Lampiran i Neraca Massa

7/17/2019 Lampiran i Neraca Massa

http://slidepdf.com/reader/full/lampiran-i-neraca-massa 1/34

LAMPIRAN I

PERHITUNGAN NERACA MASSA

Bahan baku : Gas alam

Produk : Metanol

Kapasitas Produksi : 280.000 ton/tahun

Operasi : 300 hari/tahun

Basis Perhitungan : !am operasi

Kapasitas Metanol " 280000ton

tahun #

1000 kg

1 ton #

1tahun

300hari #

1hari

24 jam

" 38.888$88% kg/!am

Kemurnian Metanol %& ' ())).alibaba.*om+

. Metanol " %& ' × 38.888$88% kg

" 3&&22$222 kg

2. ,ampuran " 3 ' × 38.888$88% kg

" 3$--& kg

ntuk men*apai kapasitas produksi sebesar 280.000 ton/tahun$ dibutuhkan bahan

baku gas alam sebanak -%.%20 ton/tahun$



Tabel 1$ Komposisi Bahan Baku Gas lam

Komponen

BM % Komposisi FeedKmol K

,1 - 8-$&% .280$3 20.82$0

,21- 30 $&% $8 .3--$0

,318 3$3 &$& &8$-0

,10 8 0$ $&%0 03$80

n4,12 &2 0$0 0$- $800

i4,12 &2 0$08 0$2-2 8$880

,-1 8- 0$02 0$0 $&20

,O2 0$22 $80 $%20 52 28 $& 3$233 3&0$20

12 2 $28 $00 302$080

126 3 0$00032 0$002 0$0&-

,1361 8 0$%-8 2$2 0-$2

To!al 1"" 1#1$$&1 '$()"""""

1( *es+l,+-i.e- /*S0"1

7ungsi : ntuk menghilangkan kandungan sulur anorganik di dalam gas alam

dengan menggunakan katalis 9nO

Gambar :

Keterangan:

liran : Gas alam masuk 640

liran 2: Gas alam keluar dari 640

liran 2

liran



Kondisi Operasi:

; " 38O, " 3$ K

P " 28 atm

126 dalam gas alam " 3$2 ppm

BM 126 " 3 kg

Maka$ kamdungan 126 dalam gas alam "3,2

106 # 2-$- kg

" 0$0&% kg

" 0$002 Kmol

Kon<ersi reaksi : %%$%%'

=eaksi : 126 > 9nO 9n6 > 12O

Mol mula4mula : 0$002 0$002 4 4

Mol bereaksi : 0$002 0$002 0$002 0$002



Mol sisa : 0$000 0$000 0$002

0$0025era*a Massa esuluri?er40 (640+ :

KomponenInp+! /K 2+!p+! /K

Ali-an 1 Ali-an '

,1 20.82$0 20.82$0

,21- .3--$0 .3--$0

,318 &8$-0 &8$-0

,10 03$80 03$80

n4,12 $800 $800

i4,12 8$880 8$880

,-1 $&20 $&20,O2 $%20 $%20

52 3&0$20 3&0$20

12 302$080 302$080

126 0$0&- 0

,1361 0-$2 0-$2

12O 0 0$00

To!al '$()"" '$()""

'( Sepa-a!o- /SP0"1

7ungsi : ntuk memisahkan antara gas raksi ringan dengan gas raksi berat

Keterangan:

liran 3 : aliran gas alam masuk 6P40 dari 640

liran : aliran keluar 6P@0 pada bottom

liran : aliran keluar 6P@0 pada top

Kondisi Operasi :

; " 48 o, " 2$ K

Aliran 5

Aliran 4

Aliran



Aliran 6

Aliran 7

P " 2- atm

5era*a Massa 6eparator (6P40+:


Ali-an $ Ali-an 3 Ali-an #

,1 20.82$0 0 2082.0

,21- .3--$0 .3--$0 0

,318 &8$-0 &8$-0 0

,10 03$80 03$80 0

n4,12 $800 $800 0

i4,12 8$880 8$880 0

,-1 $&20 $&20 0

,O2 $%20 0 $%20

52 3&0$20 0 3&0$20

12 302$080 0 302$080

,1361 0-$2 0 0-$2

12O 0$00 0$00 0

To!al '$(#&&&)3 '$(#&&&)3

$( *es+l,+-i.e- /*S0"'

