adi lokal-

    l. %truktur onolit den&an lurus se3a3ar saluran sehin&&a tidak !o!ok untuk re- nonadia(ati!

    kontrol tindakan.@ala keasan katalis elintan& aliran-ko'onen

    ko'onen-se!ara otoatis diteta'kan se(a&ai hasil darisusunan sera&a dan eutar 

    en&alir di sekitar 'elet. Clin- (eron&&a dan 'enuhders den&an rasio 'an3an&-ke-diaeter 1 sa'ai adalah

    san&at e"ekti" dala hal ini.0erle'as dari kenataan (aha trans'ortasi 'anas radial di

     (entuk aliran (en&kok (erlan&sun& al olehkon$eksi. itu se!ara resi di3elaskan den&an !ara

    an& dise(ut e"ekti" teral kondukti$itas I.,elintan& ke arah aliran.

    %elain 'anas trans'ortasi elaluitidur teta' te&ak lurus terhada' aliran aio arah an&

    %I. trans'ortasi 'anas 'ada (atas antarateta' tidur dan 'anas 'erukaan 'ertukaran I% 3u&a

    enentukan untuk 'ertukaran 'anas. +anas terakhir trans'ortasi uuna di&a(arkan oleh 'anas- dindin&

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    20/106

    entrans"er koe"isien: x

    Tdi ana di- ko'leks

    ter'la antara aliran kon$ekti" di dindin& ta(un&dan trans'ortasi konduksi oleh kontak antara

    te'at tidur teta' dan 'erukaan 'ertukaran 'anas I%di3elaskan

    1hal keseluruhan. trans'ortasi 'anas

    1ta(un& dikeas telah diteliti dan di(ahas

    se!ara rin!i *,4>. *.1>. Naun. korelasiuntuk: x

    dan

     sa+a.,di(erikan dala literatur tidak ade-

     'ula di'astikan e'erhitun&kan ke!e'atan aktual distri-

     (ution1

    dikeas ta(un&. 2liran 'lu& uunadiasusikan. eski'un 'ro"il ke!e'atan se(enarna

    sera&a den&an sli' diu!a'kan di dindin&I% ini karena "akta (aha 'elet hana e(uat

    titik kontak @en&an dindin&. sedan&kan ereka tu'an& tindihdan ene(eran& satu saa lain di dala 'a!k& terse(ut.

    halaman 9

    Vol. B41.

    !:

    uD

    .& -

    D

    7L -------------------RadiusP 

    t.

    saa4.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    21/106

    ..

    .7)

    *.

    .H:untuk 

    .,1H

    7L ---------------------RadiusP 

    Ga(ar *.5. Radial d, stri(ut, 'ada atau rra!llon (atal danaksial tidak ada elo!lt> 'ada ta(un& dikeas den&an (ola

    sehin&&a en&uran&i $olue (e(as dan karenanake!e'atan. 8ondisi untuk keasan (olaan& di&a(arkan 'ada Ga(ar *.5. Itu

    radial (er(a&ai ruan& distn(ution koson& dandistri(usi ke!e'atan harus di'erhitun&kan

    dala 'erhitun&an reaktor rin!i. serta diFixed-Bed Reaktor

    207

    an& detenninat)7n akurat 'anas trans'ortasi

     'araeter *.1*>. *.1>.2da 'ersaaan korelasi untuk en&hitun&

     'araeter 'anas trans'ortasi di'erolehdari 'eanasan atau 'endin&inan 'er!o(aan tan'a re-

    tindakan dan den&an asusi aliran 'lu&H karena itu ereka 'ennit hana e$aluasi seiJuantitati$e. Ba&aiana-

     'ernah. ini !uku' untuk 'er(andin&an kualitati" struktur katalis.

    2.4. Perbandingan dan !aluasiBentuk "atal#st #ang berbeda

    +eilihan "onn katalis an& !o!ok adalah al!ara asalah o'tiasi an& da'at !o-

     'letel ditentukan hana untuk 'roses tertentu. Bahkankeudian. naun. 'e(o(otan "un&si di'eroleh kiner3a

    tion tidak udah karena. se(a&ai !ontoh. tekanan ke!ilkeru&ian. uni"onn en&alir elalui reaktor. dan

     (aik assal dan trans"er 'anas si"at uu-l eakili 'ersaratan laan. tindak an&

    in& 'enilaian karena itu hana 'anduan kasar.2.4.1. Bentuk katalis untuk $diabati% &perasi

    +araeter an& enentukan untuk o'erasi adia(atik !lude:

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    22/106

    1> akti" 'erukaan katalis an& tersedia 'er unit$olue reaktor 

    *> Juaht assa dan 'er'indahan 'anas en3adi-teen &as en&alir dan katalis akti" 

     'erukaan> 2liran kehilan&an tekanan

    4> uni"onnit aliran elalui reaksi an&tor dan den&an deikian tin&kat 'ean"aatan

    tidur teta'+ro'orsi utaa dari katalis akti" 

     'erukaan I% terletak @i Intenor dari (er'ori%truktur katalis Naun. i"it I% diasusikan (aha.

    @ala kasus reaksi !uku' !e'at. reaksi an&%itus tion I% restn!ted ke la'isan th (aahna

     'erukaan eksternal. aka katalis akti" sur-area a3ah da'at dia(il se(a&ai se(andin& den&anluas 'erukaan katalis s'esi"ik eksternal u' '(ika

    @istri(usi u"onn aliran easukitidur teta' dian&&a' se(a&ai asalah an& ter'isah. keudian

    untuk kondisi kinetik di(erikan e$aluasi un&kindi(atasi untuk ti&a 'araeter. eksternalitas tertentu

    nal luas 'erukaan u'. &as - sohd trans"er assa !o-e"isien

    kc ..dan kehilan&an tekanan aliran. Itu

    e$aluasi en3adi san&at sederhana 3ika. den&an

    halaman 10

    *A

    Reaktor industriReaksi doinan tun&&al, &as-'adat eksternal

     'er'indahan assa e(atasi reaksi, karena dala hal ini8asus kinetika reaksi s'esi"ik tidak In-

    nuen!e. /u(un&an untuk konsentrasi cdari ko'onen 2 kun!i dan reaksi sederhana

    %EB#2/ ...

    -  'roduk an& diuraikan dala *.11>. %e(a&ai-

    suin& 'e(atasan trans"er assa. (ahanenei(an&kan untuk ko'onen kun!i se'an3an& sekaran&

     3alan adalahoc

    ; -1 ' 8 < < # 

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    23/106

    '"8 c

    T!,

    osG

     '=*.5>

    )ika rea!tton eiliki kon$ersi 99U, aitu ..konsentrasi outno dari 1U dari inno an&

    8onsentrasi, 'an3an& tidur teta' L adalah,oleh Inte&rasi.

    #ntuk $olue reaktor . an& di'erlukan den&anluas 'ena'an&

    SEBUAH=*.A>8orelasi untuk k da'at diteukan di *.>.

    *.4>. +erhitun&an san&at sederhana untuk lurus, saluran lainarl dilalui. Itu

    as'toti! nilai e(atasi di(erikan 'ada 0a(el 1 =%e!-tion *.1> untuk saluran 'erse&i

    .

    . h

    4e(erikan. it

     '< -,

    dh

    . ;H12D

    kc, 'a ::::: -, - '

    d '/.=dan

    .d

    . ..

    >.35< D

    <=*.9>

    =*.1>=*.11>

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    24/106

    )ika +ersaaan =*.1> di&unakan untuk kehilan&an tekanan.aka untuk lainarl an& dilalui onohth-saluran

    nel. dari +ersaaan =*.6> dan =* >1*.*A. D1

    .*

    ? '@p< ----. 1 D=D,. ;

     D.

    =*.1*>Vol. A4

    en&&unakan 'ersaaan di atas, $arian reaktor untuk katalitik 'eurnian o""-&as den&an $ol- di(erikan

    ue sekaran& dihitun& di *.11>. /asil

    ditun3ukkan 'ada Ga(ar *.6. +enurunan tekanan daritidur teta' le(ih 'an3an& reaktor an& di(utuhkan adalah 'lot-

    tedH 'araeter kur$a adalah diae- hdrauh!ter d

    hdari saluran onolit atau keasan Bo

    d untuk ke!e'atan &as koson&-ta(un& an& (er(eda.

    <E.

