TUGAS TEKNIK REAKSI KIMIA IIFLUIDIZED BED REACTOR

Dosen : Prof. Dr. Ir. H. M Rachimoellah, Dip.EST

Anggota Kelompok:1. Dwi Ayu Primaningrum (2314 105 027)2. Sunaring Khadijah L (2314 105 028)3. Yukh Ihsana I.F (2314 105 030)4. Delita Kunhermanti (2314 105 035)5. Atikah Badriyah H. (2314 105 036)

Mata Kuliah Teknik Reaksi Kimia IIJurusan Teknik KimiaFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSURABAYA 2015 Pendahuluan Di dalam industri kimia terdapat berbagai macam tipe reaktor kimia yang dioperasikan.Reaktor-reaktor kimia tersebut memiliki banyak kelebihan tersendiri, contohnya dalam mengatasi reaksi-reaksi yang terjadi dalam industri(nyata).Dasar-dasar perancangan reaktor ditentukan pada jenis reaksi yang berlangsung.Pada reaksi Homogen digunakan tipe reaktor batch,reaktor semi batch,RATB,dan RAP.Sedangkan pada reaksi-reaksi Heterogen digunakan reaktor-reaktor seperti fixed-bed reactor,trickle-bed reactor,atau moving-bed reactor. Pada umumnya, dunia industri melakukan proses dengan menggunakan reaktor - reaktor heterogen yang digunakan untuk mereaksikan komponen-komponen lebih dari satu fasa dan minimal terdapat 2 fasa.Suatu reaksi memerlukan waktu yang cukup panjang untuk mencapai kesetimbangan.Oleh karena itu,dibutuhkan suatu katalis yang berguna untuk mempercepat kesetimbangan suatu reaksi. Reaktor-reaktor yang umumnya merupakan suatu reaktor dengan katalis padatan adalah Fixed-Bed Reactor,Fluidized-Bed Reactor,slurry reactor,dan riser bed.Terdapat banyak industry yang menggunakan reaktor-reaktor ini,contohnya pada pembuatan bahan bakar elemen nuklir dan produksi high bulk density. Reaktor fixed-bed semakin sering digunakan dalam beberapa industri penting yang menunjukkan peran vital penggunaannya.Fixed-bed reaktor adalah jenis yang paling penting dari reaktor-reaktor yang telah ada untuk dapat menunjang sintesis kimia. Dalam suatu reaktor , reaksi berlangsung dengan katalis heterogen pada permukaan katalis yang disusun sebagai pipa dalam reaktor . Selain sintesis kimia yang berharga , reaktor fixed-bed semakin sering digunakan dalam beberapa industri penting yang menunjukkan peran vital penggunaannya .

Peranan penting penggunaan katalis dalam reaktor ini, seperti contoh meluapnya minyak yang sangat besar saat terjadinya perang dunia ke -2 , menjelaskan bahwa pengukuran ukuran katalis hingga menjadi seperti bubuk akan memperbesar luas permukaan dan membuat suatu reaksi berjalan lebih cepat.Oleh karena itu,didapatkan suatu estimasi baru dengan mengalirkan suatu katalis ini ke dalam aliran udara , akan membuat katalis bertindak seperti fluida.Reaktor yang beroperasi seperti tersebut merupakan Fluidized-Bed Reaktor.

Fluidized Bed Reactor Page 5

Prinsip Dasar Fluidized Bed ReactorFluidized Bed Reactor (FBR) adalah reaktor katalitik yang menggunakan katalis padat yang terfluidisasikan. FBR menggunakan katalis yang bersifat heterogen, katalis tersebut digunakan dengan jumlah yang cukup banyak dan kemudian partikel katalis dialirkan dengan kecepatan yang cukup tinggi sehingga katalis tersebut dapat dianalogikan seperti fluida (fluidisasi). Fluidisasi bertujuan agar pengadukan atau pencampuran umpan dengan katalis berlangsung dalam tiap sudut reaktor. Katalis pada FBR biasanya berbentuk padatan, biasanya berbentuk seperti pasir. Ukuran katalis pada FBR biasanya berukuran 10-300 microns.

Skema Fluidized Bed ReactorDimana :A, luas permukaan areaf,volume fraksi dari solid dalam bed, volume fraksi ruang kosong dalam beddp, ukuran partikel (meter) Area-Area (Regime) Aliran Dalam Fluidized Bed Dalam Fluidized Bed Reactor terdapat zona aliran yaitu 1. Fixed bed ,dimana pada keadaan ini gas solid masih rapat. Ini terjadi apabila pressure drop melebihi berat solid dan kecepatan gas melebihi kecepatan minimum fluidisasi Umf.Kecepatan minimum dapat ditulis dengan persamaan:

Dimanamf, volume fraksi ruang kosong dalam bed pada keadaan minimum fluidisasidp, ukuran partikel (meter) s, spericity partikelp , densitas partikelf , densitas fluida2. Bubbling Fluidized , pada keadaan ini gas masuk melewati bed dari bawah ke atas membentuk gelembung. Pada zona ini terdapat dua fase yaitu fase bubble dan emulsi.3. Turbulent Regime, pada keadaan ini terjadi aliran turbulen dalam bed, dimana reaksi berlangsung dengan baik.4. Fast Fluidized, pada keadaan ini terjadi peningkatan kecepatan operasi yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan kritis, atau yang disebut transport velocity.

Geldart and Abrahamson (19987) mengklasifikasikan profil solid dalam fluidized bed yang dikenal sebagai Geldart Classification.

Grup A (Aeratable): Ammoxidasi propylene , rata-rata berukuran kecil , densitas rendah (