Comparison of several models to assess the effect of micromixing phenomena on the yield of complex chemical reactions in stirred tank
Abstract
Key Words : Micromixing, Continuous Stirred Tank Reactor, C.FD, PDM, GFRF, PDF
Abstrak
Pengaruh fenomena micromixing terhadap berlangsungnya reaksi kimia yang terjadi di dalam reaktor kimia tangki berpengaduk menjadi sangat penting terutama untuk kasus reaksi-reaksi cepat. Beberapa penelitian terdahulu telah menganalisa secara teoritis pengaruh fenomena ini terhadap kinerja reaktor tangki teraduk menggunakan beberapa model. Tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan beberapa model untuk menganalisa pengaruh fenomena micromixing pada jalannya dua reaksi paralel kompetitif cepat yang terjadi di dalam reaktor alir tangki teraduk menggunakan beberapa model. Sistem reaktor yang diselidiki adalah sama dengan yang dipelajari Baldyga (2001), yaitu reaksi netralisasi sodium hidroksida dan hidrolisa ethyl chloroacetat. Dua pendekatan closure berbasis CFD yang tersedia pada FLUENT, yaitu Generalized Finite Rate Formulation (GFRF) dan Probability Density Function (PDF), dan suatu model mekanistik, yaitu Packet Diffusion Model, telah dibandingkan dalam menganalisa pengaruh pencampuran turbulen pada yield reaksi. Data eksperimen Baldyga telah digunakan untuk mengvalidasi hasil-hasil perhitungan. Penelitian ini menyimpulkan bahwa model mekanistik yang sederhana, yaitu Packet Diffusion Model, dapat memprediksi cukup baik, sebanding dari segi ketelitiannya dengan model berbasis CFD yang lebih rumit, pengaruh fenomena micromixing terhadap jalannya dua reaksi paralel kompetitif di dalam reaktor tangki teraduk.
Kata Kunci : Micromixing, Reaktor Alir Tangki Teraduk, CFD, PDM, GFRF, PDF
Full Text:
PDFReferences
Assirelli,M.,W.Bujalski, W.N ienow,and A.Eagleshaw (2002),"Study of Micro mixing in Stirred Tank Using a Rushton Turbine: Comparison of Feed Position and Other Mixing Devices", CHISA 2002.
Baldyga, J.(1994),"A Closure Model for Homogeneous Chemical Reactions", Chem.Eng.Sci.,Vol.49, No.1,pp.1985-2003.
Baldyga, J., M. Henczka dan L.Makowski (2001), "Effects of Mixing on Parallel Chemical Reactions in a Continuous-Flow Stirred tank reactor", Trans. IchemE,Vol.79 Part A,pp. 895-900.
Bourne, J. R. dan Shengyao Yu (1994)," Investigation of Micromixing in Stirred Tank Reactors Using Parallel Reactions", Ind.EngChem.Res., Vol. 33, pp.41-55.
Fournier, M.C., Fa1k, J.Villermaux (1996)," A New Parallel Competing Reactions System For Assessing Micromixing Efficieny. Determination of Micromixing time by A simple mixing model", Chem Eng Sci., Vol. 51, No. 23, pp.5187-5192.
Guichardon, P, L . Falk, M.Anddrieu (2001), "Experimental Comparison of the Iodide-Iodate and the Diazo Coupling Micromixing Test Reactions in StirreReactors", Trans IChemE.,Vol. 79, Part A, pp. 906-914.
Nauman,E.B. (1975). "Droplets Diffusion Model for Micromixing", ChemEng.Sci.,Vol.30, pp.1135-1140.
Villermaux,J., Falk, L., dan Fournier, M.C. (1992), "Use of Parallel Competin Reactions to Characterize Micromixing Efficiency", AIChE Journal, Symp.Ser. Vol.286, No. 88, pp. 610.
DOI: http://dx.doi.org/10.5614/jtki.2004.3.2.3
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2016 Jurnal Teknik Kimia Indonesia
Jurnal Teknik Kimia Indonesia (JTKI) published by Asosiasi Pendidikan Tinggi Teknik Kimia Indonesia (APTEKIM)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.