Kata reaktor kimia bukan hal yang asing didengar bagi seorang teknik kimia. Ya, Reaktor kimia adalah sebuah alat dalam industry kimia dimana terjadi reaksi bahan mentah menjadi hasil jadi yang lebih berharga.
Mengapa pelajaran reactor kimia menjadi sangat penting untuk dipelajari bagi seorang sarjana teknik kimia?seorang sarjana teknik kimia sangat perlu untuk belajar tentang reactor kimia agar mereka mampu merancang sebuah reactor,mampu memilih tipe atau jenis reactor yang tepat untuk sebuah proses,kemudian dapat menetukan keadaan operasi suatu reactor dan memilih atau menghitung alat-alat pembantu yang digunakan seperti alat pemurnian hasil dan lain-lain.
Dalam memilih reactor yang tepat itu bertujuan agar:
- Mendapat keuntungan yang besar
- Biaya produksi menjadi rendah
- Volume reaktor seminimal mungkin agar modalnya menjadi kecil
- Operasinya sederhana dan murah
- Keselamatan kerja terjamin
- Polusi terhadap lingkungan dijaga sekecil-kecilnya.
Dalam merancang reactor bekal pengetahuan yang diperlukan adalah variable-variabel seperti konsentrasi,suhu, tekanan, kecepatan alir umpan pada persamaan reaksi yang mana hal ini dapat dipelajari dalam kinetika dan katalisis.
Saat perancangan reaktor sering timbul pertanyaan yang harus dijawab diantarnaya:
1.Bahan mentah, fase, komposisi, sifat fisis dari zat pereaksi dan hasil.
2. Kapasitas produksi yang optimum
3. Perlukah dipakai katalisator?(apakah ekonomis atau tidak)
4. Jika menggunakan katalisator,maka katalisator apa yang akan digunakan?pengaruhnya pada distribusi hasil?
5. Keadaan operasi: suhu (oC), tekanan pengadukan
6. Proses: a.Batch , b. Alir, c. Semi Batch
7. Tipe reactor yang digunakan agardiperoleh volume minimum/optimum. Apakah dipakai satu macam reactor dan banyaknya reactor (sebuah reactor, multiple pararel/seri, kombinasi dua reactor alir pipa dihubungkan dengan reactor alir tangki berpengaduk)
8. Bentuk dan ukuran reactor
9. Transfer energy yang terjadi dalam reactor: a. Isothermal, b.Adiabatis, c.Non isothermal non Adiabatis.
10. Apakah zat pereaksi konversi perlu direcycle? Untuk x kecil sebagian hasil perlu “direcyle” terutama jika zat pereaksi mahal harganya.
11. Perlengkapan untuk katalisator?regenerator perlu atau tidak?
12. Kondisi dan komposisi hasil: perlu pengolahan lebih lanjut untuk memperoleh hasil akhir dengan jalan: a.pemisahan, b.Distilasi, c. proses lainnya
13. Perlukah ditambahkan gas inert, untuk mengendalikan perubahan suhu pada proses adiabatic?
14. Pemilihan material untuk reactor dan tebal reactor harus disesuaikan dengan keadaan operasi dan zat yang bereaksi maupun zat hasil: sifat korosi dari pereaksi dan hasil, harus tahansuhu atau tekanan yang sangat tinggi.
15. Alat pelengkap reactor misalnya: penguap, pre heater, alat pertukaran panas dan lain-lain
Dalam pemilihan jenis reactor dipengaruhi oleh:
a. Fase zat pereaksi dan zat hasil, jika zat pereaksi fase gas
b. Tipe reaksi dan persamaan reaksi , ada tidaknya reaksi samping
c. Kapasitas produksi
d. Besarnya modal untuk membeli alat dan instalasi disbanding dengan harga operasi.
e. Menyediakan luas permukaan yang cukup untuk perpindahan panas.
Dalam pemilihan keadaan operasi dipengaruhi oleh:
a. Harga panas reaksi (reaksi eksotermis atau endothermic)
b. Persamaan hubungan antara suhu dengan konstanta kecepatan reaksi, dan dengan konstanta keseimbangan.
c. Harga tenaga aktivasi dari masing-masing reaksi yang berlangsung pada reaksi kompleks.
Keadaan operasi yang dipilih berdasarkan:
a. Menghasilkan produk sebanyak-banyaknya
b. Mudah/sederhana cara kerjanya
c. Hemat energy
d. Bekerja dengan volume minimum,konversi yang optimum atau waktu reaksi yang optimum (pada reactor batch)
2.