     

    .enurut +ersaaan =*.11> ke(ali terse(ut

    Juired Volue tidur teta' . den&an ono 'erse&ikatalis lith dan throu&h'ut an& di(erikan

     ter&antun&

    hana 'ada dh

    .sedan&kan susunan &eoetris

    ='ena'an& tidur ke!ilSEBUAH 

    dan 'an3an& tidur 'an3an&L Datau (esar (a&ian tidur lintas dan te'at tidur 'endek> eiliki

    tidak ada innuen!e di 4.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    25/106

     Naun, te'at tidur lintas detik-ilaah nasional

    SEBUAH untuk throu&h'ut &as di(erikan

    $$en&halan&i-

    ta(an& elalui

    SEBUAH DD G DD

    =*.1>ke!e'atan inter'arti!le

     I' dan enurut

    +ersaaan =*.1*> ini keudian un!ul se(a&ai kuadratistilah dala kehilan&an tekanan.8esi'ulanna. $olue katalis 3uta i(u

    den&an kehilan&an tekanan iniu di'eroleh den&an en&&unakante'at tidur an& san&at nat den&an (esar sekaran& !ross-se!tional

    daerah A dan diaeter saluran hidrolik ke!il atau 'artikel diaeter !i

    hT

    /asil ini (erlaku di &ener-al untuk seua (entuk katalis. 8esulitan utaa den&an

     'en&aturan ini s distri(usi sera&asekaran& ke!e'atan. Ga(ar *.6 enun3ukkan (aikan an&

    ent hilan&na tekanan an& da'at di!a'ai den&anonolit !hannel di(andin&kan den&an (ola

    keasan. Bentuk katalis lain se'erti Ras!hi&!in!in atau 'aket (er&elo(an&-'irin& terletak antara

    ini kur$a (atas.*

    * D

    %e(uah... 1

    %e(uah.

    1:: )

    1;11;1

    %e(uah..

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    26/106

    .-. %'heresvG = O.5m / s

     __2 2

    onolit PPPP -

    14 P 

    1* PPPP %e(uah

    .........

    51

    >. Noa.----- 5

    55

    1

    41

    *

    4

    +an3an& reaktor, P Ga(ar *.6. +re dro' ure er lixed W 'an3an& te'at tidur untuk 

    !atal> tl! !o(u, tlon reaktor L0/ di(erikan throu&h'ut dan99 S D

    8on$ersi ) D,%2O2

    Fun&sihdrauh!

    !at)lstdiaeter d

    huntuk !'t &as dlilerent> ke!e'atan -tu(e I

    r.

    28# 28# 28#

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    27/106

    halaman 11

    Vol. B4*.4.*. Bentuk katalis untuk isoteral

    7'erasi

    %elain Juantu di(ahas se(elunatities, 'araeter 'anas trans'ortasi lateralte'at tidur teta' adalah 'araeter lan3ut enentukan dala

    kontrol reaksi isoteral. %e'erti ditun3ukkan dala Ba&ian*., trans'ortasi 'anas da'at di!irikan oleh

    kondukti$itas thennal e"ekti" te&ak lurusarah utaa aliranH., dan 'anas dindin&koe"isien 'er'indahan

    .8edua kuantitas

    san&at ter&antun& 'ada 'en&isian atau 'a!kin&"onn. 8arena trans'ortasi di industri enarikna

    ilaah in& terutaa ter3adi se!ara kon$eksi, erekasekitar se(andin& den&an assa

    0hrou&h'ut.#ntuk ke'erluan keseluruhan !o'anson. itu

    sesuai 'araeter karakteristik an&

    @a '

    *nnn

    !1

    *E

    1H:H ..

    E

    1 D

    RIsaa

    saa28# 28# 28#

    de

    /ai

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    28/106

    Sebuah.- *

    * N

    SEBUAH,*

    1*

    .p / !

    1 1H -

    EE

    1

    1- X

    ts

     (d

    esaa

    99

    Fixed-Bed Reaktor *9

    di(erikan 'ada Ga(ar *.A untuk (e(era'a industri i'or-tant en&isi dan keasan "onns dala ta(un&

    diaeter ternal den&an ke!e'atan assa-aliranG

    ?<

    1 k&-*

    s-l

    .@iensi tu(uh keasan an&

    di'ilih sehin&&a luas 'erukaan eksternal khusus ereka%e(uah

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    29/106

     'adalah !a.

    *1m

    .@en&an kondisi terse(ut hol-

    rendah, !hnders (erdindin& ti'is eiliki keun&&ulan an& 3elasle(ih "onns 'a!k& lainna. eaerkan terendah

    kehilan&an tekanan dan tertin&&i thennal !ondu!ti$I-t. /ana en&enai 'er'indahan dindin& 'anas ereka

    kalah den&an (ola atau silinder. Naun. (aik dindin& 'er'indahan 'anas ini ta'akna kuran& te&as dari

    a $ie'ot rekaasa reaksi dari radikal (aik al thennal kondukti$itas, karena Fonner (isa

    diko'ensasi oleh suhu an& sesuai 'ro"il dari edia 'er'indahan 'anas. sedan&kankondukti$itas thennal radial lan&sun& "luen!es

    9h

    4

    E

    -*

    E.

    1!i.

    XlGa(ar *.A. Luas 'erukaan s'esi"ik ouler 

     (i(irD "raksi tua

    1 :.e"0tDCll e r dDdl ene(uhkan

    !ondu!tl lt sa+a,.

    dindin& hea/ran, "er koe"isien6

    T

    dan 'enurunan tekanan '

    untuk 'a!l&s dll0erent1

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    30/106

    a tuhe dari ternal dDaeler dan a 2ir D7 ,,, do!lt>G,

    <ll&7, s- Ddi 2(ient !ond, ll7ns

    a> s'her Glass. . d '

    < . (> (ola ka!a. d

     '<

    1 . nn&s !i Rds!hl&. keraik. d.<

    1 . D,< =,

    . 1 < 11 ntnt.d> Ras!hi& nn&s. (a3a staless. d. < 1 nt. d,<

    9 ntnt. 1 < 11 nt. e> /ollo keraik !> hnders1

    , rre&ul 'an3an& r.d.

    <9 . D,

    <4 . 2ku , 1 .

    t>+enuh !erdlC C> hnde dari Irre&ular 'an3an&. D.

    < ntnt. %aa < 11 . &l = D , ed

     (er&elo(an& lo&a-'irin& 'a!l& =%uller 8ata'ak> , de saluran. h> @ilalui (er&elo(an& lo&a-'irin& 'a!l&. na D

    !hdnnels. I> 2utontotl ee, haust onohth. Cordtnth. saluran 'erse&i. d <

    9 N0

    halaman 12

    *1

    Reaktor industrikesera&aan kondisi reaksi atas

     (a&ian ta(un& lintas. @i sa'in& itu. 'adatsilinder den&an rasio 'an3an&-ke-diaeter (esar 

    eiliki nilai trans'ortasi 'anas an& (aik. ta'i 'ada (iaadari keru&ian tekanan an& san&at tin&&i.

    eski'un si"at trans'ortasi 'anasna iskin. %e(uahonolit den&an lurus, saluran 'aralel, se'erti

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    31/106

    di&unakan untuk kontrol knal'ot o(il. disertakandi !o'anson terse(ut.

     (entuk onolith eiliki sur- tertentu san&at tin&&ia3ah diko(inasikan den&an keru&ian tekanan an& san&at rendah.

    ene(eran&i struktur (er&elo(an& an& 3auhle(ih en&untun&kan untuk kontrol reaksi isoteral.

    ereka eiliki konduksi teral radial san&at tin&&iit (aha I% ha'ir inde'enden dari sur- tertentu

    en&hada'i daerahH an& terakhir da'at $aned le(ih le(ar  (erkisar den&an !ara diensi saluran. Itu

    katalis dari ta(un& reaksi sehin&&a da'at terstruktur keasan sehin&&a luas 'erukaan s'esi"ik ke!il

    daerah da'at di&unakan @i ilaah dari reaksi utaa?ona tion, seentara 'a!kln&s dari %eakin se'it

    %truktur er. Oaitu .. luas 'erukaan s'esi"ik an& (esar. adalahdi&unakan hilir. @en&an !ara ini sera&a an& le(ihla3u reaksi dan 'ro"il te'eratur da'at

    di!a'ai selaa 'an3an& ta(un& =lihat Ba&ian 4..>. Naun. harus diin&at (aha den&an

    ene(eran&i struktur (er&elo(an&, kon$ekti" radialtrans'ortasi 'anas ter3adi hana dala satu 'er'en- 'esaat

    di!ular ke arah aliran utaa. %e(a&ai ta(ahan. 'erilaku aliran dala ta(un& dari detik- lintas elin&kar 

    tion a&ak sera&a le(ih !ir!u"er- an&en!e. itulah se(a(na /al ini en&untun&kan untuk en&atur 

     (a&ian 'a!kin& sin&kat dala seri. setia' (a&ian en3adi-in& 'en&un&si 9. 0rans'ortasi 'anas-'araeter 

    ters @ala Ga(ar * A ditentukan untuk struktur diatur den&an !ara ini.

    asalah uu dala 'en&&unaan onolit%truktur @ala ta(un& reaksi I% dindin& len&ka'

    hu(un&i %e3ak ta(un& indi$idu ultltu(ular reaktor selalu eiliki toleransi diaeter !a.

