PENDAHULUAN

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangReaktor adalah suatu alat proses tempat di mana terjadinya suatu reaksi berlangsung, baik itu reaksi kimia atau nuklir dan bukan secara fisika. Dengan terjadinya reaksi inilah suatu bahan berubah ke bentuk bahan lainnya, perubahannya ada yang terjadi secara spontan alias terjadi dengan sendirinya atau bisa juga butuh bantuan energi seperti panas (contoh energi yang paling umum). Perubahan yang dimaksud adalah perubahan kimia, jadi terjadi perubahan bahan bukan fase misalnya dari air menjadi uap yang merupakan reaksi fisika.Dalam teknik kimia, Reaktor adalah suatu jantung dari suatu proses kimia. Reaktor kimia merupakan suatu bejana tempat berlangsungnya reaksi kimia. Rancangan dari reaktor ini tergantung dari banyak variabel yang dapat dipelajari di teknik kimia, yaitu :

a. Waktu tinggal

b. Volume (V)

c. Temperatur (T)

d. Tekanan (P)

e. Konsentrasi senyawa (C1, C2, C3, ...,Cn)

f. Koefisien perpindahan panas (h, U)

Perancangan suatu reaktor kimia harus mengutamakan efisiensi kinerja reaktor, sehingga didapatkan hasil produk dibandingkan masukan (input) yang besar dengan biaya yang minimum, baik itu biaya modal maupun operasi. Tentu saja faktor keselamatan pun tidak boleh dikesampingkan. Biaya operasi biasanya termasuk besarnya energi yang akan diberikan atau diambil, harga bahan baku, upah operator, dll.Dalam teknik kimia, Reaktor kimia adalah suatu bejana tempat berlangsungnya reaksi kimia. Rancangan dari reaktor ini tergantung dari banyak variabel yang dapat dipelajari di teknik kimia. Perancangan suatu reaktor kimia harus mengutamakan efisiensi kinerja reaktor, sehingga didapatkan hasil produk dibandingkan masukan (input) yang besar dengan biaya yang minimum, baik itu biaya modal maupun operasi. Tentu saja faktor keselamatan pun tidak boleh dikesampingkan. Biaya operasi biasanya termasuk besarnya energi yang akan diberikan atau diambil, harga bahan baku, upah operator, dll. Perubahan energi dalam suatu reaktor kimia bisa karena adanya suatu pemanasan atau pendinginan, penambahan atau pengurangan tekanan, gaya gesekan (pengadukdan cairan), dll.1.2. Rumusan Masalah

a. Pengertian bacth reacktor

b. Penggunaan bacth reacktor

c. Kelebihan dan kelemahan bacth reacktorBAB II

PEMBAHASAN2.1. Pengertian Batch Reactor

Reaktor Batch merupakan reaktor dimana saat terjadinya reaksi tidak ada reaktan yang masuk dan produk yang keluar. Batch Reactor adalah tempat terjadinya suatu reaksi kimia tunggal, yaitu reaksi yang berlangsung dengan hanya satu persamaan laju reaksi yang berpasangan dengan persamaan kesetimbangan dan stoikiometri.2.2. Penggunaan Batch ReactorReaktor jenis ini biasanya sangat cocok digunakan untuk produksi berkapasitas kecil misalnya dalam proses pelarutan padatan, pencampuran produk, reaksi kimia, Batch distillation, kristalisasi, ekstraksi cair-cair, polimerisasi, farmasi dan fermentasi.Beberapa ketetapan menggunakan reactor tipe Batch :

Selama reaksi berlangsung tidak terjadi perubahan temperature

Pengadukan dilakukan dengan sempurna, konsentrasi di semua titik dalam reaktor adalah sama atau homogen pada waktu yang sama

Reaktor ideal

Gamabar 1. Batch Reacktor

Gambar 2. Batch Reactor with Coflux Jacket2.3. Konstruksi Batch Reactor

Batch reactor bisa tersusun oleh sebuah tangki dengan pengaduk serta sistem pendingin atau pemanas yang menyatu dengan reaktor. Tangki ini memiliki ukuran yang bervariasi mulai dari < 1 L sampai > 15.000 L tergantung kebutuhan. Batch reactor biasanya terbuat dari baja, stainless steel atau baja berlapis kaca.Padatan dan cairan yang akan masuk reaktor biasanya melalui sambungan yang terdapat pada tutup atas reaktor. Untuk uap dan gas yang keluar reaktor biasanya juga melalui bagian atas, sedangkan untuk cairan keluar melalui bagian bawah.

Reaktor batch di desain untuk beroperasi dalam proses unsteady state, banyak reaktor batch menunjukkan perilaku nonlinier yang dimiliki oleh pasangan reaksi kinetika dan temperatur reaktor, dimana lebar jarak temperatur berlebih, dengan kata lain reaksi berjalan eksotermis memproduksi panas berlebih sehingga harus dihilangkan dengan sistem pendinginan. Sirkulasi pompa untuk pendingan bertujuan meminimalkan waktu tinggal agar tetap konstan.

