Teknik Reaksi Kimia

• Katalis

Katalis padat heterogen.

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksireaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri (lihat pula katalisis). Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk.

Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. katan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk membentuk suatu perantara kimia yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir reaksi, dalam suatu proses yang memulihkan katalisnya. Berikut ini merupakan skema umum reaksi katalitik, di mana C melambangkan katalisnya:

A + C → AC (1)

B + AC → AB + C (2)

Meskipun katalis (C) termakan oleh reaksi 1, namun selanjutnya dihasilkan kembali oleh reaksi 2, sehingga untuk reaksi keseluruhannya menjadi,

A + B + C → AB + C

katalis tidak termakan atau pun tercipta. Enzim adalah biokatalis. Penggunaan istilah "katalis" dalam konteks budaya yang lebih luas, secara bisa dianalogikan dengan konteks ini.

beberapa katalis ternama yang pernah dikembangkan di antaranya katalis Ziegler-Natta yang digunakan untuk produksi masal polietilen dan polipropilen. Reaksi katalitik yang paling dikenal ialah proses Haber untuk sintesis amoniak, yang menggunakan besi biasa sebagai katalis. Konverter katalitik--yang dapat menghancurkan produk samping knalpot yang paling bandel--dibuat dari platinadanrodium.

Katalis oh katalis… Tugas yang mengisi minggu tenang ini,,hualah,,gak minggu tenang lagi kalo kayak gini ceritanya. Tapi, yo wes lah, hidup koq mau gampang aja, ya gak mungkin toh yo? Dijalanin aja, semampu sekuatnya… Ciamiiiik!!

*Jiah,,,malah curhat..

Ini sekedar ngasih info dikit tentang tugas mengenai katalis, semoga nilai untuk mata kuliah ini minimal B, Amiiiiin ya,Rob…

KATALIS

Pengertian Katalis

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat jalannya reaksi (tidak ikut bereaksi). Peran katalis sebenarnya adalah menurunkan energi aktifasi reaksi. Pemilihan katalis untuk proses dapat didasarkan pada beberapa hal berikut:

a. Berumur panjang

b. Harganya murah

c. Mudah diregenerasi

d. Dapat diproduksi dalam jumlah besar

e. Tahan terhadap racun

f. Memiliki tahanan fisik yang besar

Penggolongan Katalis

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama:

• Katalis homogen

Katalis homogen adalah katalis yang fasenya sama dengan fase zat yang bereaksi maupun zat hasil reaksi.

• Katalis heterogen

Katalis heterogen adalah katalis yang fasenya berbeda dengan fase zat yang bereaksi maupun zat hasil reaksi.

Contoh sederhana katalisis heterogen adalah katalis menyediakan suatu permukaan dimana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sehingga memadai terbentuknya produk baru. Ikatan antara produk baru dan katalis lebih lemah sehingga akhirnya terlepas

Mekanisme katalisis heterogen :

1. Difusi molekul-molekul pereaksi menuju permukaan

2. Adsorpsi molekul-molekul pereaksi pada permukaan

3. Reaksi pada permukaan

4. Desorpsi hasil dari permukaan

5. Difusi hasil dari permukaan menuju badan sistem

Tipe katalis

Katalis homogen Katalis homo-heterogen Katalis heterogen

Katalis asam/basa Biokatalis (enzim) Bulk katalis (alloy logam)

Kompleks logam transisi Fungsional nanopartikel Katalis yang diemban

Perbandingan elemen katalis homogen dan heterogen

Elemen Katalis Homogen Heterogen

Efektifitas

Pusat aktif Semua atom yang memiliki reaktifitas Hanya atom-atom pada permukaan partikel

Konsentrasi yang dibutuhkan Rendah Tinggi

Selektifitas Tinggi Lebih rendah

Masalah difusi Secara praktis tak ada (kinetika mengendalikan jalannya reaksi) Ada (perpindahan massa mempengaruhi jalannya reaksi)

Kondisi reaksi Lembut (50 – 200 oC) Parah (sering > 250 oC)

Penggunaan Tertentu/spesifik Luas

Potensi kehilangan aktifitas Bereaksi kembali dengan produk (pembentukan klaster) dan keracunan Kristal logam mengalami sintering, keracunan, coking, fouling, migrasi uap metal pada suhu tinggi

