Panas reaksi ada 2
:
- Reaksi eksotermis : reaksi menimbulkan/ mengeluarkan panas
- Reaksi endotermis : reaksi memerlukan/ mengambil panas
Beberapa kondisi
operasi yang dapat dijalankan :
1.
Adiabatis : yaitu tidak ada panas yang masuk dari
pemanas atau keluar ke pendingin
2.
Non
adiabatis : yaitu ada panas yang masuk
dari pemanas atau keluar ke pendingin
Isotermal – non isotermal :
1.
Isotermal : tidak ada perubahan suhu masuk, di
dalam, dan keluar reaktor
2.
Non
isotermal : ada perubahan suhu masuk, di
dalam, dan keluar reaktor
·
Saat
menentukan kondisi operasi, pertimbangan
pertama selalu gunakan reaktor adiabatis, karena paling simpel dan murah.
Bila dengan kondisi adiabatis terjadi kenaikan suhu yang terlalu tinggi pada
reaksi eksotermis atau penurunan suhu yang terlalu rendah pada reaksi
endotermis, barulah dipakai reaktor non adiabatis ( pake pendingin untuk reaksi
eksotermis, dan pake pemanas untuk reaksi eksotermis). 2 buku sebagai referensi :


Contoh kasus :
Pembuatan etanolamin :

Panas reaksi :

Panas reaksi negatif berarti reaksi
eksotermis.
Sesuai pedoman dari Smith dan
Froment – Bischoff, pertimbangan pertama reaktor dijalankan secara adiabatis karena
paling simpel dan murah. Eksotermis
menyebabkan produk bersuhu lebih tinggi dibandingkan umpan apabila reaktor
dijalankan secara adiabatis. Reaktor
non-adiabatis ( ada pendinginnya ) dipake bila kenaikan suhu terlalu besar.
Besarnya kenaikan suhu yang diperbolehkan dilihat dari referensi. Salah satu referensi yaitu Buku maxwell :

Setelah dihitung perancangan
reaktornya, ternyata dengan kondisi adiabatis, suhu di reaktor antara 80-145oC.
Suhu tertinggi hasil desain masih lebih rendah dari suhu maksimum 150oC
menurut Maxwell. Maka adiabatis bisa dipakai.
Bagaimana bila digunakan reaktor
non-adiabatis (ada pendingin)? Bisa saja, tapi ada beberapa kerugian:
1.
Reaktor
lebih mahal karena konstruksinya lebih rumit, yaitu perlu jaket untuk
mengalirkan pendingin.
2.
Perlu
pembelian pompa untuk mengalirkan pendingin.
3.
Biaya
operasional lebih mahal karena perlu menjalankan pompa
Beberapa Paten yang menyebutkan
reaksi bisa dijalankan secara adiabatis:


Maka kondisi operasi yang dipilih
: adiabatis - non isotermal.
1.
Disebut
Adiabatis = karena tidak ada pendingin
2.
Disebut
Non isotermal = karena ada perubahan suhu dari masuk sampai keluar.
Mengapa suhu dibatasi 150 oC?
-
Untuk
kasus etanolamin ini, suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan tekanan reaktor
yang dibutuhkan agar amoniak tetap cair semakin tinggi pula, hal ini
menyebabkan harga reaktor dan biaya operasional semakin mahal.
-
Suhu
terlalu tinggi menyebabkan produk etanolamin berwarna karena terbentuknya senyawa
lain di reaktor. Referensi: US paten oleh wilis:
