Reaktor yang terus menerus

Jenis-Jenis Reaktor Pengaduk Kontinu

Reaktor pengaduk kontinu hadir dalam berbagai jenis.

• Reaktor tangki:

  Reaktor tangki adalah jenis reaktor pengaduk kontinu yang biasanya berbentuk silinder vertikal. Reaktor ini dilengkapi sistem pengaduk yang mengaduk zat di dalam tangki. Pengaduk dapat memiliki berbagai bentuk, seperti cakram atau silinder. Contoh reaktor tangki adalah reaktor pengaduk kontinu yang tercampur sempurna.

• Reaktor aglomerasi:

  Biasanya, dalam proses kimia industri, partikel kering halus dimasukkan ke dalam reaktor bersamaan dengan agen pengikat cair dan dipanaskan. Cairan pengikat menempel pada partikel dan menyebabkan partikel tersebut tumbuh lebih besar. Pada saat yang sama, mereka diaduk oleh bilah pengaduk. Akhirnya, partikel kering halus tersebut akan beraglomerasi menjadi partikel yang lebih besar yang dapat diproses lebih lanjut dan ditangani.

• Reaktor kolom gelembung:

  Reaktor kolom gelembung adalah jenis reaktor tangki pengaduk kontinu di mana gelembung gas terbentuk dari sparger yang naik melalui kolom cairan. Jenis reaktor ini sering digunakan dalam industri petrokimia untuk melakukan reaksi kimia yang kompleks.

  Saat gelembung gas naik dan melintasi fase cair, mereka menciptakan pencampuran dan perpindahan massa antara fase gas dan cair. Reaktor kolom gelembung merupakan pilihan yang cocok untuk reaksi heterogen yang melibatkan partisipasi gas dan cairan.

• Reaktor tangki pengaduk kontinu (CSTR) menawarkan kekuatan:

  CSTR secara teratur digunakan karena kemudahan dan fleksibilitas pengoperasiannya.

  Teknologi ini sudah mapan dan dikenal.

  Biaya desain dan konstruksi untuk CSTR seringkali relatif rendah karena desain tangki sederhana diterapkan.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Reaktor Pengaduk Kontinu

Spesifikasi dan pemeliharaan reaktor kimia CSTR sangat penting untuk pengoperasian dan umur panjangnya.

• Kapasitas dan volume:

  CSTR skala industri biasanya memiliki kapasitas besar hingga beberapa meter kubik. Volume tepatnya tergantung pada volume reaktan yang perlu diproses dan laju aliran kontinu. CSTR skala laboratorium yang lebih kecil mungkin memiliki volume hingga 100 liter, tetapi biasanya dari 10 hingga 50 liter.

• Material konstruksi:

  Desain dan fungsi CSTR dapat dipengaruhi oleh material konstruksi yang digunakan. CSTR biasanya terbuat dari baja tahan karat, kaca, atau paduan khusus, yang kemudian dilapisi dengan bahan kimia tertentu untuk mencegah korosi atau interaksi kimia lainnya. Misalnya, penerapan paduan titanium, seperti Ti2, dapat membantu mengurangi penyumbatan dinding reaktor dengan memiliki sifat pembersihan sendiri.

• Jenis pengaduk:

  Pilihan bentuk pengaduk dapat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap efektivitas dan biaya reaktor tangki pengaduk kontinu CSTR. Misalnya, turbin biasanya digunakan dalam CSTR skala besar karena efisien untuk cairan dengan viskositas tinggi. Namun, untuk viskositas yang lebih rendah, baling-baling atau dayung mungkin lebih tepat. Sebaliknya, pengaduk heliks cocok untuk CSTR skala laboratorium kecil dengan viskositas rendah, dan katup bola cocok untuk viskositas tinggi.

• Suhu dan tekanan:

  Kontrol suhu dalam CSTR sangat penting untuk reaksi kimia yang terjadi di dalamnya. Selain itu, tekanan harus dipantau untuk memastikan sistem berfungsi dengan baik dan mencegah kebocoran atau potensi masalah risiko.

Agar setiap mesin berfungsi dengan baik dan memiliki umur panjang, penting untuk memeliharanya secara berkala. Reaktor tangki pengaduk kontinu juga membutuhkan pemeliharaan rutin untuk pengoperasian yang optimal dan umur panjang yang terjamin.

• Inspeksi rutin:

  Reaktor harus diperiksa secara berkala untuk setiap kebocoran, retakan, atau kerusakan.

• Pembersihan:

  Reaktor pengaduk harus dibersihkan secara berkala untuk mencegah kontaminasi.

