REVIEW JENIS-JENIS REAKTOR DALAM INDUSTRI DAN ANALISISNYA 1.1. 1.1.
Defn Defnis isii Rea Reakt ktor or Kimi Kimia a Reakt eaktor or adal adalah ah su suat atu u alat alat pros proses es temp tempat at di mana mana terjadinya suatu reaksi berlangsung, baik itu reaksi kimia, nuklir, dan biologis, dan bukan secara fsika. Jenis reaktor sangat sangat beraga beragam, m, kare karena na itulah itulah pada pada maka makalah lah ini hanya hanya dibahas salah satu jenis reaktor, yakni reaktor kimia. Reaktor Kimia adalah segala tempat terjadinya reaksi kimia, baik dalam ukuran kecil seperti tabung reaksi sampai ukur ukuran an yang yang besar besar sepert sepertii reakt reaktor or skala skala indust industri. ri. Tidak Tidak sepert sepertii skala skala kecil kecil dalam dalam tabung tabung reaks reaksi, i, reakt reaktor or ukur ukuran an komer omersi sill indu indust stri ri perl perlu u per perhitu hitung ngan an yang yang teli teliti ti karen arena a menyangkut jumlah massa dan energi yang besar. Perbedaan antara reaktor kimia dengan reaktor nuklir adalah adalah pada pada Reaktor eaktor kimia, kimia, tidak tidak ada peruba perubahan han massa massa selama reaksi dan hanya perubah dari satu bahan ke bahan lain, sementara pada reaktor nuklir ada perubahan massa yang berubah berubah menjadi menjadi energi energi yang sangat sangat besar besar.Reaktor .Reaktor kimia merupakan salah satu alat yang mempunyai peranan penting dalam industri kimia industri kimia, petrokimia serta minyak dan gas. Pada alat ini, terjadi reaksi dimana bahan mentah akan menjadi hasil jadi berupa produk yang lebih berharga untuk dijual ke pasaran. Oleh Oleh kare karena na itu reakt reaktor or kimia kimia sering sering dis disebu ebutt sebaga sebagaii suat uatu
bejan ejana a
temp empat
ber berlan langs gsu ungny ngnya a
reaks eaksii
kimia imia..
Ranca ancang ngan an dari dari reakt eaktor or kimi kimia a terga tergant ntun ung g dari dari bany banyak ak ariabel, dimana hal!hal tersebut dipelajari di dalam ilmu tekn teknik ik kimi kimia. a. "eca "ecara ra umum umum,, reakt eaktor or kimi kimia a haru harus s dapa dapatt
1
melaksanakan melaksanakan setidaknya tiga $ungsi, yaitu memberikan memberikan %aktu tinggal yang diperlukan reaktan untuk menyelesaikan reaks reaksi, i, memu memungk ngkink inkan an terjad terjadiny inya a pertuk pertukar aran an panas panas yang yang dip diperlu erluk kan, an,
sert erta
mengo engont ntak akk kan ant antar $as $asa
&at yang yang
bereaksi untuk mempercepat reaksi.
Gambar 1 1.. Contoh Reaktor Kimia yang Terbuat Terbuat dari Stainless Steel pada Industri Petrochemical
1.. 1..