Sifat katalis

Struktur/stoikiometri Mudah ditentukan Sulit ditentukan

Kemungkinan modifikasi Tinggi Rendah

Daya tahan suhu Rendah Tinggi

Tehnik pemisahan katalis Seringkali rumit (distilasi, ekstraksi, dekomposisi kimiawi) Suspensi, filtrasi (sistem slurry)

Tidak perlu pemisahan (sistem fixed-bed)

Kemungkinan daur ulang katalis Bisa dilakukan Tidak perlu (fixed-bed)

Mudah (suspensi atau slurry)

Potensi kehilangan katalis Tinggi Rendah

Tujuan pemakaian penyangga: memperluas permukaan kontak katalis dengan reaktan

Peracunan katalis

Pada saat terjadi peracunan, aktivitas katalis turun. Proses peracunan terjadi sebagai akibat melekatnya bahan-bahan asing (yang disebut racun, seperti debu, senyawa selenium, tellurium, antimony, lead, dsb.) pada permukaan aktif katalis sehingga tidak dapat dipakai sebagai tempat reaksi. Proses melekatnya benda asing pada permukaan aktif katalis dapat terjadi secara:

a. Fisis → dapat diaktifkan kembali. Contoh: Cl2, HCl → katalis diaktifkan lagi dengan cara pemanasan di dalam gas yang bebas Cl2 dan HCl.

b. Kimia → adsorpsi secara kuat pada permukaan aktif → tidak dapat diaktifkan lagi. Contoh: senyawa arsenik, selenium, tellurium, antimony, lead. (Katalis V2O5 dan Platinized-silica-gel tahan terhadap racun arsenik).

Katalis dan Racunnya

• Katalis pada kendaraan diesel (CuO atau Al2O3)

Katalis CuO atau Al2O3 akan mengalami keracunan jika terdapat senyawa sulfur dalam reaktan. Solar Indonesia mengandung sulfur sebesar 0,5% berat, sehingga CuO atau Al203 tidak dapat digunakan sebagai katalis untuk katalitik konverter kendaraan diesel.

• Katalis pada Sintesis Asam Sulfat (Pt, Fe2O3, V2O5)

Katalis yang digunakan:

a. Pt dengan penyangga asbes atau magnesium sulfat yang telah dikalsinasi atau silika gel.

b. Fe2O3 Kurang reaktif dibandingkan Pt, tetapi murah, terdapat pada terak pemanggangan pirit.

c. V2O5 dengan penyangga zeolit atau natural diatomite brick

• Katalis pada Catalitic reforming (Ni)

Pada umumnya katalis yang dipakai di Steam Reforming adalah Nikel. Nikel merupakan sulfur absorbent yang sangat baik. Dalam jumlah sangat sedikit saja akan menyebabkan deaktivasi katalis total. Deaktivasi artinya berkurangnya keaktifan katalis. Dapat terjadi secara kimiawi dan secara fisik.

A. Deaktivasi secara kimiawi:

- Oksidasi katalis: katalis mengalami oksidasi kembali ke NiO. Dapat terjadi apabila H2 pada umpan kurang. Ni bereaksi dengan H2O membentuk NiO.

- Keracunan (poisoning): terjadi apabila senyawa aktif (Ni) bereaksi dengan senyawa racun (misal S, Cl membentuk NiS, NiCl2) sehingga senyawa aktif tersebut tidak dapat mereaksikan gas bumi.

B. Deaktivasi secara fisik terjadi apabila katalis menjadi tidak aktif karena perubahan fisik atau adanya suatu benda/padatan yang menutupi senyawa aktif sehingga tidak dapat kontak dengan reaktan, antara lain :

- Karbonisasi

- Sintering

Beberapa racun katalis catalytic reforming adalah sebagai berikut :

Sulfur

Konsentrasi sulfur maksimum yang diijinkan dalam umpan naphtha adalah 0,5 wt-ppm. Biasanya diusahakan kandungan sulfur dalam umpan naphtha sebesar 0,1-0,2 wt-ppm untuk menjamin stabilitas dan selektivitas katalis yang maksimum.