    1 dan en&un!i dari struktur @en&andindin& ta(un& harus dihindari. ('ass dari aliran di

    dindin& (ahkan le(ih (esar dari'ada @en&an 'aket-a!ak teuan. %a'ai saat ini tidak ada in- tertentu

    $esti&ations dari a&tude dan e"0e!ts ini"enoena.). Reaksi *ontrol $diabati%

    2dia(atik reaktor "ixed-(ed an& tertua

    kon"i&urasi reaktor "ixed-(ed. @ala sederhana8asus ereka terdiri dari 3aket !lindn!al di ana

    Vol. B4

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    32/106

    : IYli :: 2)I: ili" -=%e(uah

    t%e(uah

    saas

    to.uen!h

    Ga(ar .1. 8onse' desain a untuk reaktor adia(atik 2> reaktor dikeas te'at tidur adia(atik. B> reaktor @isk.

    C>R2@

    Ial-sekaran& reaktor katalis lon&&ar dikeas di laar dan

    dilalui @ala arah aksial =Ga(ar. .1>. #ntuk en&hindari katalis a(rasi oleh "lutdi?atl7n 'arsial.

     'a!kln&s katalis selalu dilalui dari atas

    ke (aah. )ika te'at tidur teta' terdiri dari onolit (a&ian katalis an& di&unakan. arah aliran i,

    seenan&-enan&.%e(a&aiana di(ahas dala Ba&ian * 4.1. an&-sarat

    ent untuk lo tekanan rendah, s en&arah ke te'at tidur teta'diaeter (esar dan tin&&i rendah =Ga(ar. .1 B>.

    +en&aturan sea!a itu =konse' disk> di&unakan 'ar-khusus- saat an& san&at sin&kat aktu tin&&al. "ollo

    elen&uh den&an 'endin&inan lan&sun& reaksi. adalaha3i(. Contohna terasuk oksidasi aoa

    dala 'roduksi asa nitrat =-. 2sa nitrat Nitrous2C id. dan Nitro&en 7ksida. %e(uah 16. '' *9-*>

    dan dehidro&enasi oksidati" 'ada !ata- 'erak lsts =isalna .. sintesis "oraldehida oleh dehidrasi

    dro&enation etanol - Foraldehida. %EB#2/++.

    halaman 13

    Vol. B4 ''.5*4-5*A>. @ala kasus 'ertaa "ixed (ed

    terdiri dari (e(era'a la'isan kaat 'latinu&au?es, dan tn kasus kedua. dari 'erak (er'ori

    la'isan (e(era'a sentieter. 0e'at tidur di-aeters (isa sa'ai (e(era'a eter.

    +ada rekenin& kesulitan terli(at den&ane'eroleh aliran sera&a eil se'erti untuk struktur 

    alasan, konse' disk ter(atas %ail !ata-$olue Lst. 8onse' aliran radial =Ga(ar. .1 C>

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    33/106

    di&unakan di ana se3ulah (esar katalis an& di-dili(atkan. 8easan katalis dita'un& di

    ruan& antara dua !in!in konsentris laar atau!in!in 'elat (erlu(an&. dan dilalui radial.

     (aik dari dala ke luar atau dariluar ke dala. @esain ini san&at

    !o!ok untuk $olue katalis (esar serta untuk o'erasi 'ada tekanan tin&&i, karena 'ada oderat

    diaeter reaktor $olue katalis da'at (er$ariasi atas (er(a&ai den&an en&u(ah reaktor 

     'an3an&, tan'a e'en&aruhi 'an3an& aliran-elaluidari keasan.

    %e(uah "itur 'entin& dari dikeas radial-aliran reaksitor adalah (entuk tidur 'enutu'an atas.

    %EB#2/sederhana !o$enn& horisontal tidak 'raktiskarena !elah elalui ana &as an& tidak (ereaksi da'at lulus

    keudian ter(entuk karena 'en&enda'an tidak da'at dihindari dari 'en&e'akan. +en&aturan an& ditun3ukkan tn Ga(ar 

    .* telah ter(ukti e"ekti" se3ak Ini en&hasilkan !a'uranaksial dan radial aliran elalui tidur di

    tidur 'enutu'an atas. &eoetris an& di(utuhkanBentuk harus detertned oleh siulasi

    2liran dua diensi lokal elalui 'a!ktn& an&.1M.

    8euntun&an dari katalis onohth den&anlurus, saluran 'aralel untuk reaktor adia(atik 

    telah diaksud dala +asal *.4.1.%e3ak katalis onolit (iasana di'roduksi

    den&an 'ena'an& 'erse&i 'an3an&. te'at tidur teta' adalahdi(an&un den&an en&atur ini ono indi$idu

    liths tn (aris dala (entuk kotak an& (esar. eni'u-reaktor @eNox kon$ensional untuk en&ha'us N7,

    dari 'e(an&kit listrik &as (uan& karena itu de-ditandatan&ani se(a&ai ruan& 'erse&i 'an3an& =&(r. .>. Itu

    katalis serin& disusun dala (entuk (e(era'ala'isan di %enes. ruan& antara indi$idu

    la'isan eun&kinkan !ross-ixtn&, sehin&&a in"lu-en!e aliran sera&a se(a&ai eil se(a&ai keun&kinan

     'enu(atan lokal dari la'isan (erikutna da'at en&ko'ensasiter'uaskan sa'ai (atas tertentu.

    Re"erensi di(uat tn Ba&ian *.* ke I 'ortan!e sera&a en&alir ke dan elalui

    reaktor "ixed-(ed adia(atik. Ini tidak udahuntuk en!a'ai. terutaa den&an tekanan rendah-Ioss

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    34/106

    reaktor onolit. dan e(utuhkan desain an& !eratFixed-Bed Reaktor 

    *11Berlu(an&

    dindin&un'er"orated

    dindin&aksial radial

    aliran &asdaerah

    radialaliran &as

    daerahGa(ar .*. 2tas

    te'at tidur !lo, ure@i

    a radlal-"lo , red!tor I)

    %truktur !

    A8atalisator 

    eleenodul katalis

    &as (uan&

     N/)

    @it

    &as (uan& keluar 8atalisator 

    la'isanGa(ar .. ruan& reaksi untuk reo$dl dari tro&en ox-

    Ides dari &as 'e(an&kit listrik (uan& *)

    halaman 14

    *1*

    Reaktor industridari ka' in"lo. +ada rekenin& tekanan rendah

    akin loss, kondisi aliran an& tidak en&untun&kan di out an&aliran hood 3u&a da'at e'en&aruhi 'erilaku aliran

    elalui tidur katalis.2n&ka

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    35/106

    .4enun3ukkan distri(usi ke!e'atan

    de'an inlet onolit untuk industrikatalis o(il Berte'at *.11M. %e3ak aliran

    tidak (isa en&ikuti 'ele(aran ti(a-ti(a inlet!oron&, se'erti&a dari total 'ena'an& adalah tra-

     (er'en&alaan 'ada ke!e'atan an& kira-kira ti&a kali (erarti ke!e'atan. /al ini da'at di'erkirakan (aha, den&an uni-

     (entuk aliran elalui katalis, seten&ah katalisVolue akan !uku' untuk ean an& saa

    kon$ersi. )u&a, tikun&an di "eed'i'e da'at ene(a(kan (er'utar-'utar-3enis ko'onen dan den&an deikian (erkontri(usi

    aliran sera&a.reaktor "ixed-(ed urni adia(atik di&unakan

    terutaa untuk reaksi den&an 'anas ke!il reaksition. Reaksi ini terutaa terli(at dala &as

     'eurnian, di ana se3ulah ke!il inter"erensi

    ko'onen & dikon$ersi ke noninter"erin&senaa. Bilik di&unakan untuk en&ha'us N7,

    dari &as (uan& 'e(an&kit listrik, den&an katalis,. ::,

    u/ai

    1

    45

    aliran assaT T *4 k& ; 3a

    /ai

    6 k& ; 3a.. .. k& ; 3a

    A1

    @iaeter, e-Ga(ar ,4, Velo!it dlDtn(utlon @ala Industnall (erte'at

    katalis dutoo(lle * 11>Vol. A4

    $olue le(ih dari 1

    .adalah ter(esar 

    reaktor adia(atik, dan katalis knal'ot untuk esin 'e(akaran internal, den&an katalis $ol-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    36/106

    ue dari !a. 1 L, an& terke!il. kiia khasa'likasi terasuk ethanation C7 dan

    BER%22*

    residu &as sintesis N/, sertahidro&enasi se3ulah ke!il tak 3enuh

    senaa dala aliran hidrokar(on. Oan& terakhir kasus eerlukan 'eantauan dan re&ulasi an& akurat

    ketika hidro&en adalah le(ih, untuk en!e&ahethanation len&ka' karena suatu an& tidak terkendali

    kenaikan suhu, a'a an& dise(ut 'elarian =lihatCha'. 5>.

    4. Reaksi Control den&an +asokan atau+en&ha'usan +anas di Reaktor 

    4.1. 'en&antar +ada se(a&ian (esar reaktor "ixed-(ed untuk di-Reaksi sintesis dustrial, lan&sun& atau tidak lan&sun&

     'asokan atau 'en&ha'usan 'anas di te'at tidur katalisdi&unakan untuk enesuaikan 'ro"il suhu di atas

    en&alir 3alan se3auh un&kin den&an 'ersaratandari 3alur reaksi o'tial. @i sini 3elas

    trend 'erke(an&an da'at diaati, an&di&a(arkan 'ada Ga(ar 4.1.