Pera Peranc ncan anga gan n Reak Reakto torr Kimi Kimia a Perancangan
suatu
mengu enguttamak amakan an
reakt aktor
efsi efsien ensi si
kimia
kin kinerja erja
yang
baik
reakt eakto or,
harus
sehin ehingg gga a
didapa didapatk tkan an produ produk k hasil hasil diband dibanding ingka kan n input input yang yang besar, besar, berharga, dapat menghasilkan pendapatan yang besar dan menguntungkan,
dengan
pengeluaran
biaya
yang
diusahakan seminimal mungkin, seperti biaya modal, biaya oper operas asi, i, dan dan lain lain seba sebaga gain inya ya.. 'iay 'iaya a oper operas asii bias biasan anya ya meru merupa pak kan besa besarrnya nya ener energi gi yang yang akan akan dibe diberi rik kan atau atau diambil, harga bahan baku pembuatan suatu produk, gaji operator, teknisi, dan banyak lagi. Perubahan energi dalam suatu reaktor kimia bisa terjadi karena adanya pemanasan atau atau
pend pendin ingi gina nan n
(ter (terk kait ait
#
deng dengan an
peru peruba baha han n
suhu su hu), ),
perubahan tekanan karena pemompaan, !rictional pressure loss (seperti pressure drop pada suatu pipa siku +o atau suatu lempeng orifs), gaya gesek antara pengaduk dan &at-cairan yang akan diolah, beserta kejadian lainnya. "elain itu, $aktor keselamatan dan kesehatan kerja serta lindung lingkungan juga harus diperhatikan dalam pengoperasian reaktor kimia. alam memilih reaktor yang tepat, terdapat beberapa pertimbangan yang dapat mempengaruhi reaktor seperti apa yang akan digunakan. 'iasanya, pemilihan jenis reaktor dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu sebagai berikut a) Fase zat pereaksi dan hasil reaksi b) Tipe reaksi dan persamaan kecepatan reaksi, serta ada tidaknya reaksi samping c) Kapasitas produksi d) Harga alat (reaktor) dan biaya instalasinya e) Kemampuan reactor untuk menyediakan luas permukaan yang cukup untuk perpindahan panas Tujuan dalam memilih jenis reaktor Tujuan utama dalam memilih jenis reaktor adalah alasan ekonomis, keselamatan, dan kesehatan kerja, serta pengaruhnya terhadap lingkungan. Berikut ini merupakan aktor!aktor yang menjadi pertimbangan dalam memilih jenis reaktor tertentu" a) #endapat keuntungan yang besar, kon$ersi, dan eisiensi terbesar b) Biaya produksi rendah c) #odal kecil%$olume reaktor minimum d) &perasinya sederhana dan murah e) Keselamatan kerja terjamin ) 'olusi terhadap sekelilingnya (lingkungan) dijaga sekecil!kecilnya
Beberapa parameter yang memengaruhi rancangan reaktor
*
alam merancang suatu reaktor perlu diperhatikan parameter! parameter tertentu agar reaktor yang dibangun dapat memenuhi unjuk kerja yang diharapkan. 'arameter nya antara lain" a) aktu tinggal b) *olum (*) c) Temperatur (T) d) Tekanan (') e) Konsentrasi senya+a (-, , /, 0,n ) Koeisien perpindahan panas (h, 1) 'ada dasarnya dalam merancang reaktor perlu diperhatikan aktor neraca massa dan energinya. 2ecara garis besar umumnya reaktor dianggap ideal atau beroperasi dalam keadaan steady state, dengan kata lain besarnya massa yang masuk akan sama dengan massa yg keluar ditambah akumulasi.
/
"ementara untuk menunjang energi yang diperlukan agar terjadinya
reaksi
kimia
tertentu dalam
reaktor,
biasanya
dilakukan penambahan atau pengambilan panas dari reaktor dengan menggunakan tipe heat e4changer tertentu, antara lain6 1.".
Klasifkasi #enis Reaktor
0ambar #. Jacket
0ambar 1. nternal 2oil
0ambar *. 34ternal heat 34changer 0ambar /. 2ooling by apour phase
"ecara umum terdapat dua jenis utama reaktor kimia yang dibedakan berdasarkan bentuknya, antar lain6 •
Reaktor tangki atau bejana
•
Reaktor pipa Kedua jenis
maupun
reaktor dapat
partaian-batch.