Beberapa sumber yang membuat kandungan sulfur dalam umpan naphta tinggi adalah : proses hydrotreating yang tidak baik (temperature reactor kurang tinggi atau katalis sudah harus diganti), recombination sulfur dari naphtha hydrotreater (dan terbentuknya sedikit olefin) akibat temperature hydrotreater yang tinggi dan tekanan hydrotreater yang rendah, hydrotreater stripper upset, memproses feed yang memiliki end point tinggi.

Nitrogen

Konsentrasi nitrogen maksimum yang diijinkan dalam umpan naphtha adalah 0,5 wt-ppm. Kandungan nitrogen dalam umpan naphtha akan menyebabkan terbentuknya deposit ammonium chloride pada permukaan katalis.

Beberapa sumber yang membuat kandungan nitrogen dalam umpan naphtha tinggi adalah : proses hydrotreating yang tidak baik (temperature reactor kurang tinggi atau katalis sudah harus diganti), penggunaan filming atau neutralizing amine sebagai corrosion inhibitor di seluruh area yang tidak tepat guna.

Water

Kandungan air dalam recycle gas sebesar 30 mol-ppm sudah menunjukkan excessive water, dissolved oxygen, atau combined oxygen di unit catalytic reforming. Tingkat moisture di atas level ini dapat menyebabkan reaksi hydrocracking yang excessive dan juga dapat menyebabkan coke laydown. Lebih lanjut lagi, kondisi ini akan menyebabkan chloride ter-strip dari katalis, sehingga mengganggu kesetimbangan H2O/Cl dan menyebabkan reaksi menjadi terganggu.

Beberapa sumber yang membuat kandungan air dalam system tinggi adalah : proses hydrotreating yang tidak sesuai, kebocoran heat exchanger yang menggunakan pemanas pendingin steam/water di upstream unit, system injeksi water catalytic reforming, kebocoran naphtha hydrotreater stripper feed effluent heat exchanger, proses drying yang tidak cukup di drying zone di dalam regeneration tower, dan kebocoran steam jacket di regeneration section.

Metal

Karena efek reaksi irreversible, maka kontaminasi metal ke dalam katalis catalytic reforming sama sekali tidak dibolehkan, sehingga umpan catalytic reformer tidak boleh mengandung metal sedikit pun.

Beberapa sumber kandungan metal dalam umpan naphtha adalah : arsenic (ppb) dalam virgin naphtha, lead mungkin timbul akibiat memproses ulang off-spec leaded gasoline atau kontaminasi umpan dari tangki yang sebelumnya digunakan untuk leaded gasoline, produk korosi, senyawa water treating yang mengandung zinc, copper, phosphorous, kandungan silicon dalam cracked naphtha yang berasal dari silicon based antifoam agent yang diijeksikan ke dalam coke chamber untuk mencegah foaming, dan injeksi corrosion inhibitor yang berlebihan ke stripper naphtha hydrotreater.

• Katalis Pada Proses Hydrocracking (Pt)

Keracunan Logam

Pada proses penghilangan logam dari umpan, senyawa logam organik terdekomposisi dan menempel pada permukaan katalis. Jenis logam yang biasanya menjadi racun katalis hydrocracker adalah nikel, vanadium, ferro, natrium, kalsium, magnesium, silica, arsenic, timbal, dan phospor. Keracunan katalis oleh logam bersifat permanent dan tidak dapat hilang dengan cara regenerasi. Keracunan logam dapat dicegah dengan membatasi kandungan logam dalam umpan. Best practice batasan maksimum kandungan logam yang terkandung dalam umpan hydrocracker adalah 1,5 ppmwt untuk nikel dan vanadium, 2 ppmwt untuk ferro dan logam lain, serta 0,5 ppmwt untuk natrium.

Kandungan air dalam katalis

Air dapat masuk ke dalam katalis jika pemisahan air dari feed hydrocracker di dalam tangki penyimpanan tidak sempurna ataupun terjadi kerusakan steam coil pemanas tangki penyimpanan. Air dapat dicegah masuk ke dalam reactor dengan memasang filter 25 micron.