    +e(an&unan diulai den&an adia(atik reaksitor =Ga(ar, 4.1 2>, an& 'ada rekenin& adia(at- an&

     'eru(ahan suhu i! hana (isa dio'erasikan untuk e(erikan kon$ersi ter(atas. kon$ersi an& le(ih tin&&i

    di!a'ai 'ada suhu rata-rata an& saa le$-el ketika (e(era'a taha' adia(atik di'erkenalkan,

    den&an 'eanasan enen&ah atau 'endin&inan setelah setia'taha'. Bentuk 'alin& sederhana eli(atkan enuntikkan 'anas atau

    &as din&in antara taha' =Ga(ar. 4.1 A>. #ntuk se(uahdiaeter ta(un& konstan. keleahan utaa

    ini strate&i 'en&endalian suhu an& silan& 'euatan se!tional, an& enin&katkan dari 'an&&un& ke

     'an&&un&, dan 'en!a'uran aliran 'anas dan din&in.an& I% 'enuh sean&at en&untun&kan. !o'osi- an&

    tion (eru(ah den&an suntikan. an& da'at eilikie"ek 'ositi" atau ne&ati" 'ada reaksi an& diin&inkan.

    +erke(an&an (erikutna adalah 'en&&antianin3eksi 'endin&inan oleh ex!han&- 'anas intersta&e

    ers, elalui ana di'erlukan atau dile'askan 'anasreaksi di(erikan atau diha'us =&(r. 4.1 C>.

    +erke(an&an reaktor di ana 'erukaan 'ertukaran 'anas an& terinte&rasi dala

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    37/106

    tidur teta' untuk easok atau en&ha'us 'anas reaksition sedekat un&kin den&an situs reaksi

    ter3adi se!ara 'aralel den&an 'erke(an&anreaktor adia(atik ultista&e Ith terediate

    halaman 15

    Vol. B4

    &as u'anl

    - lsaa

    saaene(uhkan

     'e(aa 'utaransaa

    saa PPP )

    &as u'anC@

    Coolanllin&karan saa

    Coolanl

     'utaranIIGa(ar 4.1.

    +e(an&unan reaktor "ixed-(edZ

    Fixed-Bed Reaktor Inlersla&e

    ene(uhkan 'enukar 

    *12> la3an&-tidur adia(atik reaktor dikeas te'at tidurH B> reaktor 2dia(ati!

    den&an tersta&e &a, 'akan=28# CI

    konse'>.C>

    ultl(edreaktor "ixed-(ed adia(atik llh tersta&e 'ertukaran 'anas. reaktor "ixed-(ed @>

    ultltu(ular. E> ulutuhular "ixed-(edreaktor den&an dua Clr!#lts !oohn& dan nosotherdl !oohn& te'erdture =an&

     'rolil! suhu, ho .... n%2O2D

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    38/106

    untuk d%tron&l

    Reaksi eksoteris> 'eanasan atau 'endin&inan. ulti tu(ular "ixed-(ed

    reaktor =Ga(ar. 4.1 @> eru'akan an& tertua danasih 'erakilan doinan kelas ini

    reaktor "ixed-(ed. Berikut keasan katalisterletak ta(un& indi$idu ta(un& +ork 

    dle. +anas trans"er enen&ah (eredar sekitar (undel ta(un& dan elalui eksternal

     'enukar 'anas. di ana 'anas reaksi I%disediakan atau diha'us. %edan&kan den&an endoterik 

    reaksi. &as !ir!ulat& da'at di&unakan se(a&ai 'anas-entrans"er edia. untuk reaksi san&at eksoteris

    tions eksklusi" !air atau endidih 'er'indahan 'anasedia an& di&unakan. /ana@i

    !ara ini da'at katalissuhu =isalna kasus oksidasi 'arsial

    tions> diadakan kisaran suhu se'itdi'erlukan untuk kontrol reaksi selekti".

    ulana. inte&rasi 'anas 'ertukaran te'at tidur teta' dian"aatkan untuk eastikan se(a&ai isoteral

    kontrol reaksi un&kin. an& I% en&a'a reaksitor dari 3enis an& ditun3ukkan Ga(ar 4 1 @ 3u&a

    uuna dise(ut reaktor isoteral. erekaditandai den&an ta(un& reaksi * A

    diaeter dan hati-hati diran!an&kontrol aliran !airan 'er'indahan 'anas sedan&.

    @en&an se(a&ian (esar konstan trans"er 'anas!ondltion

    seluruh (erkas ta(un& dan te- aksiu+eru(ahan 'erature dari

     'anas-tran"er %edan&

    ta(un& (undel (e(era'a dera3at0he !on!e'( ter(aru an& ditu3ukan untuk esta(llsh&

    a (e(as di'ilih =ith hi(> te- o'tiu 'ro"il 'erature le(ih 'an3an& ta(un&. ulan& ini

    Juires kontrol an& ko'leks trans"er 'anas enen&ah

    halaman 16

    *14

    Reaktor industriden&an (e(era'a (a&ian dan tin&kat suhu =G(r.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    39/106

    4.1 E>.%tiulus untuk 'erke(an&an diuraikan

     'ada Ga(ar 4.1 adalah ke(utuhan total atenal (aku 'ean"aatan dala hal (aik assa dan ener&i. Ini

    eli(atkan se(a&ai kriteria utaa hasil akhir 'rier  'roduk =aksiu>, hasil dari 'roduk sa'in&an

    an& harus di(uan& dan dihilan&kan =inii(u>, konsusi ener&i teral atau re-

    !o$er, dan ke(utuhan ener&i ekanik =8o'resi &as, sirkulasi 'er'indahan 'anas

    ediu>. %elain (iaa o'erasional, an&ditentukan oleh kriteria di atas, $estasi an&

     (iaa 'eerintah an& enentukan dala ke'utusan in$estasi,dan se!ara alai enin&kat ta3a den&an enin&katna !o-

     'lexit dari siklus reaksi.+ada rekenin& (iaa 'enurunan 'roeksiukuran tanaan dan tin&kat (erikutna utili?a-

    tion serta ke!an&&ihan teknolo&ian& enentukan dala en&hitun& har&a 'roduk. %e$-

    eral dari $anants reaktor "ixed-(ed diilustrasikan+ada Ga(ar 4.1 da'at. ter&antun& 'ada lokasi

    lokasi 'roduksi dan 'erkiraan out'ut, en3adidi&unakan untuk 'roses an& saa. %e(a&ai !ontoh, ulti

    taha' siste reaksi adia(atik den&an 'erten&a-akan 'akan ua' su'erheated, ulti tu(ular reaksi

    tor den&an (eredar 'eanas &as, dan ketatdesain isoteral den&an ulti reaktor tu(ular 

    di'anaskan den&an &ara !air an& saat ini di&unakan untuk sintesis endoterik stirena dari etil (en

    ene. )u&a, eksoteris, kesei(an&an ter(atas reaksitions se'erti sintesis etanol dilakukan

    dala reaktor adia(atik ultista&e den&an intersta&e 'endin&inan serta ulti reaktor tu(ular. Le(ih-

    seua, (a&aiana'un, ada ke!enderun&an ke arah an& le(ih@esain an& san&at terinte&rasi, an& akan e'er!e'at

    Ith ener&i n%ln& dan @asar /ar&a Berlaku atenal (aku. 2dIa-Bati! ultista&e desain dan reaktor den&an 'anas

     'ertukaran terinte&rasi di te'at tidur teta' dis-en&u'at di (a&ian (erikut. autotheral re-

    kontrol tindakan, di ana 'anas reaksi dariReaksi !uku' eksoteris di&unakan untuk 

    eanaskan (ahan (aku asuk. @i(ahas atau ter'isahratel @ala Ba( .

    4.*. 2dia(atik ultista&e Reaktor den&anIntersta&e /eat 0rans"er 

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    40/106

    2dta(atl! reaktor "ixed-(ed ultista&e Ithenen&ah 'endin&inan atau 'eanasan an& 3aan sekaran& ini,

    di&unakan terutaa di ana reaksi (erlan&sun& se-le!ti$el untuk e(erikan 'roduk tun&&al ta'i I% di(atasi oleh

    Vol. A4kondisi ekuili(riu. 'endin&inan enen&ah

    atau 'eanasan di&unakan untuk en&&antikan suhu &aske arah kesei(an&an an& le(ih tin&&i kon$er&en

    sion. Contoh uu terasuk sintesisaonia, sul"ur trioksida, dan etanol. dala

    Reaksi eksoteris kon$ersi keseti(an&anuntuk 'roduk tar&et (erkuran& den&an enin&katna

    suhu. se'erti an& ditun3ukkan 'ada Ga(ar 4.* 2. #ntuk di(erikan kon$ersi

     *suhu (isa karenaditeukan di ana la3u reaksi, den&an horat

    untuk 'roduk tar&et, en3adi aksial. Inisuhu harus di (aah keseti(an&an te-

     'erature ta'i tidak (e&itu rendah sehin&&a reaksi en3adi-datan& terlalu la(at untuk alasan kinetik. 'oin

    di'eroleh den&an !ara ini da'at (er&a(un& untuk e(entuk kur$a la3u reaksi aksiu =Ga(ar. 4.* B>.