dioperasikan secara
'iasanya,
reaktor
kontinyu
beroperasi
dalam
keadaan ajeg (stabil) namun kadang!kadang bisa juga beroperasi
5
secara transien (berubah!ubah-tidak stabil). 'iasanya keadaan reaktor
yang
transien
adalah
ketika
reaktor
pertama
kali
dioperasikan, misalnya6 setelah perbaikan atau pembelian baru, di mana komponen produk masih berubah terhadap %aktu. 'iasanya bahan yang direaksikan dalam reaktor kimia adalah cairan dan gas, namun kadang!kadang ada juga padatan yang diikutkan dalam reaksi, misalnya6 katalisator, reagent inert. Tentu saja perlakuan terhadap bahan yang akan direaksikan akan berbeda!beda bergantung pada mekanisme reaksinya. 8ntuk memudahkan dalam mempelajari jenis!jenis reaktor kimia, maka
jenis reaktor kimia dapat diklasifkasikan ke dalam
beberapa klasifkasi, misalnya 6 berdasarkan bentuk, keadaan proses, keadaan operasi, penggunaan, dan $asa. "ebenarnya klasifkasi ini dapat bermacam!macam dan bukan merupakan aturan baku, namun dalam makalah ini penulis mencoba untuk menggabungkan beberapa sumber sehingga diharapkan dapat lebih mudah dipahami. 9ebih jelasanya klasifkasi tersebut dapat dilihat pada diagram berikut 6
7
Reaktor
'erdasarkan 'entuk
'erdasarkan Keadaan operasi
'erdasarkan Keadaan Proses
'erdasarkan Penggunaan
'erdasarkan
1. Tangki
1. sotermal
1. 'atch
1. Polimerisasi
1. =omogen
#. :lir Ppa
#. :diabatis
#. "emi!'atch
#. 'iologi
#. =eterogen
*. ;on adiabatis
*.Kontinyu
*. 3lektrokimia
$ambar 1. Klasifkasi reaktor
A. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan bentuk
3eaktor dapat dibedakan yang paling sederhana adalah berdasarkan bentuknya. Terdapat dua bentuk utama dari reaktor, antara lain " -. 3eaktor tangki ikatakan reaktor tangki ideal bila pengadukannya sempurna, sehingga komposisi dan suhu didalam reaktor setiap saat selalu uniorm. apat dipakai untuk proses batch, semi batch, dan proses alir. . 3eaktor pipa Biasanya digunakan tanpa pengaduk sehingga disebut 3eaktor 4lir 'ipa. ikatakan ideal bila zat pereaksi yang berupa gas atau cairan, mengalir didalam pipa dengan arah sejajar sumbu pipa. B. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan Keadaan Operasi
3eaktor dapat dibedakan berdasarkan keadaan operasinya, hal ini dapat dilakukan karena reaksi kimia biasanya disertai dengan penyerapan atau pelepasan energi berupa
A. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan bentuk
3eaktor dapat dibedakan yang paling sederhana adalah berdasarkan bentuknya. Terdapat dua bentuk utama dari reaktor, antara lain " -. 3eaktor tangki ikatakan reaktor tangki ideal bila pengadukannya sempurna, sehingga komposisi dan suhu didalam reaktor setiap saat selalu uniorm. apat dipakai untuk proses batch, semi batch, dan proses alir. . 3eaktor pipa Biasanya digunakan tanpa pengaduk sehingga disebut 3eaktor 4lir 'ipa. ikatakan ideal bila zat pereaksi yang berupa gas atau cairan, mengalir didalam pipa dengan arah sejajar sumbu pipa. B. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan Keadaan Operasi
3eaktor dapat dibedakan berdasarkan keadaan operasinya, hal ini dapat dilakukan karena reaksi kimia biasanya disertai dengan penyerapan atau pelepasan energi berupa panas (endotermik, dan eksotermik), sehingga dapat teramati melalui perubahan suhu dari komponen!komponen yang terlibat dalam reaksi. Klasiikasnya antara lain" -. 3eaktor isotermal ikatakan isotermal jika umpan yang masuk, campuran dalam reaktor, aliran yang keluar dari reaktor selalu seragam dan bersuhu sama. . 3eaktor adiabatis •
ikatakan adiabatis jika tidak ada perpindahan panas antara reaktor dan sekelilingnya.
•
5ika reaksinya eksotermis, maka panas yang terjadi karena reaksi dapat dipakai untuk menaikkan suhu campuran di reaktor. ( K naik dan 6r4 besar sehingga +aktu reaksi menjadi lebih pendek).