• Katalis Pada Proses Reforming

Proses reforming nafta dengan katalis bifungsional dapat menghasilkan komponen bensin bermutu tinggi dan hidrokarbon aromatik rendah (benzena, toulena, dan silena). Umpan nafta mengandung kotoran-kotoran molekul non-hidrokarbon senyawa organic berupa sulfur, nitrogen, oksigen dan juga organik logam, sehingga umpan nafta tersebut perlu dimurnikan lebih dulu pada proses hidromurnian. Katalis reformer bifungsional mempunyai inti aktif logam (mono dan bi-metal) dan inti aktif asam (Al2O3Cl). Kotoran non-hidrokarbon umpan nafta dapat menurunkan aktivitas katalis reformer bi-fungsional.

• Katalis pada Sintesis α-tokoferol (AlC13, BF3, dan ZnCl2)

α-tokoferol dikenal sebagai satu vitamin E yang mempunyai aktivitas antioksidan. Senyawa α tokoferol terbentuk dari reaksi kondensasi hidrokuinon dengan aklik alkohol merupakan proses yang penting dalam sintesis struktur cincin kroman, dengan menggunakan AlC13, BF3, dan ZnCl2 sebagai katalis asam Lewis.

Kelemahan katalis tersebut, mengalami deaktivasi karena terikatnya molekut air selama reaksi berlangsung. Akibainya katalis tersebut, tidak dapat dipakai ulang walaupun sebenamya masih ada. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan katalis yang efisien. Al bentonit dikenal sebagai katalis asam Lewis dan efisiensi dalam reaksi organik. Katalis ini mempunyai luas permukaan dan sisi aktifnya pada lapisan oktahedral dan tetrahedral sehingga dapat digunakan sebagai katalis asam dan reaksi penukar ion.

• Katalis Pada Proses Pembuatan Biodiesel (Katalis Lipase)

Biodiesel rute non-alkohol dari minyak goreng bekas dapat menyiasati semakin menipisnya ketersediaan bahah bakar berbasis minyak bumi. Saat ini, produksi biodiesel pada skala industri dilakukan melalui reaksi transes-terifikasi trigliserida minyak nabati dengan metanol menggunakan katalis alkali. Namun, penggunaan katalis alkali itu memiliki kelemahan, yakni pemurnian produk dari katalis yang bercampur homogen relatif sulit dilakukan. Selain itu, katalis bisa ikut bereaksi sehingga memicu reaksi penyabunan. Reaksi sampingan yang tidak diinginkan itu pada akhirnya membebani proses pemurnian produk dan menurunkan yield biodiesel sehingga berdampak pada tingginya biaya produksi.

Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut, diperlukan katalis yang tidak bercampur homogen dan mampu mengarahkan reaksi secara spesifik guna menghasilkan produk yang diinginkan tanpa reaksi samping. Belakangan ini, riset sintesis biodiesel menggunakan enzim li-pase semakin banyak dilakukan. Enzim lipase yang bisa menjadi biokatalis dalam sintesis biodiesel tersebut mampu memperbaiki kelemahan katalis alkali, yakni tidak bercampur homogen sehingga pemisahannya lebih mudah. Selain itu, enzim tersebut juga mampu mengarahkan reaksi secara spesifik tanpa adanya reaksi samping yang tidak diinginkan.Meski mengandung kelebihan, penggunaan lipase sebagai biokatalis menyisakan satu persoalan. Lingkungan beralkohol seperti metanol menyebabkan lipase terdeakti-vasi secara cepat dan stabilitas enzim tersebut dalam menga-talisis reaksi menjadi buruk.

REFERENSI

Anonim. 2008. Biodesel Berbahan Dasar Minyak Jelantah. http://bataviase.co.id/node/109856. diakses 1 Juni 2011.

Anonim. 2011. Deaktivasi Katalis oleh Kotoran Umpan Nafta Proses Reformasi. http://www.dbriptek.lipi.go.id/cgi/penjaga.cgi?tampildetil&publikasi&1119945831&575&&1119945831&.diakses 1 Juni 2011.

Krisnayana. 2011. Catalitic Reforming. http://rinakrisnayana.blogspot.com/. diakses 1 Juni 2011.

Liherlinah. 2008. Pengertian Dasar Katalis. http://liherlinah.blogspot.com/2008/11/pengertian-dasar-katalis.html. diakses 1 Juni 2011.

