bab ii rfc

8/17/2019 BAB II RFC

1/7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Reaktor

Reaktor sebagai tempat berlangsungnya suatu reaksi kimia, sering dinyatakan

sebagai pusat suatu proses kimia. Berbagai jenis reaktor dapat dibedakan atas dasar

bentuk reaktor yang digunakan, proses yang berlangsung, atau kondisi operasinya.

Reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) atau dikenal sebagai continuous stirred

tank reactor (CSTR) merupakan salah satu jenis reaktor, umumnya berbentuk bejana

dan bekerja secara kontinu (alir), dan banyak digunakan untuk reaksireaksi

homogen !ase cair tanpa katalis maupun dengan katalis, serta reaksi yang terjadi di

dalamnya berlangsung secara isotermal.

"erancangan reaktor alir tangki berpengaduk pada umumnya dimaksudkan untuk

menentukan #olume reaktor yang diperlukan agar reaksi yang terjadi dapat

berlangsung sesuai dengan kon#ersi yang diinginkan. $ntuk proses yang

berlangsung secara isotermal dan telah tercapai kondisi steady, yaitu tidak ada

perubahan #olume maupun konsentrasi terhadap %aktu, dapat disusun neraca massa

dan persamaan kecepatan reaksi maupun neraca panas pada reaktor tersebut.

&isal ditinjau reaksi bolakbalik (reversible) homogen !ase cair (A ' B),

kecepatan reaksi dianggap orde satu terhadap A dan orde satu terhadap B, sehingga

persamaan kecepatan reaksi dapat dinyatakan

r A k (CA *CB+ C) (Sumarni dan "ur%anti, -/)

dengan

r A kecepatan reaksi A (kmol+m0.jam)

k konstanta kecepatan reaksi (jam1)

CA konsentrasi A keluar reaktor (kmol+m0)

CB konsentrasi B keluar reaktor (kmol+m0)

c konstanta kesetimbangan.

Ada dua perbedaan utama antara reaktor batch dan kontinu. 2alam reactor batch

sejumlah reaktan ditangani pada satu %aktu. 2alam reactor kontinu, proses berlanjut


2/7

tanpa batas. 3ni adalah jenis yang paling umum dari reactor dalam petrokimia dan

layanan penyulingan (Soares, 1//4).

Sebuah reactor batch adalah sistem tertutup. Contohnya adalah batch bubut kertas

menjadi sesuatu aplikasi yang diinginkan. Sebuah reactor semibatch bukanlah sistem

tertutup. Tipe ini berguna dalam kasuskasus seperti pembuatan bahan kimia tertentu

dimana bahan kimia yang mudah menguap harus ditambahkan perlahanlahan ke

dalam suatu bahan kimia yang tidak menguap ( contoh termasuk pembuatan glikol)

(Soares, 1//4).

Reaktor turbular (baik tabung bengkok panjang atau shell and tube) dapat berupa

batch atau reactor kontinu. Reaktor kontinu bekerja sepanjang %aktu. 3ni berarti

reaktan campuran sampai batas tertentu dengan produk. Sejauh ini disebut

backmi5ing. Sebuah &enara memilki banyak plat atau ba!!le di dalamnya dan dapat

mengurangi backmi5ing, misalnya tangka tanpa plat. Reaktor kontinu dapat

ditemukan dalam &enara dan kolom. &enara dapat berupa packed atau plat (bubble

cap atau sie#e tray). 2esign reaktor optimal mencoba untuk membatasi jumpah

daerah mana ada reaksi berlangsung. 6al ini juga memungkinkan untuk memeliki

reaktan mengamil jalan lebih pendek dari yang diperlukan untuk reaksi optimum. 3ni

disebut dengan shortcircuiting (Soares, 1//4)

2.2 Jenis – jenis Reaktor

Reaktor kimia adalah suatu bejana tempat berlangsungnya reaksi kimia. 2alam

industri kimia terdapat banyak jenis reaktor yang digunakan berdasarkan ciriciri

tertentu. 2iantara jenis reaktor yang biasa digunakan dalam industri ialah reaktor

tangki berpengaduk, reaktor tube, reaktor fixed bed , serta reaktor plug flow. Selain itu

terdapat beberapa jenis reaktor lainnya yang digunakan untuk tujuan tertentu seperti Reaktor gelembung (bubbles phase reactors)

Reaktor slurry ( slurry phase reactors)

Reaktor lapisan cairan (tricle bed reactors)

Reaktor beban bergerak (moving burden reactors)

("rasetyaningrum, -1).


3/7

2.2.1 Penggolongan Berdasarkan Jenis Reaktor.

1. Tangki berpengaduk

Tangki berpengaduk merupakan jenis tangki yang paling umum

digunakan sebagai rektor batch. "engadukan digunakan untuk mencampurkan

bahanbahan hingga tercampur secara homogen seama bereaksi dan

memindahkan panas ke jacket wall atau dinding permukaan dalam.

Contohnya seperti berikut dimana reaktor di rancang dengan pengaduk dan

pompa pada sekitarnya dan ditambahkan dengan heat exchanger sebagai

eksternalnya (Couper, -4).

7ambar -.1 Reaktor tangki berpengaduk

(Couper, -4)

-. Reaktor Alir Turbular.

Reaktor alir turbular yang ideal merupakan aliran tersumbat, dimana

untuk semua molekul non reaksi mempunya %aktu tinggal yang sama.

Contoh reaktor pipa aliran seperti double pipe heat exhanger (Couper, -4).