Misalkan : A + B ( P

Neraca massa untuk komponen A adalah :

Amasuk = Akeluar + Aterakumulasi + Ayang bereaksi

FAi = FAC + (dNA/dt) + (-rA)(V)

FAi = FAC = 0, karena tidak ada reaktan yang masuk

atau keluar

Pada batch reaktor volume tetap

Mole A setelah reaksi berlangsung selama waktu t sebanding dengan konsentrasi A yang tersisa dalam larutan di kali dengan volume.

NA (mole) = CA . V (mole/volume) x (volume)

Bentuk differensialnya :

Karena volume tetap maka perubahan volume dV=0

Sehingga :

2.4. Kelebihan dan Kelemahan Batch Reactor2.4.1. Kelebihan Ongkos atau harga instrumentasi rendah. Penggunaannya fleksibel, artinya dapat dihentikan secara mudah dan cepat kapan saja diinginkan. Penggunaan yang multifungsi. Reaktor ini dapat digunakan untuk reaksi yang menggunakan campuran kuat dan beracun. Mudah dibersihkan. Dapat menangani reaksi dalam fase gas, cair dan cair-padat. Selama reaksi berlangsung tidak terjadi perubahan temperature

Pengadukan dilakukan dengan sempurna, konsentrasi di semua titik dalam reaktor adalah sama atau homogen pada waktu yang sama Reaktor ideal Lebih mudah pengoperasiannya Lebih mudah dikontrol2.4.2. Kelemahan Biaya buruh dan handling tinggi. Kadang-kadang waktu shutdownnya besar, yaitu waktu untuk mengosongkan, membersihkan dan mengisi kembali. Pengendalian kualitas dari produk jelek atau susah. Skala produksi yang kecil. Tidak begitu baik untuk reaksi fase gas (mudah terjadi kebocoran pada lubang pengaduk) Waktu yang dibutuhkan lama, tidak produktif (untuk pengisian, pemanasan zat pereaksi, pendinginan zat hasil, pembersihan reactor, waktu reaksi)BAB IIIPENUTUP

3.1. Kesimpulan

Reaktor adalah suatu alat proses tempat di mana terjadinya suatu reaksi berlangsung, baik itu reaksi kimia atau nuklir dan bukan secara fisika. Batch reactor merupakan salah satu jenis reaktor yang digunakan untuk produksi berkapasitas kecil, misalnya dalam proses pelarutan padatan, pencampuran produk, dan lain-lain. Reaktor ini dapat digunakan multifungsi selain itu juga mempunyaai harga konstruksi yang rendah sehingga lebih ekonomis,karena berkapasitas kecil maka skala produksinya juga kecil.3.2. SaranUntuk mendukung agar reaktor dapat berfungsi maksimal dan aman terkendali, maka diperlukan sistem pengendalian proses yang menggunakan beberapa alat tambahan.Beberapa contoh dari aksesoris tersebut umumnya adalah:

1. Level Controller (LC), suatu alat yang menjaga agar volum (isi) reaktor tetap terjaga, tidak kehabisan reaktan ataupun kelebihan yang dapat menyebabkan kenaikan tekanan. Cara kerja dari alat ini adalah dengan terus mendeteksi ketinggian permukaan bahan dalam reaktor, jika kurang dari toleransi yang diberikan (set point) maka kran keluaran (output) akan mengecil sampai ketinggian mencapai tinggi yang telah di set. Sebaliknya jika melebihi kran keluaran akan dibuka lebih lebar untuk mengurangi bahan dalam reaktor.

2. Pressure Controller (PC), Suatu alat yang bertugas untuk menjaga agar tekanan dalam reaktor masih berada pada kisaran yang ditetapkan. Biasanya diterapkan pada reaktor yang memakai reaktan berfase gas. Cara kerjanya mirip dengan LC yaitu dengan membuka dan menutup kran.

3. Temperature Controller (TC), suatu alat yang bertugas agar suhu di dalam reaktor masih berada dalam kisaran suhu operasinya. TC juga bekerja dengan membuka dan menutup kran, namun kran yang diintervensi adalah kran utilitas. Misalnya CSTR berpemanas, jika suhu drop maka kran koil uap panas (steam) akan diperbesar sehingga steam yang masuk akan lebih banyak yang akhirnya suplai panas pun bertambah dan akhirnya suhu reaktor akan bertambah dan suhu reaktor pun dapat kembali ke suhu yang normal. Sebaliknya jika suhu reaktor bertambah.

DAFTAR PUSTAKA

Coulson. J. M and Ricardson. J. F., 1983, Chemical Engineering Vol 6., University College Of Swansea, Pergamon Press, New York. http;//id.wikipedia.org/wiki/Reaktor_kimia

http://www.engin.umich.edu/~cre/asyLearn/bits/batch/index.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Batch_reactor

Levenspiel, Octave, 1962, Chemical Reaction Engineering 2nd ed., John Wiley and Sons Inc., New York.

Seborg, D.E, dkk, 2004, Process Dynamic and Control 2nd ed., John Wiley and Sons Inc., New York.

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

1

_1327729279.unknown

_1327732234.unknown

_1327732298.unknown

_1327729226.unknown