Rohman, Ali. 2005. Efisiensi pembuatan vitamin E Menggunakan Bentonit Sebagai Katalis Padat. http://210.57.222.58/print.php?id=jiptunair-gdl-res-2005-rohmanali-1632&PHPSESSID=fb688e772e96670b5ed82380bb2f43e8. diakses 1 Juni 2011.

Priandani, Manik. 2011. Giffare necking di tube katalis. http://manik-gatot.blogspot.com/2011/01/girrafe-necking-di-tube-katalis.html. diakses 1 Juni 2011.

Kaitkata:deaktivasi katalis, katalis, katalis heterogen, katalis homogen, pengelompokan katalis, racun katalis

Macam - Macam Reaktor

Reaktor terbagi menjadi 2 yaitu :

1.            Reaktor kimia, tidak ada perubahan massa selama reaksi dan hanya berubah dari satu bahan ke bahan lain.

2.            Reaktor nuklir, ada perubahan massa yang berubah jadi energi yang sangat besar.

"The reactor is divided into 2 are :

1.            Chemical reactor, there is no change in mass during reaction and only change from first material to another.

2.            Nuclear reactor, there are mass change into enormous energy"

Reaktor kimia berdasarkan prosesnya ada 3 yaitu :

1.            Reaktor Batch, tidak ada massa masuk dan keluar selama reaksi. Jadi bahan dimasukkan, direaksikan beberapa waktu / hari (residence time) dan dikeluarkan sebagai produk dan selama proses tidak ada umpan-produk mengalir. Contoh : fermentasi pembuatan alkohol.

Batch Reactor

Umumnya digunakan : 

·                     Fase cair

·                     Skala proses yang kecil

·                     Mencoba proses baru yang belum sepenuhnya dikembangkan

·                     Memproduksi produk yang mahal

·                     Proses-proses yang sulit diubah menjadi proses kontinyu

·                     Jika bahan atau hasilnya perlu pembersihan

·                     Proses memerlukan waktu lama

"Chemical reactor is based on process there are 3 such as :

1.            Batch reactor, there is no mass in and out materials during reaction. So materials are entered, be reacted in several periods / days (residence time) and out as product and during reaction, there is no feed-product flow. Example : the manufacture of alcoholic fermentation."

Commonly used :

·                     Liquid phase

·                     Small scale processes

·                     Try new process does not fully developed

·                     Producing expensive product

·                     Process which difficult to change to continuous process

·                     If the material or result need cleaning

·                     The process takes a long time"

Keuntungannya :

·                     Lebih murah

·                     Lebih mudah pengoperasian dan pengontrolan (penambahan bahan per volume)

Kerugiannya :

·                     Pengendalian suhu bermasalah

·                     Lebih banyak pekerja, karena diperlukan utk pengawasan kondisi & prosedur yg berubah terus dari awal sampai akhir

·                     Tidak baik utk fase gas, karena rentan bocor pada masukan pengaduknya

·                     Tidak efektif utk skala besar karena waktu yang lama (tidak produktif)

"Advantages :

·                     Cheaper

·                     Easier operation and controlling (addition material per volume)

Disadvantages :

·                     Have problem in controlling temperature

·                     Many labour, because need to monitoring the fluctuative of condition and procedure from start to finish.

·                     No good for gas phase, because easy leaking at input mixer 

·                     Uneffective to large scale because have a long time (unproductive)"

2. Reaktor Kontinyu, proses umpan dan produk mengalir secara terus-menerus.

Keuntungannya :

·                     Alat lebih kecil dan murah

·                     Bahan yg diolah lebih sedikit shg resiko kerusakan bahan lebih kecil

·                     Kondisi operasi lebih seragam

·                     Produk seragam

·                     Pengurangan biaya per satuan produksi, karena proses dalam kapasitas kecil2

·                     Biaya operasi & investasi rendah

·                     Pengendalian kondisi operasi yang mudah

"2. Continuous reactor, process of feed and product flows continuously.

Advantages :

·                     Instrument smaller and cheaper

·                     The material is treated less so risk to damage of material become smaller

·                      More uniform operating condition 

·                     Uniform  product 

·                     Cost reduction per unit production, because process in small capacity

·                     Low operation cost and investment 

·                     Easy of control operating condition"

Ada 2 reaktor kontinyu :

·                     Mixed Flow Reactor (MFR), reaktor tangki berpengaduk dimana umpan masuk, diproses beberapa waktu (residence time) lalu produk keluar. Biasanya reaktor jenis ini disusun paralel sehingga mempunyai kapasitas yang besar dan efisien waktu.