• Pemantauan suhu dan tekanan:

  Ini sangat penting untuk pemeliharaan CSTR apa pun. Kalibrasi rutin pada bagian pencampuran reaktor dan pompa harus dilakukan untuk memastikan laju aliran sesuai kebutuhan, dan efisiensi pompa utuh.

• Pelumasan:

  Bagian yang bergerak dari reaktor yang diaduk secara rutin dilumasi dari waktu ke waktu untuk mengurangi keausan, sehingga memperpanjang masa pakainya.

Aplikasi Reaktor Pengaduk Kontinu

Reaktor tangki pengaduk kontinu memiliki berbagai skenario yang berguna. Beberapa aplikasinya meliputi:

• Industri Kimia: CSTR sangat berguna dalam membuat dan memutus ikatan kimia. Proses ini melibatkan pencampuran berbagai senyawa kimia. Reaktor mencapai homogenitas, sehingga meningkatkan kualitas produk. Selain itu, Reaktor tangki pengaduk kontinu meningkatkan efisiensi reaksi dan mengurangi tenaga kerja.
• Farmasi dan Bioteknologi: CSTR membantu dalam produksi obat baik melalui sintesis atau fermentasi. Dengan kemampuan yang berbeda untuk menjaga lingkungan yang ideal untuk pertumbuhan mikroba dan reaksi kimia, CSTR mengontrol suhu dan pH, menghasilkan reaksi biologis dengan hasil tinggi. Selain itu, kontrol kualitas sangat penting dalam produksi obat, sehingga CSTR memudahkan untuk menjalankan pengujian secara konstan dan memastikan produk akhir memenuhi batas dan standar tertentu. Selain itu, reaktor pengaduk kontinu dapat membantu dalam mendetoksifikasi dan mengekstrak senyawa berharga dari sistem biologis atau sel.
• Makanan dan Minuman: CSTR adalah fermentor yang memastikan produksi minuman beralkohol seperti anggur, bir, dan minuman keras secara konstan. Fermentor pengaduk kontinu mengatur suhu, kadar gula, dan faktor lain yang memengaruhi jenis alkohol yang dihasilkan selama fermentasi. Selain itu, reaktor kontinu memastikan pencampuran bahan yang seragam, yang mengarah pada rasa yang konsisten dan kualitas produk di seluruh batch besar.
• Minyak dan Gas: Industri minyak dan gas menggunakan tangki pengaduk untuk distilasi dan pemisahan minyak mentah. Dalam hal ini, reaktor pengaduk kontinu berfungsi sebagai kolom fraksinasi di mana berbagai komponen minyak mentah diekstraksi pada titik didih yang berbeda. CSTR juga memainkan peran penting dalam melakukan reaksi kimia seperti cracking, hydrotreating, dan polimerisasi selama penyulingan minyak untuk mendapatkan bahan bakar dan pelumas. Selain itu, CSTR memastikan dispersi dan emulsifikasi di sektor minyak dan gas. Misalnya, mencampur bahan kimia dalam minyak untuk membentuk produk yang stabil seperti emulsi atau dispersi, sehingga meningkatkan pemulihan minyak dari reservoir.
• Aplikasi Lingkungan: CSTR memainkan bagian integral dalam pengolahan limbah dengan mudah. Dalam reaksi kimia yang terjadi saat mengolah limbah, reaktor pengaduk kontinu memberikan pencampuran yang seragam untuk reaksi yang cepat. Dengan kontrol loop tertutup mereka, CSTR membantu menstabilkan konsentrasi limbah yang diolah untuk menghindari munculnya polutan di lingkungan. Dalam menahan dan mengolah air limbah industri dan kota, CSTDs berkontribusi untuk menjaga lingkungan tetap aman. Tanpa peran mereka dalam mendegradasi, memineralisasi, atau mengubah polusi lingkungan seperti pestisida, logam berat, zat organik beracun dan fenol, lingkungan akan berisiko. Melalui degradasi biologis, reaksi kimia atau adsorpsi, planet ini akan berhutang budi pada fungsi CSTR karena telah menyelamatkannya dari bahaya.

Cara Memilih Reaktor Pengaduk Kontinu

Beberapa faktor perlu dipertimbangkan saat memilih reaktor pengaduk kontinu untuk aplikasi industri, seperti sifat kimia komposisi yang akan diproses dan kualitas materialnya.