    8arena, dala kasus reaksi adia(atik !on-trol suhu enin&kat se!ara linear den&an

    kon$ersi di!a'aix

    enurut luas- an&tion,

    =4.1>asin&-asin& 3alur reaksi adia(atik dari exother-

    Reaksi i! terletak 'ada &aris lurus dari &radien0 ; x

    =Lihat Ga(ar. 4.*a>.%e(uah 3alur reaksi 'raktis untuk ulti

    Reaksi taha' adia(atik sehin&&a da'at (erasal dariGa(ar 4.* den&an (er&a(un& (a&ian &aris lurus untuk 

    reaksi adia(atik ke &aris $ertikal untuk +enurunan suhu karena 'erten&a- tidak lan&sun&

    akan 'endin&inan =Ga(ar. 4.*C>.0he kinetik o'tiu reaksi 3alur 

    den&an terke!il hasil $olue an& di'erlukan katalisketika lintasan (erikut, @ala se3ulah (esar 

    lan&kah-lan&kah ke!il. &aris la3u reaksi aksiu. @i 'raktek. a'arat dan 'eralatan 'en&eluaran

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    41/106

    endatan& 0erli(at dala se3ulah (esar taha'an harus@iti(an& elaan ta(un&an di katalis. eni'u-

    reaktor kon$ensional ultista&e untuk ini kelas re-oleh karena itu tindakan ti&a sa'ai lia taha'. 2n&ka

    4. enun3ukkan tata letak se(uah sintesis aoniareaktor an& diran!an& atas dasar ini. #ntuk rea- struktural

    anak 'enukar 'anas @iasukkan antarain"lo dan out"lo di (a&ian terendah dari

    tekanan !asin&. Gas reaksi keudian en&alir u'- (an&sal di !elah annular antara tekanan

    !asin& dan te'at tidur teta', diana /al ini le(ih lan3utdi'anaskan dan 'ada saat an& saa elindun&i tekanan an&

    akin-(eann& ko'onen struktural, terhada' antan!essi$el tin&&i teta' tidur suhu. 0i&a

    adta(atl! teta' tidur an& dilalui dari atas ke

    halaman 17

    Vol. B4Fixed-Bed Reaktor 

    *1

    Z

    t

    saa.r ::. a(ati!.....

    V: tlonakan

     'athsuhu

    .

    ..

    ; ......... Lo!us o" 

    ....,o'tial

    ....la3u reaksi

    1saa

    .Ksaa

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    42/106

    saa8on$ersi.

     *9  *9 

     *9 Ga(ar 4.*. EJ#lh(nu hltatl7n reaksi eksoteris

    2> EJulh(riu kon$ersi se(a&ai "un&si te'eratur. B> 7'tiu kur$a la3ureaksi. C> +enin&katan 8on$ersi

    oleh !oohn& tersta&eL.." DD D- 0 -----, -

    8ondensasi 'endin&in

    0aha'&as se&ar N

    * /*

    = C/4

    1Clr!u =2tin& &as

    7""-&as#a'

    ll-l D"lDI ---2ir 

    #a'1--4 ---- 2ir 

    akan8eluar 

    Ga(ar 4.. %kea reaktor ultista&e untuk aonia, nthesls (aah. (a&ian dari 'anas reaksi (e& uti-

    li?ed untuk en&hasilkan ua'@i

    dua terediate 'enukar 'anas. #ntuk eulai reaktor din&in. 'anas

    &as harus dita(ahkan ke te'at tidur 'alin& atas. untuk isalna elalui start-u' 'reheater eksternal.

    Industnal reaktor ultista&e adia(atik serin& (er(eda dala (anak rin!ian dari Ga(ar 4.. eski'un

    ereka adalah dari desain dasar an& se(andin&. untuk-!ontoh 'le, radial (ukan aksial dilalui tidur da'at

    en!a'ai kehilan&an tekanan an& le(ih ke!il den&an F2 le(ihan& tak en&untun&kan susunan strukturalH 'ertukaran 'anas

    den&an (ahan (aku din&in da'at dilakukan den&an 'anas 'erukaan 'ertukaran te&rated di katalis 'ertaa

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    43/106

    te'at tidurH atau euaskan &as din&in da'at di&unakan untuk en!a'ai 'en&aturan suhu ta(ahan.

    odern. reaktor ultista&e adia(atik un&kinsehin&&a en3adi (e&itu ko'leks (aha 2nses 'ertanaan

    a'akah ulti tu(ular desain a!!ord& untuk Ga(ar 4.1 @ atau E tidak eakili le(ih

    alternati" an& en&untun&kan. di'erlukan 'anas antan 0heen&u(ah luas 'erukaan dala kasus di ana antan 'anas

    +eru(ahan terinte&rasi dala "ixed (ed I%aller 

    dari@i

    kasus aliran &as (e(as 'ada rekenin&e"ek 'ositi" dari keasan katalis. Le(ih lan3ut-

    le(ih,%aa ttidak eli(atkan ta(ahan

     'reurekeru&ian. dan kur$a tin&kat rea!llon o'tiu

    =Ga(ar. 4.* B> da'at le(ih (aik didekati den&an !on-trolhn& 'ro"il suhu !oohn& =lihat %e!-

    tion 4..*.> dari'ada oleh re- suhu (ertaha'du!tion

    halaman 18

    *15Reaktor industri

    @i sisi lain, 'en&aturan ultista&eda'at di'erti(an&kan untuk struktural,-teknik o'erasi

    nolo&, atau kinetik alasan dala kasus (erikut:1> )ika, dala kasus (esar tanaan tun&&al kereta. su(-

    @i$isi 8e (e(era'a ite indi$idu a'-+aratus di'erlukan untuk alasan trans'ortasi

    atau konstruksi*> )ika katalis harus di&anti dala indi$idu

    taha' 'ada aktu an& (er(eda 'ada rekenin& (er(eda-ko'osisi katalis ent dan ; atau 'enuaan

    > )ika ta(ahan (ertaha' reaktan eiliki kinetik keun&&ulan di(andin&kan den&an total 'ena(ahan

    "eed =di sini interediate diran!an& sesuai 'enukar diate 'anas en3ain distri- sera&a

     (ution dan 'en!a'uran den&an &as reaksialiran>

    4> )ika taha'-taha' 'eralihan an& di&unakan untuk en&ekstrak e(atasi 'roduk @ala kasus eJuili(riu-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    44/106

    Reaksi ter(atasH !ontoh adalah interediate an& 'enera'an diate dari %7> se(elu taha' terakhir 

    dari %7> sintesis> @en&an suhu reaksi di atas DC di-

    terediate !oohn& da'at dilakukan lan&sun&den&an air endidih. sedan&kan @i te'at tidur teta'

    %uhu tin&&i 'er'indahan 'anas enen&ah harusdi&unakan se(a&ai 'endin&in =lihat Ba&ian 4..1>

    4.. Reaktor den&an Ex!han&e +anasterinte&rasi dala Bed 0eta'

    0u3uan dari kontrol reaksi den&an antan 'anas (eru(ah terinte&rasi di te'at tidur teta' en&&unakan

     (eredar edia 'er'indahan 'anas adalah en3a&asuhu katalis dala o'tiu se'it

     (erkisar di (aah seua kondisi o'erasi. @en&anReaksi (erturut san&at eksoteris. se'ertioksidasi 'arsial, dan hidro&enasi 'arsial.

    karena (ahaa reaksi 'elarian=Lihat Ba&ian 5.*> 'ersaratan ini da'at di'enuhi

    hana 3ika1> %uhu edia 'er'indahan 'anas

    I% dekat den&an suhu katalis an& diin&inkan*> 'erukaan (esar 'ertukaran 'anas (usur tersedia

     'er $olue katalis satuan> ke!e'atan aliran assa an& !uku' (esar dari

    &as reaksi eastikan trans'ortasi 'anas an& (aik dari keasan ke sur- 'ertukaran 'anas

    en&hada'i@en&an reaksi eJuih(nu eksoteris dan

    reaksi endoterik 'ersaratan inikuran& ketat karena reaksi ini tidak (isa run

    Vol. A4 'er&i, eski'un di sini 3u&a itu ulai en3adi

    en&akui (aha suhu an& ketat dan sera&akontrol atas 'ena'an& reaktor adalah ad$anta-

    &eous.4..1. /eat 0rans"er edia 0eta'-B

    reaktor Oan& 'ertaa dari 'ersaratan di atas 'resu'-

     'ose (era!a-a!a edia 'er'indahan 'anas an&en!aku' rentan& te'eratur seluruh (un&a

    untuk reaksi "ase &as dala reaktor "ixed-(ed. %aa tI% udah untuk e(edakan antara &as.