MFR

Keuntungannya :

·                     Suhu & campuran dalam reaktor sama (homogen) karena pengadukan

·                     Pengontrolan suhu mudah sehingga kondisi operasi yang isotermal bisa terpenuhi

Kerugiannya :

·                     Untuk volume yg sama konversi lebih rendah daripada PFR 

·                     Tidak baik utk fase gas karena rentan bocor

"There are 2 continuous reactors such as :

·                     MFR, continuous stirred tank reactor which feed input, be processed several time (residence time) and output as product. Usually this reactor is arranged parallel so have large capacity and time efficient.

Advantages :

·                     Temperature and mixture in the reactor is homogeneous because mixing

·                     Easy of control temperature so that ishotermal operating condition can be completed

Disadvantages :

·                     For same volume have lower conversion than PFR

·                     No good for gas phase due to easy leaking"

·                     Plug Flow Reactor (PFR), reaktor alir pipa, dimana umpan masuk pada masukan pipa, terjadi reaksi sepanjang pipa lalu keluar. Konversi semakin lama semakin tinggi di sepanjang pipa. Contoh petrokimia, pertamina

Umumnya digunakan :

·                     Fase gas dengan tekanan dan suhu tinggi

Keuntungannya :

·                     Konversi yg cukup tinggi dibanding MFR

·                     Waktu yg relatif lebih singkat

Kerugiannya :

·                     Perawatan yang mahal

·                     Memerlukan waktu utk kondisi steady state

         "PFR, pipe flow reactor where feed input in entry pipe and occur reaction along pipeline then output as product. Conversion longer will higher along pipeline. Examples petrochemical, pertamina

Commonly is used : gas phase with high pressure and temperature

Advantages :

·                     Higher conversion than MFR

·                     Shorter time than MFR

Disadvantages :

·                     The treatment is expensive

·                     Requires time for steady state condition"

3. Reaktor semi-batch

Macam-macam reaktor lainnya adalah :

1.            Packed Bed Reactor (PBR) atau Fixed Bed Reactor

- Terdri dari satu atau lebih tubes packed dengan partikel katalis, beroperasi pada posisi vertikal

- Beroperasi adiabatis

Keuntungannya :

·                     Biaya operasi dan perawatan murah dibanding FBR

·                     Bisa digunakan di suhu dan tekanan tinggi

·                     Bisa dioperasikan dengan waktu tinggal yang bervariasi

Kerugiannya :

·                     Sulit dalam penjagaan distribusi aliran yg seragam

·                     Bed yg kecil lebih efektif karena internal area yang besar tapi pressure drop tinggi

·                     Regenerasi bed sulit dilakukan karena cenderung permanen

"The other kinds of reactor are :

1.            PBR

- The consist of one or more tubes is packed with catalyst particles, operates in vertical position

- Operates adiabatic

Advantages :

·                     Operating and maintenance cost are cheaper than FBR

·                     Can be used in high pressure and temperature

·                     Can be operated with varying residence time

Disadvantages :

·                     Difficult treatment uniform flow distribution 

·                     Smaller bed more effective because large internal area but high pressure drop

·                     Regeneration of bed is difficult done because it is tend permanent"

      2. Fluidized Bed Reactor (FBR)

- Reaktor dg bed terangkat oleh gas reaktan

- Fungsi utk memprediksikan penurunan konversi pada pencampuran di dalam reaktor

- Jumlah bed lebih sedikit daripada PBR

- Luas permukaan lebih besar daripada PBR

- Beroperasi isotermal

Keuntungannya :

·                     Suhu konstan shg mudah dikontrol

·                     Regenerasi bed yg mudah

·                     Reaksinya memiliki efek panas yang tinggi

Kekurangannya :

·                     Bisa menyebabkan keausan dinding reaktor karena gerakan bed yg terus-menerus bergesekan dg dinding

·                     Karena bergerak terus-menerus dan antar bed bergesekan, bisa menyebabkan partikel bed mengecil dan terikut keluar sbg produk. Sehingga perlu ditambahkan cyclone separator.