/. 3eaktor 7on!4diabatis
C. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan Keadaan Proses
Keadaan proses dalam industri terdapat tiga jenis, yakni" Batch, 2emi batch, dan Kontinyu. Berdasarkan tiga jenis proses ini juga dapat digunakan dalam membedakan jenis reaktor yang digunakan, antara lain" -. 3eaktor batch 3eaktor jenis ini biasanya sangat cocok digunakan untuk produksi berkapasitas kecil misalnya dalam proses pelarutan padatan, pencampuran produk, Batch distillation, kristalisasi, ekstraksi cair-cair , armasi dan ermentasi. 3eaktor jenis ini memiliki ciri tidak terdapat aliran inlet atau outlet selama operasi, memiliki pengaduk untuk mencampur reaktan, dan dalam prosesnya harus berutan (tidak dapat dilakukan bersamaan)
antara mengisi bahan baku, operasi,
pengeluaran produk, cleaning , dan conditioning untuk mengolah bahan baku berikutnya. . 3eaktor semi!batch 3eaktor semi!batch umumnya berbentuk tangki berpengaduk, cara operasinya adalah dengan jalan memasukan sebagian zat pereaksi ke dalam reaktor, sedangkan zat pereaksi yang lain atau sisanya dimasukan secara kontinyu ke dalam reaktor. 4da material yang masuk selama operasi ytanpa dipindahkan. 3eaktan yang masuk bisa dihentikan, dan produk bisa dipindahkan selama operasi +aktu tertentu. Tidak beroperasi secara steady state. ontoh paling sederhana misalnya tangki ermentor, ragi dimasukkan sekali ke dalam tangki (secara batch) namun & yang dihasilkannya dikeluarkan secara kontinyu. ontoh lainnya adalah klorinasi, suatu reaksi cair!gas, gas digelembungkan secara kontinyu dari dasar tangki agar bereaksi dengan cairan di tangki yang diam (batch).
/. 3eaktor kontinyu 3eaktor kontinyu mempunyai aliran masukan dan keluaran (inlet%outlet) yang terdiri dari campuran homogen%heterogen. 3eaksi kontinyu di operasikan pada kondisi steady, dimana arus aliran masuk sama dengan arus aliran keluar. 3eaktor kontinyu dibagi menjadi dua jenis utama, yaitu " a) 3eaktor 4lir Tangki Berpengaduk (34TB) atau Continous Stirred Tank Reaktor (2T3) Biasanya berupa tangki berpengaduk dengan asumsi pengadukan sempurna, konsentrasi tiap komponen dalam reaktor seragam sebesar konsentrasi aliran yang keluar dari reaktor. #odel ini biasanya digunakan pada reaksi homogen di mana semua bahan baku dan katalisnya berasa cair, atau reaksi antara cair dan gas dengan katalis cair. 3eaktor 2T3 dapat disusun secara seri maupun paralel seperti yang terlihat pada gambar berikut" 'emasangan secara seri akan meningkatkan kemampuan kon$ersi reaktor
$ambar ". CSTR seri $ambar %. CSTR paralel
$ambar . Reaktor CSTR
2T3, semakin banyak jumlah yang dipasang seri maka kon$ersinya akan semakin mendekati reaktor 'F3 denganh $olume yang sama. 2ementara pemasangan secara paralel umumnya bertujuan untuk meningkatkan kapasitas produsi dengan kon$ersi yang sama.