    !air. dan 'en&ua'an edia trans"er 'anas.Gas edia trans"er 'anas dala (entuk 'anas

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    45/106

    &as (uan& di&unakan dala kisaran suhuatas DC eksklusi" untuk easok 'anas untuk en-

    reaksi dotheri!.%e(alikna. 'en&ua'an edia trans"er 'anas

    di&unakan se!ara eksklusi" untuk en&hilan&kan 'anas darieksoteris

    reaksi.%edan&kan

    dahulu"raksi inak (ui se'erti inak tanah =isalna, In

    sintesis etilen oksida> an& le(ih (anak di&unakan.ereka kini telah di&antikan oleh (oihn&

    air karena udah ter(akar. enurunkan 'anas 'en&ua'an. dan ke(utuhan untuk en&hasilkan

    ua' dala kondensor ; ex!han&- 'anas hilir er. 0er&antun& 'ada ua' 3enuh tekananakin. kisaran suhu 1-1 C

    =1 (ar> (isa ditutu'i den&an air endidih. @iIni rentan& itu adalah trans"er 'anas an& le(ih disukai o(at-

    u untuk en&ua'kan 'endin&in 3ika 'endin&inan isoteralin& suhu di'erlukan.

    Lokal 'ro"il suhu 'endin&in $ana(leda'at esta(hshed 'alin& udah den&an hJuid 'anas-

    edia 0rans"er an& tidak en&ua' di ra'kan an& 3an&kauan o'erasi ed. #ntuk en&hindari ka$itasi.

    air 'ressun?ed harus di&unakan hana sa'ai !a.** CH inak 'er'indahan 'anas enutu'i suhu

     3an&kauan hin&&a C.

    seentara di atas suhu inien!air &ara sekaran& di&unakan se!ara eksklusi" dala reaksi

    teknolo&i 4.1>. @i(andin&kan den&an inak 'anas trans"er ereka eiliki keuntun&an (aha ereka in!o-

     (usti(le dan sta(il. eski'un ereka eiliki dis an&keuntun&an (aha ereka e'erkuat sekitar * C =ni-

    trate en!air> atau 4 C =kar(onat en!air>. Iturentan& suhu un&kin 'er'indahan 'anas saa-

    dia di(andin&kan 'ada Ga(ar 4.4. %elainsta(iht teral. ener&i

     I  'er unit 3ulah

     'anas dian&kut[

    di'erlukan untuk Edarkan se(uahedia trans"er 'anas I% kriteria +entin&

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    46/106

     'ilihan

    halaman 19

    Vol. B4

    1saa

    saasaa

    Asaa

    saasaa

    saa5

    saasaasaa

    :H - D4

    saa -

    saa..

    saa..

    saa

    *K @

    endidih 'er'indahan 'anas

    o D ! P 

    .. ..

    ..... E

    ikon$eksi !airan

     'er'indahan 'anas!: D

    o ..1:

    EFixed-Bed Reaktor

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    47/106

    217

    D ..

    D ..

    ....D

    ..

    u:&as kon$eksi

     'er'indahan 'anasGa(ar 4.4. rentan& a'likasi untuk edia trans"er 'anas uu

    +ersaaan (erikut telah diturunkan untuk e$aluasi edia 'er'indahan 'anas tan'a

     'eru(ahan "asa 4.11M:

    "KK,: R 

    !(!C3 .

    ! '

     N5-=4.*>

    diana"

    adalah aliran 'anas an& ditrans"er oleh 'anas- an&entrans"er edia sedan&kan suhu Its enin&kat

    oleh te'at I1% 

    c' 

     N I% daa 'o'a an& di(utuhkan,

    dan[,

    ! '

    Ddan D1 adalah ke'adatan, 'anas s'esi"ik 

    ka'asitas, dan $iskositas dari 'er'indahan 'anas o(at-u. #ntuk edia trans"er 'anas !air, 'ersaaan

    I% (erasal dari 'enurunan tekanan dala tur(ulentldilalui, 'i'a hidrolik halus.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    48/106

    %aa tadalah 'raktis-

    kal untuk ee!ahkan +ersaaan =4.*> untuk daa 'o'a D. ;"

    )* 6 N< <

    11%.,=4.>

    @en&an deikian di'erlukan daa (alin&-(alin& se(a&ai ha'ir kekuatan keti&a

    " / 11 %c ' 8o'onen D1

    *H!

    6."2,an& hana (er&antun& 'ada "isik 

    si"at 'er'indahan 'anas sedan&, adalah 'lot-ted se(a&ai "un&si te'eratur 'ada Ga(ar 4..

    /al ini enun3ukkan luar (iasa 'er'indahan 'anas te'at-ikatan air an& dihasilkan dari ke'adatan dan,

    @itertentu, 'anas s'esi"ik an& tin&&i. serta

    si"at &as =udara> dan ua' =$a- air  'or>, an& sekitar tu3uh li'at

    le(ih (uruk. inak 'er'indahan 'anas uu dan en!air &ara=Natriu nitrat> (er(arin& dekat (ersaa-saa, teta'i tentan&

    urutan (esarna di atas air. 7ran& iskin 'er-Foran!e natriu !air di(andin&kan den&an 'anas-

    0rans"er inak dan en!air &ara di!atat#ntuk en&u3i +ersaaan 4, 'ada antan le(ih realistis

    !uku' dari !oohn& ulti reaktor tu(ular, se(uahkuadrat tu(e (undle =!ross se!tion 1, x 1, >

    den&an (erlaluna e'at kali li'at dari 'endin&in itu de-ditandatan&ani den&an en&&unakan 'ersaaan rin!i untuk tekanan

    dro' dan 'er'indahan 'anas 4.1*M untuk 'anas- $anousedia trans"er. +ele'asan 'anas 15 k di

    191 =6 x 4> ta(un& diaeter eksternaldan 4 'an3an& sesuai den&an kondisi di

    reaksi oksidasi 'arsial. 8enaikan suhuantara 'akan dan outlet 11

    &c<

    8 adalah as-@iasusikan untuk 'er'indahan 'anas enen&ah =additional-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    49/106

    l 1 8 untuk ua' udara dan air>. 0a(el * da"tar se(a&aihasil daa 'o'a an& di(utuhkan

     N,tekanan

     'enurunan sirkuit 'endin&in I1p

    =diana p

    <1 (ar 

    tekanan keluar diasusikan ua' air danudara>, dan kele(ihan suhu reaktor 

    dindin& di atas 'er'indahan 'anas enen&ah te'eraendatan&

     I1% 

    4den&an asusi te'eratur dindin& konstanse'an3an& ta(un&. /al ini enun3ukkan (aha

    hasil ini desain an& le(ih te'ateJuatlon

    untuk hJuid edia 'er'indahan 'anas da'at !orre-lated den&an 'ersaaan

    ; Ii< 6A -

    ---

    ")* 6

    D1 S+

    11%.,

    c=6. =;

    =44>Ini eru'akan kon"irasi (aik dari +ersaaan

    =4.>.2ir deikian ideal edia 'er'indahan 'anas

    dala kisaran suhu Its. #ntuk an& (erikli le(ih tin&&iatures &ara !air telah seakin di&antikan

    se(eluna le(ih uu di&unakan 'anas-trans-inak "er. Gara eleleh enutu'i suhu an& le(ih (esar 

    ran&e dan eiliki keuntun&an tertentu atasinak an& ereka tahan a'i. +otensi

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    50/106

    halaman 20

    *1AReaktor industri

    Vol. B4o @i'hl 0/0

    \B+

    0rans!al N

    ... 2ir x

    #daraT #a' air 

    T GaraT %odiuT

    T T T TT

    , ,

    .........

    ..

    :

    *,

    ..4,UN%U#(9 

    5.A.

    Ga(ar 4.. Faktor atenal-s'e!lli!  

    < o-Ie=  .

    =1 Duntuk $a tidak kita 'anas-0rans"er edia se(a&ai "un&si te'eratur 

    0a(el *P /asil !ontoh 'erhitun&an+er'indahan 'anas

    ediu2ir 

    +rodusen0rans!al N

    B+@l'hl 0/0

    Baer %odiu

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    51/106

    &ara /0#a' air 

    #a' air #dara

    #daradaa 'o'a

     N.k

    .55*9

    A5*4.4

    11/ai

    119x 1 *4x 1

    **9 x 1 45x 1

     (ahaa 3ulah an& relati" (esar &ara 'anas

    en!air 3elas ada. ta'it%

    andal ditan&anioleh 'erusahaan konstruksi reaktor an& (er'en&alaan.

    nitrat khusus en!air =/I0EC> da'at di&unakan 8isaran suhu *-

    C.deko'osisi (ertaha'

    +osisi (e&s atas suhu ini. an&da'at e'er!e'at keras atas 5

    DC.akses

    ko'onen or&a! ke en!air =trate deko'osisi+osisi> dan air =ledakan ua'> harus

    dike!ualikan 4.1>. &ara (aru eleleh. se(a&ai !ontoh. (erdasarkan kar(onat. sedan& dike(an&kan untuk 

    8isaran suhu 4-AC.