      "2. FBR

- Reactor with bed is lifted by reactant gas

- Function to predict reduction of conversion mixing in the reactor

- Number of bed less than PBR

- Surface area is larger than PBR

- Operates is isothermal

Advantages :

·                     Constant temperature so easy to control

·                     Regeneration of bed is an easier

·                     Reaction have hight thermal effect

Disadvantages :

·                     Can reason reduce of reactor wall because continue bed movement rubbing to the wall

·                     Due to continuous movement and between bed rubbing, can cause bed particle decrease and be streamed out as product. So need to be added cyclone separator"

      3. Spray Tower

Alat yang digunakan utk absorbsi gas, terdiri dari tower kosong dan satu set nozzle utk menyemprotkan cairan.

      4. Packed Column

      5. Bubble Tank

Jenis – Jenis Reaktor

Berdasarkan Bentuknya

Reaktor Alir Pipa

Reaktor alir pipa desebut ideal jika zat-zat pereaksi dan hasil reaksi mengalir dengan kecepatan yang sama diseluruh pemampang pipa. Di reaktor komposisi , suhu dan tekanan diseluruh penampang reaktor selalu sama. Perbedaan komposisi, suhu dan tekanan hanya terjadi di sepanjang dinding reaktor. Reaktor jenis ini banyak digunakan dalam industri dengan zat pereaksi atau reaktan berupa fase gas atau cair dengan kapasitas produksi yang cukup besar.

             Reaktor tangki ideal adalah bila pengadukan sempurna, sehingga komposisi dan suhu di dalam reaktor setiap saat selalu uniform. Dapat di pakai untuk proses batch, semi baatch dan proses alir

  Reaktor Batch

Reaktor batch adalah tempat terjadinya suatu reaksi kimia tunggal, yaitu reaksi berlangsung dengan hanya satu persamaan laju reaksi yang berpasangan dengan persamaan kesetimbangan dan stoikiometri.Reaktor ini biasanya sangat cocok untuk pokduksi berkapasitas kecil.

Reaktor alir ada dua jenis yaitu:

 Reaktor Alir Tangki Berpengaduk

   Reaktor Alir Tangki Berpengaduk ( RATB ) merupakan reaktor yang paling sering dijumpai dalam industri kimia. Pada industri berskala besar pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk meliputi tiga tahap yaitu pengisian reaktor tinggi overflow, kondisi kontinyu dan kontinyu steady state. Evaluasi variabel-variabel operasi sangat mudah dilakukan pada kondisi steady state.

     Reaktor Alir Tangki Berpengaduk ( RATB ) ini dipanaskan baik menggunakan sistim tertutup di dalam tangki atau jaket yang mengelilingi tangki. Pada tangki pencampur yang digunakan pada reaktor kimia, dua fluida atau lebih direaksikan bersama untuk menghasilkan suatu fluida yang berbeda dari fluida sebelumnya. Reaksi ini terjadi pada temperatur tertentu yang harus dipertahankan tetap besarnya atau konstans agar dapat dihasilkan temperatur dan jenis fluida keluaran yang diinginkan.

      Reaktor Alir Pipa

    Reaktor alir pipa desebut ideal jika zat-zat pereaksi dan hasil reaksi mengalir dengan kecepatan yang sama diseluruh pemampang pipa. Di reaktor komposisi , suhu dan tekanan diseluruh penampang reaktor selalu sama. Perbedaan komposisi, suhu dan tekanan hanya terjadi di sepanjang dinding reaktor. Reaktor jenis ini banyak digunakan dalam industri dengan zat pereaksi atau reaktan berupa fase gas atau cair dengan kapasitas produksi yang cukup besar.

  Reaktor Semi Batch

                         Para reaktor batch semi mungkin adalah jenis yang palingsering reaktor dalam industri kimia,terutama di cabang kimia halus, di laboratorium kimia organik dan dalam proses bioteknologi.

Motivasi untuk Menggunakan Semi-Batch Reaktor

       1. Kontrol konsentrasi reaktan untuk meningkatkan selektivitas

           reaksi.

       2. Penambahan reaksi sedikit demi sedikit untuk mengontrol

           istribusi komposisi produk (e.g polimerisasi).

