Reaktor tangki berpengaduk

Simbol RAP

Reaktor tangki berpengaduk (RAP, Continuous flow stirred-tank reactor,CSTR, Reaktor Alir Tangki Berpengaduk, RATB) adalah jenis reaktor ideal di dalam ilmu teknik kimia dimana reaktor diasumsikan berjalan pada keadaan steady state dengan aliran reaktan dan produk secara berkelanjutan. Pada reaktor tangki berpengaduk, umpan dianggap memiliki komposisi seragam ketika dari masuk ke reaktor dan aliran yang keluar memiliki komposisi yang sama pula seperti yang ada pada tangki.^[1] RAP digunakan sebagai model untuk mengestimasi variabel unit operasi untuk mendapatkan hasil output tertentu. (Lihat reaktor kimia.) Model matematika digunakan untuk semua fluida: liquid, gas, dan slurry.

Diasumsikan pengadukan berlangsung sempurna/ideal, maka neraca massa spesies i dalam reaktor dengan volume V.

${\displaystyle [akumulasi]=[masuk]-[keluar]+[generasi]}$

${\displaystyle {\frac {dN_{i}}{dt}}=F_{io}-F_{i}+V\nu _{i}r_{i}}$^[2]

Diagram cross-sectional dari Reaktor tangki berpengaduk

dengan F_io adalah flow rate masuk spesies i, F_i adalah flow rate molar keluar, dan ${\displaystyle \nu _{i}}$ koefisien stoikiometri. Kecepatan reaksi, r, umumnya bergantung dari konsentrasi reaktan dan konstanta kecepatan reaksi (k). Konstanta kecepatan dapat ditentukan empiris sesuai fungsi temperatur dengan persamaan Arrhenius. Waktu tinggal, residence time, ${\displaystyle \tau }$, adalah waktu rata-rata fluida berada di dalam tangki.

Diasumsikan:

• densitas konstan (valid untuk hampir semua liquid; valid pada gas jika temperatur tidak berubah drastis)
• kondisi isotermal atau temperatur konstan (k konstan)
• steady state
• reaksi kimia ireversibel, tunggal (ν_A = -1)
• reaksi orde-satu (r = kC_A)

Referensi

1. "Continuous Stirred Tank Reactors". umich.edu. Diakses tanggal 2020-08-26. 
2. Schmidt, Lanny D. (1998). The Engineering of Chemical Reactions. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-510588-5.