5/24/2018 Ringkasan Materi Plug Flow Reactor

1/3

RINGKASAN MATERI PLUG FLOW REACTOR(PFR) SERTA APLIKASINYA DI

INDUSTRI KIMIA

Definisi Plug Flow Reactor

Plug flow reactor atau reaktor alir pipa (RAP) adalah suatu alat yang

digunakan untuk mereaksikan suatu reaktan dalam hal ini fluida dan

mengubahnya menjadi produk dengan cara mengalirkan fluida tersebut dalam

pipa secara berkelanjutan (continuous). Biasanya reaktor ini dipakai untuk

mempelajari berbagai proses kimia yang penting seperti perubahan kimia

senyawa, reaksi termal, dan lain-lain. Di mana katalis diletakkan pada suatu pipa

lalu dari sela-sela katalis dilewatkan bahan baku seperti air melewati sela-sela pasir

pada saringan.

Karakteristik Plug F low ReactorKarakteristik yang dapat mendeskripsikan bagaimana kinerja dariplug flow reactoradalah sebagai berikut

:

1. Pola aliran adalahplug flow. Aliran reaktan sepanjangplug flow reactordi dalam vesel tertutup kemudianakan berubah menjadi produk setelah keluar dari PFR.

2. Kecepatan aliran volumetris dapat bervariasi secara kontinyu kearah aliran sebab perubahan densitas.3. Setiap elemen fluida merupakan sistem tertutup (dibandingkan reactor CSTR); yaitu, tidak ada

pencampuran kearah axial, meskipun terjadi pencampuran sempurna searah radial (dalam vesel silinder).

4. Sebagai konsequensi dari (3) sifat-sifat fluida dapat berubah secara kontinyu kearah radial tapi konstansecara axial (pada posisi axial tertentu)

5. Setiap elemen fluida mempunyai residence timeyang sama seperti yang lain (dibandingkan CSTR).Kegunaan Plug Flow Reactor

Ada berbagai macam kegunaan dariplug flow reactor, diantaranya :1. Model RAP seringkali digunakan untuk sebuah reactor yang mana sistem reaksi (gas atau cair) mengalirpada kecepatan relatif tinggi (Re>>, sampai mendekati PF) melalui suatu vesel kosong atau vesel yang

berisi katalis padat yang dipacked.

2. Reaktor dapat digunakan dalam operasi skala besar untuk produksi komersial, atau di laboratorium atauoperasi skala pilot untuk mendapatkan data perancangan.

3. Plug flow reactor sering digunakan di dalam reaksi biologis dimana substrat mengalir ke dalam reactor danterkonversi menjadi produk dengan bantuan enzim.

Keuntungan dan Kerugian Plug Flow ReactorKeuntungan penggunaanplug flow reactor:

1. Tingkat perubahannnya besar dalam setiap volumenya2. Bekerja dalam periode waktu yang cukup lama tanpa tenaga kerja sehingga upah produksi rendah3. Perpindahan kalornya baik sekali4. Operasinya terus-menerus

Kerugian penggunaanplug flow reactor:

Nama : Ahmad Andika Himawan

NIM : 21030112120021

Gambar 2.Ilustrasi SederhanaPlug

Flow Reactor

Gambar 1.Plug Flow Reactor

Gambar 3.

Mekanisme Bagaimana Reaktan Berubah

Menjadi Produk di Dalam PFR

TUGAS MATA KULIAH REAKTOR

5/24/2018 Ringkasan Materi Plug Flow Reactor

2/3

1. Sulit mengontrol temperaturnya2. Tingginya temperature yang tidak diinginkan dapat terjadi3. Proses pemberhentian dan pembersihannya mahalAplikasi Plug Fl ow Reactor di Industri Kimia

ReaksiAda beberapa contoh reaksi yang menggunakan plug flow reactor, salah satunya adalah reaksi

pembentukan etena dari etana. Mendapatkan etena dari etana melibatkan reaksi kimia yang bertempat di

dalam pipa kalor panjang. Pipa ini biasa disebut unit pemecahan dengan arus panas (thermal cracking

unit) yang merupakan salah satu tipe dari plug flow reactor. Gambar skema proses dalam plug flow

reactor adalah sebagai berikut :

Pipa yang besar adalah tungku pemanas yang memanaskan etana ketika mengalir sepanjang pipa.Pemanasan yang dilakukan pada bahan kimia di dalam pipa, memudahkan terjadinya reaksi kimia.

Seperti dapat kita lihat dalam gambar, ethana adalah molekul yang dimasukkan ke dalam plug flow

reactor, dan setelah jalannya reaksi kimia, etena keluar dari pipa.

Kondisi reaksiReaksi etana menjadi etena merupakan reaksi dehidrogenasi dimana hydrogen akan lepas menjadi

produk samping dengan produk utamanya adalah etena. Seperti pada umumnya, reaksi dehidrogenasi ini

berjalan pada suhu tinggi. Reaksi ini juga termasuk reaksi keseimbangan. Sehingga perlu

dipertimbangkan juga bagaimana cara untuk mendapatkan konversi yang optimum.

Dimensi reactorUntuk mengetahui dimensi atau ukuran reactor yang akan digunakan, maka kita harus mengetahui

terlebih dahulu persamaan laju reaksinya, kondisi reaksi, fase zat yang bereaksi dan lain-lain. Berikut ini

adalah contoh penentuan dimensi reactor pada reaksi yang berorde 2 :

Referensi

Grisewood, Matthew. 2006.Plug Flow Reactor : A Review. International Review.

Muhajir, Maulana Haris dkk. 2009.Kinetika dan Katalis Reaktor Plug Flow.

Nanda, Sanju dkk. 2008. Reactors and Fundamental of Reactors Design for Chemical Reaction.

Pharmaceutical Engineering.

Nauman, E. Bruce. 2002. Chemical Reactor, Design, Optimazion, and Scaleup.Mc Graw Hill Book Co.

Russamee, Nithi. 2009. Simulation and Design of Ammonia Process from Natural Gas Reforming. Department

of Chemical Engineering Kasetsart University.

Gambar 4.Sintesa etena di dalamPlug

Flow Reactor

For X = 0.9, V = 45,3 dm3, V0= 25 dm

3/s

5/24/2018 Ringkasan Materi Plug Flow Reactor

3/3