7ungsi : ntuk menghilangkan kandungan sulur anorganik di dalam gas alam

dengan menggunakan katalis ,oMo

Keterangan:

liran -: liran gas alam masuk 6402 dari 6P40

liran &: liran gas alam keluar 6402 menu!u 6M=40

Kondisi operasi :



; " 3& o, " -8$ K

P " 22 atm

=eaksi ang ter!adi adalah:

,1361 > 12 ,1 > 126

ata diambil dari buku : (Coulson & Richardson’s VOLUME 6 FOURTH

EDITION Cheical En!ineerin! Desi!n" #$$ENDI% C $hsical $ro'er Daa

)an*+

Kompone

nT4 /K P4 /a!m 5H,'&6 5G'&6 T- P- ,7p

CH$SH &0$000 &2$300 422$%%0 4%$%20 $3&% 0$30 0$%&8

H' 33$200 3$000 0 0 %$23 $-%2 $000

CH3 %0$-00 -$000 4&$8-0 40$8&0 3$0 0$&8 0$%%0

H'S 3&3$200 8%$00 420$80 433$080 $&3& 0$2- 0$%80

A " ,1 > 126 @ ,13614 12

Menghitung data A1 2%8 dan AG2%8:

A1 2%8 " (A1 2%8 ,1+ > (A1 2%8 126+ @ (A1 2%8 ,1361+ @ (A1 2%8 12+

" 4&2$000 /mol

AG2%8 " (AG2%8 ,1+ > (AG2%8 126+ @ (AG2%8 ,1361+ @ (AG2%8 12+

" 4&$0300 /mol

AG

o

" 4=; ln Ka2%8 $CCCCCCCC pers$ (Kinetika Kimia :2+

ln Ka2%8"∆ G298

o

− RT

ln Ka2%8 "

−74,0300 j /mol

−(8,314 j

mol,K x298,15 K )

" 0$030

imana :

; " 2%8$ K Ka " Ka2%8$



;2 " -8$ K Ka2 " Ka-23$

ln Ka2 @ ln Ka "∆ H

o

R [

1

T 1−

1

T 2]

ln Ka2 > 0$030"(−72,0500)

8,314 x10−3 ( 1

298,15−

1

648,15 )ln Ka2 " 0$0

Ka2 " $0

=eaksi:

,1361 > 12 ,1 > 126

Mula4Mula: 2$2 $00 4 4

Bereaksi: D D D D

6etimbang: 2$24D $004D D D

Mol total " 3$2

f P¿¿f

P¿¿

¿ H 2S¿f

P

¿¿¿¿

Ka2= [ Y CH 4 ](Y H 2 S)

(Y CH 3SH )(Y H 2) ¿

6ubstitusikan nilai4nilai ang ada kedalam persamaan diatas:



1¿

¿(0,978)❑(¿❑¿¿)220

(0,99)(0,98)¿

1,015=(

X

153,251)(

X

153,251)

(2,211− X

153,251)(

151,040− X

153,251)¿

engan menggunakan metode trial and error di dapat

D " 2$2 kmol

adi kon<ersi ,1361 "2,211

2,211 # 00' " 00 '

Mol akhir :

,1361" 2$2@ 2$2" 0 Kmol

12 " 3$-00 @ 2$2 " 8$82% Kmol

,1 " 2$2 " 2$2 Kmol

126 " 2$2 " 2$2 Kmol

Pemisahan sulur anorganik dengan menggunakan katalis 9nO

Kon<ersi " %%$%% '

126 total " 2$2

=eaksi :

126 > 9nO 9n6 > 12O

Mula4mula: 2$2 2$2 4 4

Bereaksi : 2$2 2$2 2$2 2$2

6etimbang : 0$000 0$000 2$2 2$2

5era*a Massa esuluri?er402 (6402+:


Ali-an ) Ali-an 8

,1 20.82$0 20.&$8

,O2 $%20 $%20



52 3&0$20 3&0$20

12 302$080 2%&$-8

,1361 0-$2 0

12O 0 3%$&%&

9nO &%$08 0

9n6 0 2$-0

To!al '1(3&'18" '1(3&'18"

3( S!eam Me!9ane Re,o-me-0"1 /SMR0"1

7ungsi: ;empat ter!adina reaksi steam methane reorming

liran %

Keterangan :

liran & : liran gas alam masuk 6M=40 dari 6402

liran 8 : liran steam masuk 6M=40

liran &

liran 8



liran % : liran sngas keluar 6M=40 menu!u P,40

Kondisi Operasi :

; " 80 o, " 23$ K

P " 8 atm

Komposisi gas alam masuk 6M=40:

Komponen

Inp+! /K

Ali-an 8 Ali-an 6,1 20.&$8 0

,O2 $%20 0

52 3&0$20 0

12 2%&$-8 0

12O 3%$&%& -%.2&$-2

To!al &"(#'#$$#

6team:

Mol , " Mol ,1

Mol , " .282$3-3 Kmol

=asio mol steam/, " 3 :

Kebutuhan steam " 3 # .282$3-3 Kmol

" 3.8&$0%0 Kmol

BM ,1 " - Kg/Kmol

BM 12O " 8 Kg/Kmol

BM ,O " 28 Kg/Kmol

BM 12 " 2 Kg/Kmol

BM ,O2 " Kg/Kmol

Rea:si U!ama

Kon<ersi " %8 ' (Buku ames . Eiu$ 200-+



Mula4mula:

molCH 4=20.517,815 Kg

16 Kg

Kmol

=1.282,363 Kmol

mol H 2O=69.247,625 Kg

18 Kg

Kmol

=3.847,090 Kmol

Bereaksi :

molCH 4=1.282,363 Kmol x 0,98=1.256,716 Kmol

mol H 2O=CH 4 Bereaki=1.256,716 Kmol

6etimbang :

molCH 4=(CH 4 !ula−mula )−CH 4 Bereaki=25,647 Kmol

maa CH 4=molCH 4 etim"ang x B! CH 4=410,356 Kg

mol H 2O=( H 2O!ula−mula )− H 2O Bereaki=2.590,374 Kmol

mol CO Ter"entuk =CH 4 Bereaki=1.256,716 Kmol

mol H 2Ter"entuk =3 x CH 4 Bereaki=3.770,148 Kmol

,1 > 12O ,O > 312

Mula4mula : .282$3-3 3.8&$0%0 4 4

Bereaksi : .2-$&- .2-$&- .2-$&- 3.&&0$8

6etimbang : 2$-& 2.%0$3& .2-$&- 3.&&0$8

Rea:si ;a!e- Gas S9i,!

Kon<ersi " ' (6 Patent 2030332- +

Mula4mula:

molCO=1.256,716 Kmol

mol H 2O=mol H 2O iareakiutama=3.770,148 Kmol

Bereaksi :



molCO=1.256,716 Kmol x 0,45=565,522 Kmol

mol H 2O=molCO Bereaki=565,522 Kmol

6etimbang :

molCO=(CO !ula−mula )−CO Bereaki=691,194 Kmol

maa CO=mol CO etim"ang x B! CO=19.353,429 Kg

mol H 2O=( H 2O!ula−mula )− H 2O Bereaki=2.024,852 Kmol

maa H 2O=molH 2 O etim"ang x B! H 2O=36.447,333 Kg

molCO2Ter"entuk =COBereaki=565,522 Kmol

mol H 2Ter"entuk =CO Bereaki=565,522 Kmol

,O > 12O ,O2 > 12

Mula4mula : .2-$&- 2.%0$3& 4 4

Bereaksi : -$22 -$22 -$22 -$22

6etimbang : -%$% 2.02$82 -$22 -$22

5era*a Massa 6M=40 :