• – – – –
•
Kelebihan" Kontrol temperature yang baik dapat mudah dijaga 3ealti murah dalam instalasi 3eaktor memiliki kapasitas panas yang besar Bagian dalam reaktor dapat mudah diakses saat pera+atan Kekurangan" Kon$ersi reaktan menjadi produk per $olume reaktor relati kecil bila –
dibandingkan dengan jenis reaktor kontinyu lainnya. 2T3 umum digunakan pada industri proses, terutama dengan reaksi homogen asa cair, dimana diperlukan pengadukan yang konstan. 2T3 juga banyak digunakan pada proses biologi di industri dan dikenal dengan sebutan Fermentor. ontohnya pada industri antibiotik, dan +aste +ater treatment. Fermentor #endegradasi atau menghancurkan molekul berukuran besar menjadi berukuran lebih kecil dengan hasil samping pada umumnya adalah alkohol. b) 3eaktor 4lir 'ipa (34') atu Plug Flow Reaktor ('F3) #erupakan suatu reaktor berbentuk pipa yang beroperasi secara kontinyu. alam 'F3 selama operasi berlangsung bahan baku dimasukkan terus menerus dan produk reaksi akan dikeluarkan secara terus menerus sehingga tidak terjadi pencampuran ke arah aksial dan semua molekul mempunyai +aktu tinggal di dalam reaktor sama besar. 2eluruh reaktan masuk melalui bagian inlet reaktor, semua perhitungan
$ambar &. Reaktor P'R
dalam merancang 'F3 harus dengan asusmsi bah+a tidak terjadi back mi8ing, do+nstream, dan upstream. 'F3 memiliki eisiensi yang lebih tinggi dibanding 2T3 pada $olume yang sama. 2eperti pada reaktor 2T3, reaktor 'F3 juga dapat disusun secara seri maupun paralel seperti yang terlihat pada gambar berikut"
$ambar $ambar ). (. P'R P'R seri paralel
'F3 yang dipasang seri maka kon$ersinya akan sama dengan 'F3 tunggal yang
panjangnya sama dengan jumlah dari panjang tiap reaktor 'F3 penyusun,
sementara untuk yang dipasang paralel tujuan nya sama dengan 2T3, yakni meningkatkan kapasitas produksi dengan kon$ersi yang sama. 'F3 memiliki aplikasi yang luas, baik dalam sistem asa gas, maupun asa cair. 1mumnya digunakan pada sintesis amoniak dari unsur!unsur penyususnnya, dan oksidasi sulur dioksida menjadi sulul trioksida.
D. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan Penggunaan
3eaktor dapat dklasiikasikan berdasarkan tujuan penggunaan akhirnya, contohnya adalah reaktor polimerisasi yang digunakan dalam reaksi pemnbentukan polimer dari monomer!monomer penyusunnya, reaktor biologi yang biasa digunakan untuk proses ermentasi sehingga disebut sebagai ermentor.
E. Klasifikasi Reaktor Berdasarkan Fasa
3eaktor dapat diklasiikasikan berdasarkan asa nya, yakni reaktor homogen, dan reaktor heterogen. isebut reaktor homogen jika
reaktan,
produk, dan atau katalisnya berada pada ase yang
sama.
ontohnya adalah reaktor batch dengan reaktan
berasa
cair dan produk yang dihasilkan berasa cair pula. 2ementara reaktor heterogen adalah reaktor
dengan
reaktan, produk, dan atau katalis berada pada ase
yang
berbeda (dua asa atau lebih). ontohnya adalah
reaktor
Trickle Bed dengan reaktan serta produk berupa
asa
dan cair, sementara katalis yang digunakan adalah
padatan.
$ambar *. Trickle bed reactor
gas
8ntuk
mengklasifkasikan
jenis!jenis
reaktor,
perlu
diketahui
jumlah $asa yang berada di dalam reaktor, apakah ada sistem agitasi dan modus operasi, apakah termasuk reaktor continuous, semi+continuous ataupun discontinuous. =al yang juga patut dicatat adalah sebagian besar reaktor kimia dilengkapi dengan alat penukar panas (heat e,changer ) dalam bentuk e,ternal -ackets atau internal coils dengan cairan yang mengalir melalui heat e,changer tersebut yang mempengaruhi perubahan suhu pada reaktor, atau dengan kata lain bertindak sebagai pengatur suhu pada reaktor. Tipe!tipe reaktor dalam industri berdasarkan ftur, operasi aliran, dan contoh reaksi di dalamnya dapat dirangkum dalam bentuk tabel sebagai berikut6 Table 1. Tinjauan Fitur, operasi aliran, dan contoh reaksi pada masing-masing tipe reaktor Tipe Reaktor Stirre" tak
