sistem/ jaringan reaktor - universitas diponegoro · dasar‐dasar penggunaan chemcad/hysys 2....

Perancangan Proses KimiaPerancangan Proses Kimia

PERANCANGAN PERANCANGAN SISTEM/ JARINGAN SISTEM/ JARINGAN 

REAKTORREAKTOR

1

Rancangan Kuliah Section 2Rancangan Kuliah Section 21. Dasar‐dasar Penggunaan CHEMCAD/HYSYS2. Perancangan Sistem/jaringan Reaktor3. Tugas 1 dan Pembahasannya4. Perancangan Sistem/jaringan Pemanas5. Perancangan Sistem/jaringan Separator & Recycle6. Tugas 2 dan Pembahasannya7. Studi Kasus8. Ujian Section 2

2

Chemical Reactor ModelsChemical Reactor ModelsChemical Reactors are designated to involve:g

multiple phases (vapor, liquid, reacting solid, solid catalyst)different geometris (stirred tank, tubular flows, converging and diverging nozzles  spiral flows  and membrane transport)and diverging nozzles, spiral flows, and membrane transport)various regimes of momentum, heat and mass transfer (viscous flow, turbulent flow, conduction, radiation, diffusion  and dispersion)diffusion, and dispersion)

3

Types of Reactor Models in SimulatorypStoichiometric Reactor (permits the specification of reactant conversion and extents of reaction for one or more specified 

i )reactions)Equilibrium Reactor (model for multiple phases (vapor, liquid, solid) in chemical equilibrium)Kinetic Reactor (CSTR & Plug Flow)Gibbs Reactor (for mass and energy balance, no stoichiometricreaction required)q )Batch Reactor (model for batch reactor)Polymeric Reactor (model for polymerization reactor)

4

Stoichiometric ReactorDigunakan untuk mensimulasikan: 

Reaksi tunggal dengan satu set koefisien reaksiK  k i d  k i dik h iKomponen kunci dan konversi diketahuiReaksi dapat berlangsung secara adiabatik, isotermik, atau dengan pengeluaran/pemasukan panasg p g p p

Masukkan faktor‐faktor stoikiometri reaksi, negatif bila reaktan, dan positif bila produk, dan nol bila tidak bereaksi

5

E l St i hi t i R tExample: Stoichiometric Reactor

6

Setting Stoichiometric Reactor

7

Equilibrium ReactorqDigunakan untuk mensimulasikan:

Lebih dari 20 reaksi simultanReaksi‐reaksi tersebut diketahui konversinya atau rasio kesetimbanganMasing masing reaksi dapat mengandung lebih dari 10 Masing‐masing reaksi dapat mengandung lebih dari 10 komponenLaju alir produk, komposisi, dan kondisi termal dapat dihitung melalui persamaan kesetimbangan reaksiReaksi fasa cair maupun fasa uapReaksi dapat isotermal atau adiabatikReaksi dapat isotermal atau adiabatik

8

Example: Equilibrium ReactorExample: Equilibrium Reactor

9

10

11

12

Kinetic ReactorKinetic ReactorReaktor ini dapat digunakan untuk mensimulasikan:

Plug Flow Reactor (PFR) dan Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR)Lebih dari 20 reaksi simultanKonversi total komponen kunci diketahui dan akan dihitung volume reaktornya atau kebalikannyaReaksi fasa uap, cair, atau campuranp, , pReaksi‐reaksi yang diketahui data‐data kinetikanya (faktor frekuensi, energi aktivasi, faktor eksponensial, faktor adsorpsi, energi adsorpsi, etc.)p , g p , )Laju kinetika dapat dibuat standar atau dispesifikasikan oleh penggunaReaksi dapat bersifat adiabatik atau isotermalReaksi dapat bersifat adiabatik atau isotermal

13

Example: Kinetic Reactor

14

15

16

Gibbs ReactorGibbs ReactorReaktor ini dapat digunakan untuk mensimulasikan:

tujuan neraca massa dan energitidak memerlukan stoikiometriLaju alir produk  komposisi  kondisi termal dihitung dengan Laju alir produk, komposisi, kondisi termal dihitung dengan meminimasi energi bebas Gibbs, cenderung kepada neraca massa keseluruhanReaktor dapat dioperasikan dengan fasa tunggal (cair atau uap) atau campurandapat dioperasikan secara isotermalp pkomponen inert dapat dispesifikasi

17

Example: Gibbs Reactorp

18

19

TUGAS 1 (Individual)TUGAS 1 (Individual)Silakan download di website:S a a do oad d ebs te:http://tekim.undip.ac.id/staf/istadi/course‐material‐perancangan‐proses‐kimia‐tkk‐345/

20