       3. Kontrol produksi panas reaksi (reaksi eksoterm).

       4. Hindari toksisitas substrat untuk memproduksi organisme atau  

           enzim yang terisolasi.

       5. Penghapusan produk untuk meningkatkan konversi dan

           selektivitas.

       6. Hindari akumulasi memberi reaksi terhadap dekomposisi

          termal.

       7. Simulasikan produksi berkelanjutan terutama untuk skala kecil.

            Dalam kontras yang mengejutkan, reaktor batch semi adalah yang paling dibahas dalam kimia dan biokimia industri. Alasan utama bagiperbedaan ini adalah kesulitan dalam mendapatkan solusi analitis dari persamaan diferensial yang menggambarkan suatu jenis reaktor. Selain itu, di reaktor semi-batch segalanya biasanya bervariasi, konsentrasi, suhu dan volume. Metodologi yang kami gunakan dalam

Tentu saja, bagaimanapun, memberikan pendekatan yang lurus ke depan untuk solusi dari masalah ini. mulai dari bahan dasar dan menyeimbangkan energi,solusi dari persamaan diferensial yang mengatur mudah diperoleh denganintegrasi numerik, misalnya menggunakan BerkeleyMadonna. Alat tersebutjuga memungkinkan lurus ke depan optimasi profil makan.

  Berdasarkan Keadan Operasinya

  Reaktor Isotermal

Reaktor Isotermal adalah jika umpan atau fluida yang masuk dan tercampur dalam reaktor  maka aliran fluida yang keluar dari reaktor selalu seragam dan bersuhu sama

 Reaktor Adiabatis

    Reaktor Adiabatis adalah tidak ada perpindahan panas antara reactor dengan sekelilingnya. Ditinjau dari segi operasionalnya, reactor adiabatic yang paling sederhana, cukup dengan menyekat reactor, sehingga tidak ada panas yang hilang ke sekelilingnya.

 Reaktor Fixed Bed

    Reaktor Fixed Bed adalah reaktor dengan menggunakan katalis padat yang diam dan zat pereaksi berfase gas. Butiran-butiran katalisator yang biasa dipakai dalam reaktor fixed bed adalah katalisator yang berlubang di bagian tengah, karena luas permukaan persatuan berat lebih besar jika dibandingkan dengan butiran katalisator berbentuk silinder, dan aliran gas lebih lancar.

 Reaktor Fluidized Bed

     Reaktor Fluidzed Bed adalah jenis reaktor kimia yang dapat digunakan untuk mereaksikan bahan dalam keadaan banyak fasa. Reaktor jenis ini menggunakan fluida (cairan atau gas) yang dialirkan melalui katalis padatan (biasanya berbentuk butiran-butiran kecil) dengan kecepatan yang cukup sehingga katalis akan terolak sedemikian rupa dan akhirnya katalis tersebut dapat dianalogikan sebagai fluida juga

 Bubble Tank

      Bubble Tank adalah jenis reaktor kimia yang dapat digunakan untuk mereaksikan bahan dalam keadaan banyak fasa. Reaktor jenis ini menggunakan fluida (cairan atau gas) yang dialirkan melalui katalis padatan (biasanya berbentuk butiran-butiran kecil) dengan kecepatan yang cukup sehingga katalis akan terolak sedemikian rupa dan akhirnya katalis tersebut dapat dianalogikan sebagai fluida juga.

  Agitate Tank

     Agitate Tank adalah digunakan untuk menyediakan reservoir penyimpanan untuk batch campuran dari mixer kecepatan geser tinggi.

Tiiga fungsi utama dari Agitate Tank :

1.      Persamaan gelembung udara terjebak selama proses pencampuran.

2.      Agitate bertindk sebagai reservoir penyimpanan untuk batch campuran yang memungkinkan kelangsungan penyediaan dipertahankan untuk pompa.

3.      Agitate dari dayung khusus bebentuk menjaga campuran dalam suspensi sebelum pemompaan.

  

  Spray Tower

      Spray Tower adalah perangkat kontrol terutama digunakan untuk pengkondisian gas ( pendingin dan pelembab ) atau untuk tahap pertama atau penghapus partikel gas. Mereka juga digunakan di banyak gas cerombnong desulfurisasi sistem untuk mngurangi penumpukan plugging dan skala oleh polutan.