Simulasi Reaktor Batch Dengan Python

Reaktor batch merupakan reaktor yang sekali tempuh, artinya reaktan dimasukkan pada awal reaksi dan produk di keluarkan pada akhir reaksi. selama proses reaksi tidak ada reaktan maupun produk yang masuk dan keluar reaktor.

Contoh:

Kecepatan proses ditentukan dengan mengukur laju pengurangan reaktan:

jika laju reaksi:

maka persamaan differensial diatas menjadi:

jika:
k = 0.1
K = 2.5
Ca0 = 0.5 mol/Liter

Maka konsentrasi A pada tiap waktu dapat ditentukan dengan menyelesaikan persamaan diferensial diatas.

Penyeleaian

from scipy.integrate import odeint
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def r_batch(Ca,t):
    persamaan = -(0.1*Ca)/(2.5+Ca)
    return persamaan
    
t = np.arange(0,50,1)
Cao = 0.5

Ca = odeint(r_batch,Cao,t)

#print(Ca)
#print(t)

plt.figure(figsize=(7,5))
plt.plot(t,Ca, label="Penyelesaian reaktor batch", dashes=(4,1), color="blue",lw=3)
plt.legend(loc="best", fontsize=12)
plt.title(r"Penyelesaian ODE: $\frac{-dCa}{dt} = \frac{k.Ca}{K+Ca}$")
plt.xlabel("waktu (min)", fontsize=12)
plt.ylabel("Ca (mol/Liter)", fontsize=12)
plt.show()

Hasil Simulasi :