Upload
andriano-suryawan-utama
View
228
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
PPT PFR
Citation preview
TEKNIK
REAKSI
KIMIA
KELOMPOK 61. MUHAMMAD DWI PERMANA
33351220992. MANNUELA ANUGRAHING MARWINDI
33351306993. PRASETYO KINANTA
3335130617
Plug Flow Reactor
Reaktor PFR (Plug Flow Reaktor) merupakan suatu reaktor berbentuk pipa yang beroperasi secara kontinyu. Reaktor ini biasanya dipakai untuk proses alir atau kontinyu tanpa pengadukan. Di dalam RAP, fluida mengalir dengan pola seperti plug flow (aliran sumbat). Fluida mengalir di dalam pipa dengan arah yang sejajar dengan sumbu pipa, dengan kecepatan yang sama di seluruh penampang pipa.
PLUG FLOW REACTOR
Plug Flow Reactor
PLUG FLOW REACTOR
Plug Flow Reactor1. Reaktan terus dikonsumsi karena reaktan
mengalir di sepanjang reaktor.2. Yang dimaksud dengan plug-flow: Pada posisi
tertentu, untuk penampang tidak ada suhu atau komposisi.
3. Di dalam PFR, fluida mengalir dengan perlakuan yang sama sehingga waktu tinggal (τ) sama untuk semua elemen fluida. Fluida sejenis yang mengalir melalui reactor ideal disebut plug.
PLUG FLOW REACTOR
Jenis Plug Flow Reactor
Adapun jenis dari plug flow reactor adalah sebagai berikut:a. Reakor Alir Pipab. Fixed Bed Reactorc. Fluidized Bed Reactor
0 )( 0 dVrFF AAA
0dt
dN ASteady State:dt
dNdVrFF A
AAA )( 0
A
A
X
X AA r
dXFV
0)(0
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Mol
dV
dFr AA )(
XFFF AAA 00 Dimana:
dXFdF AA 0
dV
dXFr AA 0)(
Keadaan steady state :
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Massa
Sehingga
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Massa
Dengan demikian untuk densitas berubah (change density) :
Untuk densitas konstan (constant density) :
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Massa
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Massa
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Energi
PLUG FLOW REACTOR
Neraca Energi
A gas-phase reaction between methane (A) and sulfur (B) is conducted at 600°C and 101 kPa in a PFR, to produce carbon disulfide and hydrogen sulfide. The reaction is fi rst-order with respect to each reactant, with kB = 12 m3/mole.h (basedupon the disappearance of sulfur). The inlet molar flow rates of methane and sulfur are 23.8 and 47.6 mol/h, respectively. Determine the volume (V) required to achieve 18% conversion of methane, and the resulting residence or space time.
Penyelesaian:- fB = fA = 0.18.- Maka, cA = cB/2.
PLUG FLOW REACTOR
Contoh Soal
PLUG FLOW REACTOR
Contoh Soal
Persamaan laju reaksi:
Karena Fbo Cbo.q oDan untuk densitas konstanCB = Cbo (1-fB)
Volume yang dibutuhkan:
Result of space time
PLUG FLOW REACTOR
Contoh Soal
RAP TERHUBUNG SERI
Untuk mencari volume pada reaktor alir pipa yang terhubung seri digunakan
2 1 2
10 0
000 )()()(
X X X
X AA
AA
AA r
dXF
r
dXF
r
dXFV
RAP TERHUBUNG PARALEL
BAtotal VVV
)()( 00A
BB
A
AA r
dXF
r
dXFV
0F
AX
BX
0AF
0BF
Reaktor 1: Reaktor 2: Reaktor 3: ketika V=0, X=X2
V=V3, X=X3
PLUG FLOW REACTOR
Kombinasi PFR dan CSTR
Calculate the volume of each of the reactors for an entering molar flow rate of n-utane of 50 kmol/hr!
PLUG FLOW REACTOR
Contoh Soal
Maka:
PLUG FLOW REACTOR
Contoh SoalPenyelesaian:
Reaktor 1:
Reaktor 2:
PLUG FLOW REACTOR
Contoh Soal
Reaktor 3:
PLUG FLOW REACTOR
Contoh Soal
CSTR
Reaktor model berupa tangki berpengaduk dan diasumsikan pengaduk yang bekerja dalam tanki sangat sempurna sehingga konsentrasi tiap komponen dalam reaktor seragam sebesar konsentrasi aliran yang keluar dari reaktor. Model ini biasanya digunakan pada reaksi homogen di mana semua bahan baku dan katalisnya berfasa cair, atau reaksi antara cair dan gas dengan katalis cair
PFR
Untuk reaksi heterogen, misalnya antara bahan baku gas dengan katalis padat menggunakan model PFR. PFR mirip saringan air dari pasir. Katalis diletakkan pada suatu pipa lalu dari sela-sela katalis dilewatkan bahan baku seperti air melewati sela-sela pasir pada saringan. Asumsi yang digunakan adalah tidak ada perbedaan konsentrasi tiap komponen yang terlibat di sepanjang arah jari-jari pipa.
PLUG FLOW REACTOR
Perbedaan PFR dan CSTR
Keuntungan1. Lebih mudah untuk dikontrol.2. Lebih mudah dalam perawatan.3. Biaya operasi lebih murah.4. Konversi per volume lebih besar.
Kerugian:1. Harga alat dan biaya instalasi tinggi.2. Memerlukan waktu untuk mencapai kondisi
steady state.3. Karena tidak ada pengadukan sukar untuk
mengatur suhu.
PLUG FLOW REACTOR
Keuntungan dan Kerugian