7ambar -.- Double pipe heat exchanger

(Couper, -4)

0. Fixed Bed Reactor

3sian dari Fixed Bed reaktor merupakan partikel katalis dengan ukuran

- 4 mm diameter.


4/7

atalis dalam reaktor dapat diisi dengan beberapa cara seperti

1. 3sian tunggal besar.

-. 3sian beberapa hori8ontal.

0. Beberapa isian packing dalam single shell .

9. 3sian dalam shell terpisah.

9. Moving Bed

"artikelpartikel maupun padatan dalam tangki akan bergerak turun

sebagai massa. "adatan merupakan reaktan atau katalis atau heat carrier .

Butiran pemba%a panas akan dipanaskan secara kontak langsung dengan

pembakaran gas, tetesan jatuh ke dalam 8ona reaksi yang disuplai dengan

reaksi udara, dan kemudian di recycle dengan ele#ator ke 8ona pemanasan

balik (Couper, -4).

2.2.2 Penggolongan Proses Kimia

1. "enggolongan secara Batch atau ontinu

$ntuk proses batch, seluruh bahan reaksi dicampur pada a%al proses.

Selama terjadi reaksi, perubahan #ariabel menurut massa dan reaksi

dihentikan serta hasil dikeluarkan apabila pertukaran mencapai ke tahap yang

diinginkan. "roses kontinu sesuai untuk proses yang mempunyai rentang

keluaran atau peringkat yang berbedabeda yang perlu dihasilkan pada

peralatan yang sama contohnya pigmen, pencelup, dan polimer. $ntuk proses

kontinu bahan reaksi diumpankan ke dalam reaktor dan produk dikeluarkan

secara terus menerus. Reaktor dikendalikan dalam keadaan steady. Reaktor

kontinu biasanya akan mengurangi biaya pengeluaran dibandingkan reaktor

batch. Reaktor kontinu biasanya dipilih untuk proses skala besar. "roses yang

tidak sesuai untuk batch ataupun kontinu biasanya dibuat menjadi sebagian

batch dan sebagian kontinu (semi batch). 2alam reaktor separuh batch (semi

batch) beberapa bahan reaksi mungkin ditambah, atau beberapa hasil

dikeluarkan, selama reaksi terjadi. "roses separuh kontinu mungkin salah

satunya diganggu secara berkala untuk tujuan tertentu.

-. "enggolongan secara 6omogen dan 6eterogen


5/7

Reaksi homogen merupakan reaksi dimana bahan baku, hasil dan

bahanbahan lainnya yang digunakan membentuk satu !asa kontinu, gas atau

cairan. Reaktor !asa gas yang homogen biasanya dikontrol secara kontinu,

sedangkan reaktor !asa cair kontinu ataupun batch. Reaktor tube biasanya

digunakan untuk reaksi !asa homogen. Sebagai contoh pada pemecahan panas

minyak mentah petroleum pada etilena dan penguraian panas dikloroetana

pada #inil klorida. Reaktor tube dan reaktor tangki berpengaduk biasanya

digunakan untuk reaksi !asa cair yang homogen ("rasetyaningrum, -1).

2.3 aktor!"aktor #ang $em%engar&'i (aj& Reaksi

1.

onsentrasi

2alam teori tumbukan, perubahan jumlah molekul pereaksi dapat

berpengaruh pada laju suatu reaksi. Bila konsentrasi pereaksi diperbesar dalam suatu

reaksi, berarti kerapatannya bertambah dan akan memperbanyak kemungkinan

tabrakan sehingga akan mempercepat laju reaksi. Bila partikel makin banyak,

akibatnya lebih banyak kemungkinan partikel saling bertumbukan yang terjadi dalam

suatu larutan, sehingga reaksi bertambah cepat (A8i8ah, -9).

-. :uas "ermukaan Sentuhan

Suatu reaksi mungkin banyak melibatkan pereaksi dalam bentuk padatan.

&akin luas bidang sentuh makin cepat bereaksi. ;adi makin halus ukuran kepingan

8at padat makin luas permukaannya. "engaruh luas permukaan banyak diterapkan

dalam industri, yaitu dengan menghaluskan terlebih dahulu bahan yang berupa

padatan sebelum direaksikan (A8i8ah, -9).

0. Suhu

enaikan suhu mempercepat reaksi, dan sebaliknya penurunan suhu

memperlambat reaksi. :aju reaksi kimia bertambah dengan naiknya suhu. ;ika suhu

dinaikkan, maka kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel

pereaksi. Sehingga pergerakan partikelpartikel pereaksi makin cepat, makin cepat

pergerakan partikel akan menyebabkan terjadinya tumbukan antar 8at pereaksi makin

banyak, sehingga reaksi makin cepat (A8i8ah, -9).


6/7

9. atalis

Salah satu cara lain untuk mempercepat laju reaksi adalah dengan jalan

menurunkan energi pengakti!an suatu reaksi. 6al ini dapat dilakukan dengan

menggunakan katalis. atalis adalah 8at yang dapat meningkatkan laju reaksi tanpa

dirinya mengalami perubahan kimia secara permanen. atalis dapat bekerja dengan

membentuk senya%a antara atau mengabsorpsi 8at yang direaksikan. Suatu reaksi

yang menggunakan katalis disebut reaksi katalis dan prosesnya disebut katalisme

(A8i8ah, -9).


7/7

2.) A%likasi *Prod&ksi Biodiesel +engan Proses ,steri"ikasi Palm Fatty Acid

Distillate -PA+/

Bahan baku yang digunakan yaitu "

bab ii rfc

Documents