The Heart of Chemical Engineering

Assalamu'alaikum Wr Wb

And now, gw akan menjelaskan kepada kawan blogger semua tentang pentingnya sebuah alat dalam dunia industri khususnya bidang Teknik Kimia, mengacu pada judul diatas, "Jantungnya Teknik Kimia", mengapa gw memakai judul tersebut? Karena disini gw akan mencoba sedikit ngejelasin jantungnya Teknik Kimia, atau alat yang menjadi fokus utama dalam pemrosesan di industri Teknik Kimia, alat ini dinamakan Reaktor, yap, lebih tepatnya Reaktor Teknik Kimia, mengapa sangat penting alat ini? Tidak lain dan tidak bukan bahwa di dalam alat ini terjadi proses secara Fisika dan memakai bahan-bahan Kimia dalam pemrosesannya.

Ada beberapa jenis reaktor dalam industri, Reaktor Batch, Reaktor Alir Pipa, dan Reaktor Alir Tangki Berpengaduk, pertama jenis Reaktor Batch, reaktor ini merupakan reaktor yang dimana bahan yang di prosesnya tidak mengalami perubahan suhu, dan reaksi yang terjadi di dalam reaktor ini merupakan reaksi tunggal, biasanya reaktor jenis ini digunakan untuk memproduksi dengan kapasitas yang kecil, contohnya dalam pencampuran bahan-bahan kimia, batch distillation, ekstraksi cair-cair, polimerisasi, kristalisasi, farmasi, dan fermentasi. Selama terjadi proses pencampuran, diharapkan di semua titik reaktor bahan-bahan yang tercampur homogen, reaktor jenis ini termasuk reaktor ideal, berikut gambar reaktor batch :

Untuk bahan konstruksinya sendiri jenis Reaktor ini memiliki ukuran yang berbeda-beda, mulai dari 1L sampai 15000 L tergantung kebutuhan. Adapun bahan pembuatan reaktor ini berbahan stainless, baja, dan juga baja berlapis kaca.

Dalam prosesnya, bahan atau zat yang akan diproses bisa berupa padatan, cairan, yang masuk memalui bagian atas reaktor, lalu untuk hasil proses yang berupa uap dan gas keluar melalui bagian atas juga, sedangkan untuk hasil berupa cairan keluar melalui bagian bawah alat. Proses yang terjadi dalam reaktor ini biasa disebut dengan proses unsteady state.

Oke, sekarang lanjut ke jenis reaktor berikutnya, reaktor ini berbeda dengan batch, bila batch digunakan pada keadaan unsteady state yang maksudnya adalah keadaannya atau bahan-bahannya tetap, untuk reaktor ini bahan yang diproses terus berjalan atau mengalir sepanjang pipa alat tersebut, sesuai dengan namanya yaitu reaktor alir pipa, jadi sepanjang mengalir di dalam pipa, bahan-bahan tersebut terkonversi. Biasanya reaktan yang diolah oleh alat jenis ini berupa fase gas, dalam pemakaian katalis, katalisator dapat dimasukkan sepanjang pipa pada titik-titik tertentu, sehingga langkah penghematan dapat dilakukan. Semakin panjang suatu pipa maka diharapkan konsentrasi yang di dapat pada reaktan semakin tinggi, yang artinya produk yang dihasilkan semakin bagus kualitasnya, namun menaikkan konsentrasi reaktan sepanjng pipa tidaklah mudah, karena semakin panjang proses di dalam aliran pipa kecepatan reaksi juga semakin lamban, yang artinya dapat menurunkan efisiensi waktu. Untuk jenis aliran reaktan di dalam alat ini adalah jenis aliran aksial. Berikut gambar Reaktor Alir Pipa :

Reaktor ini dikenal juga dengan nama Plug Flow Reaktor (PFR), yang artinya adalah reaktor alir sumbat, kondisi sisitem pada reaktor jenis ini adalah steady state, yang artinya sistem tidak mengalami perubahan sifat apapun selama resksi berlangsung, reaktan bereaksi di dalam sebuah pipa (tube) yang mengalami aliran aksial dan radial, di dalam keadaan aliran aksial, reaktan tidak mengalami pencampuran secara sempurna, sehingga diasumsikan tidak adanya pencampuran, sedangkan sewaktu aliran radial terjadi pencampuran secara sempurna, di reaktor ini hampir keseluruhan aliran terjadi secara aksial, reaksi pada reaktor ini merupakan single reaction, pada reaktan dengan fasa cair, volume dan tekanan tetap, dan fasa gas tekanan tetap, zat mengalir pada kecepatan datar, kecepatan pada arah radial berlangsung cepat, sehingga dihasilkan sebuah pencampuran yang sempurna, dan keseluruhan partikel seragam (uniform), setiap fluida mempunyai waktu tinggal yang sama. Reaktor ini digunakan pada reaksi bersuhu tinggi, kapasitas besar, reaksi homogen dan heterogen, pada reaksi yang bersifat kontinyu (berlanjut), dan reaksi berlangsung cepat (khusus pada aliran radial).

Reaktor Alir Tangki Berpengaduk atau dengan kata lain CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor), merupakan sebuah reaktor yang menggunakan sistem pengadukan dalam proses penghomogenisasian reaktan-reaktannya, biasanya reaktor ini menangani reaksi-reaksi sederhana. Ciri khusus dari reaktor ini adalah tangki dengan baling pengaduk dan berlangsung kontinyu artinya lebih dari satu tempat reaksi atau lebih dari satu reaktor, berikut gambar RATB :

Oke, sepertinya penjelasan mengenai beberapa ‘Jantungnya Teknik Kimia’ sudah cukup sampai disini, apabila teman-teman ingin mengetahui lebih banyak lagi tentang reaktor, silahkan cari lagi referensi mengenai reaktor Teknik Kimia yang lebih lengkap, sekarang sudah banyak referensi mengenai reaktor Teknik Kimia, sekarang sudah banyak dilakukan inovasi dalam pendesainan alat jenis ini salah satunya reaktor jenis microchannel reaktor, kemudian ada reaktor bertekanan, dll, hal itu ditujukan untuk mendapatkan produksi yang lebih menguntungkan dan menghasilkan profit yang lebih besar lagi. Oke, pesan singkat dari saya, TETAP SEMANGAT! ^^