• Sifat Proses Kimia: Saat memilih reaktor tangki pengaduk kontinu, sangat penting untuk memahami bagaimana prosesnya akan berlangsung. Baik itu oksidasi, polimerisasi, atau reaksi kimia lainnya. Penting juga untuk memahami persyaratan suhu dan tekanan untuk proses reaksi. Pemilihan CSTAR sangat bergantung pada karakteristik reaksi karena, jika pilihan reaktor yang salah dibuat, proses kimia tidak akan berhasil.
• Persyaratan Pencampuran: Reaktor tangki pengaduk kontinu secara seragam memainkan peran dalam mencampur senyawa kimia secara seragam untuk mencapai hasil yang konsisten. Senyawa yang akan direaksikan harus dipertimbangkan saat memilih CSTAR berdasarkan viskositas dan densitasnya. Beberapa senyawa kental dan membutuhkan waktu lebih lama untuk dicampur dengan benar, dan yang lainnya lebih ringan untuk dicampur. Jika senyawa tersebut kental, motor pengaduk besar dengan pengaduk besar dapat ditempatkan untuk memastikan bahwa pencampuran dan reaksi terjadi secara efektif.
• Kelayakan Ekonomi: Pemilik pabrik kimia mungkin ingin melakukan analisis indeks biaya dari berbagai pilihan yang tersedia sebelum membuat pilihan. Berapa biaya untuk bahan yang diperlukan untuk konstruksi reaktor? Apa faktor-faktor yang akan meningkatkan biaya operasional reaktor? Pikirkan biaya pemeliharaan dan biaya energi.
• Ukuran dan Skala: Ukuran dan skala reaksi yang perlu terjadi menentukan ukuran CSTAR yang dipilih. Jika reaksi adalah produksi kimia skala besar, misalnya, reaktor pengaduk kontinu harus cukup besar untuk mencakup skala bahan kimia yang akan diproduksi. Sebaliknya juga benar. Beberapa reaksi hanya menghasilkan sedikit bahan kimia, dan dalam hal ini, akan lebih ekonomis untuk menggunakan pengolahan batch daripada pengolahan batch yang diaduk secara kontinu.
• KETAT UDARA & AIR: Reaktor harus kedap udara dan air. Ini berarti tidak boleh ada kebocoran di dalam reaktor, terutama yang keluar dari reaktor. Ini juga berarti bahwa tidak boleh ada apa pun yang masuk (yaitu, udara atau air) ke dalam reaktor yang akan mengganggu proses pencampuran dan reaksi.

Tanya Jawab

T: Apa saja fitur utama saat membeli reaktor tangki pengaduk industri?

J: Ukuran reaktor industri biasanya, tetapi kapasitas juga relevan. Klien harus mendapatkan volume yang akan memenuhi proses atau skala mereka. Bahan yang akan memengaruhi suhu juga harus dipertimbangkan. Pikirkan korosi, konduktivitas termal, dan kekuatan. Jenis pengaduk bervariasi, dan pembeli perlu memilih yang akan mendapatkan pencampuran yang dimaksudkan.

T: Bagaimana pengguna mendapatkan larutan homogen dengan reaktor tangki pengaduk?

J: Reaktor pengaduk vertikal dengan pengaduk yang dirancang dengan baik mendorong pencampuran aksial yang baik, yang mengarah pada larutan homogen. Pilihan kecepatan pengadukan yang tepat juga akan membantu dalam mencapai keseragaman dalam larutan.

T: Fitur keamanan apa yang ada di reaktor tangki pengaduk modern?

J: Reaktor tangki pengaduk dapat meledak, terutama saat ada tekanan berlebih. Katup pengaman diaktifkan oleh tekanan, dan mereka terbuka pada tingkat yang telah ditentukan. Katup pengaman akan melepaskan sebagian gas untuk mengurangi tekanan. Ada juga kaca penglihatan yang memungkinkan operator untuk mengamati aktivitas di reaktor. Jika mereka melihat sesuatu yang tidak biasa, mereka dapat segera mengambil tindakan untuk mencegah kecelakaan.

T: Industri mana yang menggunakan reaktor tangki pengaduk kontinu?

J: Industri kimia adalah pengguna utama reaktor tangki pengaduk. Mereka menggunakan alat tersebut untuk membuat bahan kimia baru atau memodifikasi bahan kimia yang sudah ada. Namun, makanan, minyak dan gas, farmasi, dan pengelolaan limbah juga menggunakannya dalam proses tertentu.

T: Apa dampak kecepatan pengadukan pada reaksi dalam reaktor pengaduk kontinu?

J: Kecepatan memengaruhi perpindahan massa, gaya geser, dan perpindahan panas. Peningkatan kecepatan pengadukan mengarah pada perpindahan massa reaktan yang lebih baik. Peningkatan juga menyebabkan gaya geser yang lebih tinggi yang dapat memecah endapan padat menjadi ukuran kecil. Lebih banyak panas juga akan ditransfer, dan reaksi mungkin meningkat.