Fitur Pengoperasian yang >eksibel, mencampur reaktan dengan baik
Operasi , ", 2
Stirre" #u$tip!ase
'agus dalam mencampur antar $asa dan mengatur suhu
2, "
Mu$tip!ase %u%%$e &o$u#
?emungkinkan untuk bekerja dalam tahap pemisahan, dan beroperasi dalam mode co+current dan contra+ current
2, "
Coto! Reaksi "i Reaktor Reaksi organik obat!obatan, produksi melamin, produksi senya%a organik nitro, sul$onasi ben&ena, reaksi esterifkasi, reaksi saponifkasi, dll Polimerisasi suspensi-emulsi, klorinasi senya%a aromatik, oksidasi senya%a organik (seperti p+,ilena menjadi asam tere$talat, asetilena menjadi asetaldehid, sikloheksana menjadi sikloheksanon dan asam adipat) Oksidasi etil ben&ena, kumena dan isobutana menjadi hidro!peroksida, oksi!klorinasi propena menjadi chloropropane, absorpsi oksida nitrat atau anhydride sul$at menjadi nitrat dan produksi asam
'urers
@aktu kontak yang singkat, suhu tinggi
2
(o#o)eeous tu%u$ar
'agus dalam mengatur %aktu tinggal dan mengatur suhu
2
(etero)eeous tu%u$ar
'agus dalam mengatur %aktu tinggal dan mengatur suhu, terdapat >uida katalis di permukaan antar sur$ace 9uas antarmuka yang tinggi, 'agus dalam mengatur %aktu tinggal
2
9uas antarmuka yang tinggi, beroperasi dalam mode co+current dan contra+ current Pencampuran reaktan dan kontrol suhu tinggi
2, "
Tu%u$ar #u$tip!ase
T!ree p!ases *tri&k$e-%e"+
F$ui"i,e" %e" rea&tor
2
2
sul$at, serta $talimida Pembakaran =#" menjadi "O#, produksi karbon hitam, asetilena, gasifkasi tekanan tinggi untuk produksi syngas Thermal cracking hidrokarbon, isbreaking (reaksi endoterm), dan reaksi klorinasi metana, propena dan butadiena, polimerisasi etilena menjadi 99P3 (reaksi eksotermis) Reaksi katalitik heterogen (sintesis ;=*, 2=*O=, styrene, dll), reaksi re$orming hidrokarbon (Plat$orming, hydrocracking, dll), dehidrogenasi etilben&ena menjadi styrene Klorinasi dan oksidasi senya%a organik, produksi adiponitril dari asam adipat dan amonia, produksi nitro aniline, oksidasi etilen menjadi asetaldehida Oksidasi katalitik senya%a organik liAuid
Reaksi pembakaran bijih, reaksi klorosis hidrokarbon terklorinasi, klorinasi metana, catalytic cracking hidrokarbon, pembakaran heay+oil, produksi melamin dari urea meleleh
Keterangan6 2, continuous operationB , discontinuous operationB ", semi!continuous operation
Table 2. Perbandingan Reaktor Kimia N
T.pe
o
Reaktor
1
/atch Reactor
/risip Ker0a
Ke$e%i!a
"emua reaktan ditambahkan pada permulaan dan produk berada dalam tangki pada penyelesaian reaksi
Continous Stirred Tank Reactor 0CSTR
Ap$ikasi
sa
2
Keter%ata
"atu atau lebih >uida regen di masukkan ke dalam tangki reaktor yang dilengkapi dengan baling! baling di saat e>uen reaktor dipulihkan. Terjadi
2ocok untuk produksi skala kecil 2ocok untuk proses di mana beberapa produk berbeda dihasilkan dalam peralatan yang sama. 2ocok untuk reaksi yang butuh %aktu reaksi lama. 2ocok untuk reaksi dengan selektiita s tinggi "angat >eksibel Produk samping dapat dihilangka n di antara reaksi "ecara ekonomi menguntu
Tidak cocok untuk produksi skala besar. Produk akhir hanya dihasilkan ketika reaksi telah selesai
igunakan dalam industri kimia seperti tinta, pe%arna, polimer dan industri makanan
9ebih rumit dan mahal dibanding kan unit tubular. "emua kalkulasi pada 2"TR menggun
ndustri kimia yang yang melibatkan raksi liAuid-gas
peningkatan gradien konsentrasi.
