Upload
ditra-novtiansyah-p
View
316
Download
16
Embed Size (px)
Citation preview
Chemical Reaction Engineering
Oleh :
1.Aprilianti Melinda 333513
2.Brilliant Pratama Putra 3335132478
3.Ditra Novtiansyah 3335131510
Klasifikasi Reaksi Kimia
Banyak reaksi dalam rekayasa reaksi kimia diantaranya di bagi menjadi dua yaitu sistem homogen dan system heterogen.
a.Sebuah reaksi homogen adalah reaksi yang terjadi dalam satu fase.
b.Reaksi heterogen adalah reaksi yang memerlukan setidaknya terdapat dua fase atau lebih agar dapat bereaksi.
Reaktor Homogen
➢ Reaktor Batch (RB)
➢ Reaktor Semi Batch (RSB)
➢ RATB
➢ RAP Reaktor Heterogen
➢ Reaktor Fixed Bed
➢ Reaktor Fluidized Bed
➢ Reaktor Moving Bed
➢ Reaktor Gelembung
Variabel Yang Mempengaruhi Laju Reaksi
Reaksi yang berlangsung alamiah pada tiap elemen (unsur atau senyawa) yang terlibat dalam reaksi tersebut
Konsentrasi tiap elemen
Temperatur
Aktivitas katalis
Kontak yang terjadi antar reaktan
Panjang gelombang radiasi
Ketentuan Laju Reaksi
Untuk menentukan laju reaksi langkah pertama yang akan di lakukan adalah memilih salah satu komponen reaksi yang terlibat untuk menentukan komponen i. Jika laju dari perubahan jumlah mol pada komponen ini disebabkan oleh reaki dNi/d, kemudian laju reaksi pada bentuk-bentuknya yang lain ditentukan dengan cara berikut. Berdasarkan pada unit volume dari cairan reaksi,
Berdasarkan satuan massa padatan dalam system cair-padat
Berdasarkan satuan permukaan interfacial dalam sistem cair-cair atau satuanpermukaan padatan dalam sistem gas-padat
Berdasarkan satuan volume padatan pada sistem gas-padat
Berdasarkan satuan volume reaktor, namun berbeda dengan satuan volume cairan
BATCH VERSUS CONTINUOUS OPERATION
60
61
62
DESIGN EQUATIONSFOR A BATCH REACTOR (BR)
Pertimbangan umum•t adalah waktu reaksi yang diperlukan untuk mencapai konversi fA1 sampai fA2
•A adalah limiting reactant•Besaran yang diketahui: NA0, fA1, & fA2
•Besaran yang tidak diketahui: t, (-rA), V, dan T•Pertimbangkan reaksi:A + … C C + …
f A1A
AA0
A0 A A0 AA
r
V
dft N
dtdtdtf A 2
dN dN 1 f N dfr V A
Waktu reaksi:
Persamaan neraca mol pada elemen volume dV
R masuk – R keluar + R generasi
= R akumulasi
Neraca panas
Bentuk umum:R in – R Out + R gen = R acc
Transfer Panas
Q = UAc(Tc – T)m
U = koef. Transfer panas keseluruhan, J m-2s-1K-1 atau w m-2 k-1 € ditentukan dengan perc. Atau korelasi empiris
Ac = Luas pemanas/ pendingin koil Tc = Suhu koil
(Tc – T)m = beda suhu rata2 DTm utk trasfer panas
Bila Q >0 (Tc>T) € Panas masuk Q<0(Tc<T) € panas keluar
Panas generasi
R gen = (- HRA)(-rA) atau (-URA)(-rA)V Bila HRA > 0
(reaksi endotermis)
HRA > 0 (reaksi eksotermis)
Panas akumulasi:
Racc = dH/dt = Nt Cp dT/dt = mt Cp dT/dt
RB Operasi Isotermal
f A 2
f A1 A
AA 0 r
dft C
(densitas konstan)
OPERASI NON ISOTERMAL
• Adiabatis (Q = 0)• Non Adiabatis (Q ≠ 0)
Operasi Adiabatis:
Temperatur akan naik dalam reaksi eksotermis dan turun dalam reaksi endotermis
Persamaan Neraca Energi Sistem Adiabatis, Q = 0
Substitusi (-rA)V dari neraca massa dalam term fA
17
Densitas sistem berubah
18
• Berimplikasi pada volume reaktor atau sistem reaksi tidak konstan
• Untuk RB dapat dilihat pada reaktor vessel yg dilengkapi piston
• Densitas berubah biasanya fasa gas• Densitas dapat berubah bila salah satu T, P,
atau Nt (mole total) berubah