    @ala hal ini /al initidak (e&itu (anak sta(ilitas teral !air an&

    &ara elainkan korosi dari 'asan&an- reaktor rtals an& en&hadirkan asalah.

    Gas adalah satu-satuna edia an& trans"er 'anas da'at di&unakanselaa rentan& suhu seluruh. teta'i karena

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    52/106

    ereka ke'adatan rendah ereka eiliki 'anas an& tidak en&untun&kan+enurunan tekanan

     (erarti te'eradii?inkan !oohn&

    &p (ar endatan& 'er(edaan

    suhu -&% 4.  # 

    li'atant.

    % -  8 ,A

    6

    4**.*

    4*.

    1

    .4

    11.4

    A69

    1.

    1614**

    11A1

    1.A

    411*,*9

    1 'erilaku trans'ortasi =Ga(ar. 4.>. karena itu ereka

    di&unakan se!ara eksklusi" se(a&ai &as (uan& untuk easok 'anas disuhu tin&&i. Naun. suhu an& (esar 

    +er(edaan antara edia 'er'indahan 'anasdan dindin& reaktor. den&an e"ek sa'in& an& un&kin

     'ada u"orit dari 'asokan 'anas. keudian harusditeria.

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    53/106

    4..*. @esain reaktor %e'erti reaktor adia(atik. tu&as 'okok 

     'e(an&unan reaktor adalah untuk en&hasilkan reaksi sera&ation kondisi seluruh reaktor dan ain-

    tain kondisi se'erti durtn& seluruh o'erasiaktu. Ini $ol$es kondisi katalis

     'en&e'akan =aktu tin&&al. katalis 87N%EN0R2%Idan akti$itas. trans'ortasi 'anas> dan di 'anas- an&

    halaman 21

    Vol. B4

    entrans"er sirkuit enen&ah =throu&h'ut, te'era

    endatan&, 'er'indahan 'anas>. 8etika !airan atau $a'ori?-in& edia trans"er 'anas an& di&unakan, 'anas-trans-

    "er koe"isien (iasana satu urutan a&ni-tude le(ih (esar dari oran&-oran& di sisi katalis.an& e"asilitasi tu&as se(a&ai sala 'anas- an&

    entrans"er edia. @i sisi lain, den&ansan&at eksoteris, reaksi selekti$itas-sensiti" 

    tions =terutaa oksidasi 'arsial>, se(uah te'eraendatan& kete&uhan dari edia 'er'indahan 'anas dari

    !a. 1 @C serin& di'erlukan. /al ini ene(a(kan tin&&ike(utuhan ener&i untuk sirkulasi =enurut

    EJ. 4.4> dan eerlukan de- san&at (erhati-hati

    enandatan&ani dan kontrol dari edia 'er'indahan 'anas %irkulasi!uit.reaktor tu(ular 3enis an& ditun3ukkan 'ada Ga(ar 

    4.1 @ telah di&unakan ter'an3an& dan telahter3auh dike(an&kan. @ala kasus $a'ori?& se(uah

     'er'indahan 'anas enen&ah 'en&aturan se'erti an& ditun3ukkan 'ada Ga(ar 4.5 uuna di'ilih, di ana

    edia 'er'indahan 'anas !air en&elilin&i station an&tu(e (undle tionar. enin&katna &ele(un& ua'

    elarikan diri elalui 'i'a naik en3adi ua'@ru, di ana ereka di'isahkan dari !airan.

    2liran sirkulasi esta(hshed karena (er(eda- terse(uten!e ke'adatan di don'i'e =!airan urni> dan

    di 3aket reaktor, an& (erarti (aha (ersirkulasi 'o'a & uuna tidak di'erlukan. 'anas- an&

    entrans"er suhu sedan& diatur elalui

    itu 3enuh katu' ua'. Rin!ian s'esi"ik re&- ini

    odulasi di(ahas dala Ba&ian 5.5.)ika 'asokan sera&a dan 'en&ha'usan 'anas-trans-

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    54/106

    "er edia elalui saluran annular di'astikan. ini%usunan e(erikan reaksi isoteral ter'er!aa

    kontrol tion. %e3ak (antal ua' da'at e(entuk  (aah lantai ta(un& atas, akti" katalis

    la'isan harus diulai hana 'ada tin&kat an& le(ih dala.0erle'as dari 3enis reaktor ultltu(ular 

    ditun3ukkan 'ada Ga(ar 4.5, ulti reaktor tu(ular lainnakadan&-kadan& di&unakan di ana te'at tidur katalis

    diatur di sekitar ta(un& dan 'er'indahan 'anastK diu en&alir elalui ta(un& =Ga(ar. 4.6A>. %e(uah

    interest& 'erke(an&an (aru telah introdi'roduksi oleh L@E =Ga(ar 4.6 2.>: ta(un& (undel I%

    terdiri dari s'iral !ounteround an& u'-air ardl "lo& I% en&ua'. ta(un&

    en&alai dru ua' $ertikal an& terletak dike'ala reaktor. 0a(un& (undel terhu(un& kedon'i'e sentral di (a&ian (aah sehin&&a. se(a&ai

    %usunan Ga(ar 4.5, sirkulasi alaiair en&ua' didirikan. tun&an

    ta&es dala konstruksi dan dala trans"er 'anasdari &as reaksi terhada' ta(un& (undel

    diklai untuk ini di desain 4.1M.&as u'an

    H 6K.

    %2O2,saa

    T saat

    saasaa

    Fixed-Bed Reaktor )enuh

    ua'*19

    Ga(ar 4.5. reaktor ultltu(ular @en&an (olhn& air din&in W19

    siste sirkulasi den&an 'aralel dan ene(eran&!o!urrent atau aliran (erlaanan dari 'anas- an&

    entrans"er edia =Ga(ar. 4.A> (iasana e'eker3akan tena&an&an&&ur untuk edia trans"er 'anas hJuld. utaa

     (a&ian dari 'er'indahan 'anas enen&ah uuna %irkulasi!ulated den&an 'o'a ka'asitas tin&&i dala ran&ka

    untuk en!a'ai kondisi 'ertukaran 'anas sera&a. seentara

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    55/106

    aliran 'arsial I% eleati antan 'anas!han&er untuk easok atau en&ha'us 'anas

    reaksi. Oan& diin&inkan trans"er 'anas enen&ah te- 'erature an& attaed den&an en&atur ini 'arsial

    aliran. @en&an reaksi eksoteris an& antan 'anas!han&er I% (iasana &enerator ua' an&

    en&hasilkan ua' 3enuh 'ada !orre- tekanans'ondin& ke titik (oihn& dari -AC (aah

    suhu !ool& aksial.%e(uah su'erheater akan den&an le(ih 'arsial

    aliran edia 'er'indahan 'anas da'at 3ika iden-sar dihu(un&kan hilir &en- ua'

    erator. +er3an3ian den&an eksternal ter'isah#nit. skeatis di'erlihatkan Ga(ar 4.A eiliki

    struktural dan 'eeliharaan keuntun&an le(ih 'en&aturan uu@i

    Interior ta(un& (e(as darireaktor 4.14M.

     'erusahaan 2'aratur konstruksi s'eCiali?-in& reaktor ini telah en&e(an&kan rin!i

    dan ko'rehensi" 'en&etahuan dala hal alirankontrol 'er'indahan 'anas enen&ah 4 1M. Ini

    enan&kut 'asokan sera&a dan 'en&ha'usan 'er'indahan 'anas sedan&. an& uuna e(utuhkan aktu

    ene'atkan elalui saluran annular eksternal. serta

    halaman 22

    **

    Reaktor industri#a'

    Re!!leFeedaler 

    Ga(ar 4.6. 2> 8onse' @esain dari Linde ulan& isothennal

    2ktor untuk sintesis etanolH B> +oton& elalui ta(un& (undel dikelilin&i oleh 'elet katalis =dari 4.15M>

    kontrol aliran dala reaktor. Berikut distin!-tion di(uat antara kontrol aliran 'aralel dan

    !ros ed kontrol aliran. kontrol aliran 'aralel=Ga(ar. 4.A B> di!a'ai den&an dua 'irin& re!ti"ier 

    den&an (ore se'it. +ada rekenin& 'ra akinlos elalui e(osankan sesuai diatur selaa

    Vol. A 4radiu reaktor, 'ro"il aliran sera&a 'ro

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    56/106

    an& diinduksi selaa 'ena'an& den&an 'anas sera&akondisi 'en&ha'usan antara di tri(utor 

     'irin&. 8euntun&an dari 'en&aturan i ini an&seluruh reaktor da'at dilen&ka'i den&an ta(un&.

