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
Top Related