3
Plug 'lo2 Reactor 0P'R
"atu atau lebih >uida regen dipompa melalui pipa atau tabung. =al ini dicirikan dengan gradien konsentrasi berkelanjutan pada arah aliran.
1.%.
#enis+#enis Reaktor Industri
ngkan untuk mengoper asikan beberapa 2"TR baik secara seri atau paralel Reaksi dapat dilangsung kan baik pada reaktor ertical dan hori&ontal 3fsiensi yang lebih tinggi dibandingk an 2"TR pada olume yang sama. P
akan asusmi pencamp uran sempurna . Pada keadaan tunak, laju alir masuk harus sama dengan laju alir keluar.
Tidak ekonomis untuk jumlah kecil
Reaktor tubular secara khusus sesuai untuk kasus yang mempertimba ng kan perpindahan kalor, di mana tekanan tinggi dan suhu sangat tinggi atau rendah terjadi.
esain reaktor yang digunakan pada manu$aktur produk di industri kimia bergantung
pada material yang dihasilkan, dan dapat
diklasifkasikan menjadi lima tipe umum. 1 Reaktor A$ira /ro"uk Tu))a$ tapa Separasi
Gambar 2. Diagram alir untuk reaktor tunggal yang memproduksi satu aliran produk
'eberapa proses manu$aktur kimia seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas tidak melibatkan perlatan lain selain sebuah reaktor yang mana reaktan diumpankan ke dalamnya tanpa purifkasi, dan darinya didapatkan aliran produk keluar sebagai $asa tunggal yang siap digunakan. 2 Reaktor A$ira /ro"uk 4a"a tapa Separasi
Gambar . Diagram alir untuk reaktor tunggal yang menghasilkan dua aliran produk
Proses ini didapatkan ketika reaktan dan produk berada dalam $ase yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. 8mpan yang tidak bereaksi dapat keluar baik dalam satu atau kedua $ase. 3 Reaktor A$ira /ro"uk Tu))a$ "e)a Separasi
Gambar . Diagram alir untuk aliran produk reaktor tunggal dengan separasi Pada kebanyakan proses kimia produk yang diinginkan harus dipisahkan
dan
dihilangkan
dari
campuran
ketika
menginggalkan reactor. 'eberapa skema separasi yang umum digunakan
adalah
distilasi,
kristalisasi,
ekstraksi
pelarut,
absorpsi, adsorpsi, fltrasi, dan pertukaran ion. Pada diagram alir di atas, dilakukan pemulihan secara absorbsi dengan pelarut yang sesuai dilanjutkan dengan stripping pada kolom distilasi. Reaktan yang tidak terkonersi dapat keluar bersama tail gas, salah satu aliran produk atau kombinasi keduanya. 5 Separasi )a"a .a) Me$i%atka a$ira Fee" "a /ro"uk Reaktor
Gambar !. Diagram alir dengan separasi ganda pada aliran !eed dan produk iagram alir tipe ke empat identic dengan tipe ke tiga, namun dengan tambahan separasi juga dilakukan pada bahan dasar. Pada gambar yang ditunjukkan di ataas, purifkasi bahan dasar dilakukan secara adsorpsi dan purifkasi produk dilakukan secara absorpsi dan stripping. 2ara separasi lainnya akan melibatkan tipe blok diagram yang sama. 6 Reaktor "e)a Re&.&$e
Gambar ". Diagram alir dengan recycle :liran yang digambarkan di atas sangatlah umum untuk proses kimia berjumlah besar yang memiliki beberapa bentuk aliran recycle.
Recycle
melibatkan
pengembalian
sebagian
atau
keseluruhan aliran proses dari tahap akhir menuju tahap a%al proses. Tujuan umum dari recycle pada proses kimia adalah untuk meminimalisasi konsumsi material per satuan produk dihasilkan. ?aka, ketika suatu reaksi belum tuntas karena kinetika atau kesetimbangan yang kurang baik, material yang tidak terkonsumsi dipisahkan dari aliran produk. Ketika material di recycle dengan cara ini, pembersihan harus disediakan untuk mencegah akumulasi pengotor.