     Naun, karena-kondisi aliran sera&ations di in"lo dan out"lo ilaah terse(ut

     'er'indahan 'anas sedan&, hana ilaah antara 'irin& distri(utor harus diisi den&an akti" 

    katalisator. 'er'indahan 'anas adalah rendah karena 'ar- an&aliran alel dari edia 'er'indahan 'anas, dan

    akin ru&i se(elu di 'irin& distri(utor tidak kontri(usi untuk enin&katkan trans'ortasi 'anas. #ntuk 

    alasan ini 'en&aturan ini se(aikna di&unakanuntuk reaksi den&an 'anas sedan& reaksi.

    @ala reaksi den&an 'anas dari reaksi,e oksidasi 'e!iall 'arsial, tran aat alirankontrol le(ih (anak di&unakan, uuna di radial- se(uah

    l 'en&aturan sietris den&an 'irin& (a""ie, se(a&aidiilustrasikan 'ada Ga(ar 4.A 2. 8arena re- 'anas

    kondisi o$al (uruk dide"inisikan dala re- terse(ut&ion dari de"leksi aliran, den&an 'eru(ahan dari

    a tran $er e aliran ke aliran 'aralel dan ke(aliuntuk aliran elintan&, daerah ini harus (e(as

    ta(un&. 8esulitan un!ul dari konstan 'eru(ahan (a&ian aliran sali( di radial

    arah. Naun, ini (isa dikuran&i, untuk isalna, den&an enediakan e(osankan 'ele'as tekanan di

     'irin& (a""ie, enin&kat 3ulahna terhada'su(u reaktor. @en&an !ara ini konstan 'anas-trans-

    kondisi "er harus di!a'ai selaa reaksi terse(utradius tor. @ala uar, eastikan 'anas sera&a

    entrans"er kondisi sehu(un&an den&an 'er'indahan 'anasedia sehin&&a e(utuhkan aliran an& !uku' (esar-teknik 

    nolo& tahu-(a&aiana. Be(era'a 'u(likasi ter(aru il-lustrate 'er(edaan utaa dala 'erilaku

     (a&ian ta(un& an& (er(eda an& da'at ti(ul aki(atdesain an& tidak eadai dan tata letak 'anas-trans-

    "er enen&ah sirkuit 4.*> - 4.4>.4... e'en&aruhi 8ursus Reaksi an&

    0he !our e reaksi =aitu, kon$er&en an&sion dan selekti$itas atau ield> da'at de!i i$el

    di'en&aruhi oleh 'en&aturan an& di(uat untuk !ontrollin& edia 'er'indahan 'anas. Oan& 'alin& diaati

    $ious, eski'un se!ara teknis 'alin& ko'leks larutantion, saa en&atur edia trans"er 'anas an& (er(eda

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    57/106

    sirkuit sehin&&a en!a'ai (ertaha' suatu an& endekatition dari 'ro"il suhu o'tiu. Itu

     'ean"aatan tu3uan dari 'eru(ahan suhudari edia 'er'indahan 'anas an& en&alir elalui

    reaktor, (a&aiana'un, se!ara teknis sederhana. dan

    halaman 23

    Vol. B4

    B))

    saa%irkulasi

    tur(inFixed-Bed Reaktor #a'

    &enerator #a'

    akanair 

    **1Ga(ar 4.A. kontrol 'er'indahan 'anas enen&ah

    @i

    reaktor "ixed-(ed ta(un&-(undle2> +alan& "lo . B> "lo +aralel di(ahas di sini sehu(un&an den&an !o!urrent atau

     'endin&inan (erlaanan dari di- reaktor "ixed-(ed$ol$in& reaksi eksoteris.

    Ga(ar 4.9 enun3ukkan 'ro"il suhu untuk ti&a !ara an& (er(eda en&endalikan 'endin&inan

    streain& dala reaksi oksidasi 'arsial. )ika 'endin&in (eredar (e&itu !e'at sehin&&a suhuna

    dala reaktor ha'ir en&u(ah. aka arah an& alirannation tidak rele$an dan 'ro"il suhu den&an

    suhu diu!a'kan aksiu en3adia'anH Ini adalah khas san&at eksoteris

    reaksi =Ga(ar. 4.9 2>. )ika 'endin&in (eredar di !o!urrent dan ke!e'atanna di'ilih sehin&&a

    en3adi terasa le(ih 'anas le(ih dari 3alurna. se(uah alke(anakan 'erilaku te'eratur isoteral da'at

    di!a'ai =Ga(ar. 4.9 B>. /al ini karena reakti" &as di inlet (erada dala kontak den&an terdin&in

     'endin&in dan suhu 'endin&in naik 'ada lan&kahden&an konsusi reaktan. aka

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    58/106

    la3u reaksi teta' ha'ir konstan (a&ian an& !uku' 'an3an& 4,M - 4.6M. ini ensta(ilkan

    e"ek 'endin&inan !o!urrent ha'ir tidak 'ernah antan 'loited sa'ai sekaran& di reaktor industri. Ini

    un&kin karena takut itu. di di(utuhkan rendahke!e'atan aliran =dala !ontoh Ga(ar. 4.9 B.

    ,<

    .1 Noa).

     'er'indahan 'anas akan adeJuatedan kon$eksi alai akan ter3adi 'ada 'endin&inan

     3aket. Naun. r, en&&a(arkan rata-rata 'endin&inke!e'atan se3a3ar den&an ta(un& 2xis. @en&an silan& a

    aliran !o!urrent dari 'endin&in. aliran an& se(enarnake!e'atan un&kin "akta se!ara su(stansial le(ih (esar. de-tertunda 'ada 3ulah de"leksi. den&an

    en&hasilkan (aha asalah terse(ut tidak ti(ul.

    4*- %uhu Reaktor 

    --- %uhu +endin&in--- %uhu Re"erensi

    D% < - 14 ; sA

    4------------------

    D% < 7 1 ; s

    -------

    4*

    AD% < -7 7l ; s

    5

    114

    1A**

    *5

    In

    Ga(ar 4.9. +en&aruh olanl "lo arah dan"lo

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    59/106

    elo!llI. 'ada 'ro"il suhu reaksi

    2> hotheral. BI = o!urr!ntll X ,. = I = ounter!urr!ntll

    halaman 24

    ***

    Reaktor industri@i(andin&kan den&an aliran !o!urrent. (erlaanan

    aliran eiliki e"ek nata endesta(ilisasi di rendahke!e'atan aliran =Ga(ar. 4.9 C>. %e3ak asuk an&

    !a'uran reaksi dala hal ini adalah kontak den&anhan&at 'endin&in keluar. an& te'era aksiu

    endatan& naik ke nilai-nilai an& 3auh le(ih tin&&i. (erlaanan 'endin&inan (ahkan da'at ene(a(kan ter3adina (e(era'a

    ne&ara stasioner. dan se!ara uu nikat run an& 3auh dari san&at eksoteris. reaksi ire$ersi(eltion =lihat (a&ian 5.>. Ber(eda den&an 'anas antan

     (eru(ah tan'a reaksi. (erlaanankontrol dari edia 'er'indahan 'anas di reaktor 

    eli(atkan reaksi eksoterik karena itu harusdi'ilih hana dala kasus-kasus tertentu.

    8ontrol suhu suatu eksoterik Reaksi eJuili(0lu da'at eru'akan kasus se'erti itu.

    %e'erti Illustrated 'ada Ga(ar 4.* B. te- o'tial

     'ro"il 'erature harus dala hal ini 'enurunan den&anenin&katkan kon$ersi. aitu .. se'an3an& ta(un&.+ada rekenin& 'en&ha(atan kesei(an&an dari

    reaksi. /al ini tidak un&kin untuk reaksi 'elarian di ilaah de'an. (erlaanan

    aliran edia 'er'indahan 'anas 3u&a ad$anta-&eous untuk reaksi keseti(an&an endoterik.

    Ga(ar 4. untuk enun3ukkan suhu dihitun&dan 'ro"il konsentrasi den&an 'eanasan an& (er(eda

    kondisi dala sintesis stirena =dehidro&enase&enatI7n etil(en?ena>. Ith adia(atik dan

    kontrol reaksi isoteral. 'e(entukan streneenurun den&an enin&katna 'an3an& ta(un&. sedan&kan Ini

    teta' konstan kasar den&an arus (erlaanankontrol.

    %e(uah keuntun&an an& si&ni"ikan dari nonisotheralkontrol dari edia 'er'indahan 'anas di !o!urrent

    atau aliran arus (alik adalah ta(un&an di !ir!ula-ener&i %I. se3ak trans"er- 'anas 3auh le(ih ke!il

    edia strea harus (eredar. %e!ara keseluruhan. ituko(inasi dari (e(era'a edia 'er'indahan 'anas

  • 8/19/2019 Terjemahan Ulman

    60/106

    sirkuit =Ga(ar. 4.1 E> dan utili?a- tu3uantion dari 'eru(ahan suhu 'anas-trans-

    "er enen&ah dala reaktor enaarkan (er(a&aikeun&kinan endirikan te'era o'tiu

     'ro"il e