Kompone

n

Inp+! /K 2+!p+! /K

Ali-an 8 Ali-an 6 Ali-an &

,1 20.&$8 0 0$3-

,O2 $%20 0 2.%3$%00

52 3&0$20 0 3&0$20

12 2%&$-8 0 8.%-%$000

12O 3%$&%& -%.2&$-2 3-.8&$30

,O 0 0 %.33$2%

To!al &"(#'#$$# &"(#'#$$#

#( Pa-!ial Condense-0"1 /PC0"1

7ungsi : Mengkondensasikan produk dari sea ehane re,orer (6M=40+



liran

aliran 2

Keterangan:

liran : aliran masuk P,40 dari 6M=40

liran 2 : aliran keluaran P,40 menu!u KO402

Kondisi Operasi

; " -0 o, " 333$ K

P " . atm

ata diambil dari buku :(Coulson & Richardson’s VOLUME 6 FOURTH

EDITIONCheical En!ineerin! Desi!n" #$$ENDI% C $hsical $ro'er Daa

)an*+

Konstanta ntoinne:

Komponen A B C,1 $223 %&$800 4&$-00

,O2 22$8%8 303$3%00 40$-00

52 $%2 88$&200 4-$-000

12 3$-333 -$%000 3$%00

12O 8$303- 38-$00 4-$300

,O $3-8- 30$2200 43$00

Menghitung tekanan uap murni:



Pi (mmHg )=exp ( #− B

T +C )

$i=mol en$a%a

moltotal

K = Pi

P

6ehingga diperoleh:

Kompone

n

Pi /mmH Pi /a!m <i K=Pi7P

,1 --.82$&0 8$-2 0$003 0$80-

,O2 3.2%&$08 &$3 0$0&3 28$&22 52 8-.2$3 -3%$&2 0$002 3%$8&-

12 02.82$-- --$-3 0$& 330$80-

12O %2$-- 0$22 0$2-0 0$0-

,O 3.33$& 3$%8 0$08% 20-$&%%

To!al 1

F !$ "

9 !$

(H/>+

- E." /"01" Tre2all"

'a!e 066

>H/m!

6F$ "

- E." /"03" Tre2all"

'a!e 066

D !$H "

9 !$

(H/>+

- E." /"0/" Tre2all"

'a!e 066

m!>H/

6DH "

- E." /"45" Tre2all"

'a!e 066

engan menggunakan metode trial and error didapat nilai H/ " 0$220

(&

')(mj)

1+¿

Y(=

)f ((&

' )+1)¿

X%=Y(

K



Maka$ didapat:

Komponen

>, > ?,/;7*@1 1@//;7*7m?

d

,1 0$003 0$00 $00 0$00 0$0000

,O2 0$0&3 0$08% $00 0$088 0$00023

52 0$002 0$002 $00 0$002 0$0000

12 0$& 0$&00 $00 0$&00 0$002

12O 0$2-0 0$3& 3$23 0$0%8 0$%%-

,O 0$08% 0$08 $00 0$08 0$000

To!al 1 1 1

6ehingga : 7 " H >

H > " ;otal mol input " &.808$33% Kmol

(gas+ " (H>+/(H/+> " -.02$2 Kmol

H (EiIuid+ " (H > + @ " .0-$0% Kmol

Output dr " (Fd sena)a+ # ( gas+

Output )et " (D) sena)a+ # (H liIuid+

5era*a Massa Partial ,ondenser (P,40+:


Ali-an 11 *-< ;e!

,1 0.3- 0$& 0$20%

,O2 2.%3$%00 2.%20$- $3

52 3&0$20 3&0$280 0$20

12 8.%-%$000 8.%-3$38 $8-2

12O 3-.8&$30 .282$2% 2.20$88

,O %.33$2% %.333$%- %$-

To!al &"(#'#$$#)#('6"$'3 '#('3#"11

&"(#'#$$#

)( Kno4: 2+! *-+m0"1 /K2*0"1



7ungsi: ntuk memisahkan raksi uap dan liIuid ang keluar dari parsial

kondenser (P,40+

Keterangan:

liran 2 : aliran masuk KO40 dari P, @ 0

liran 3 : aliran keluar KO40 pada bottom

liran : aliran keluar KO40 pada top

Kondisi Operasi:

; " 30 o, " 303$ K

P " atm

5era*a Massa Kno*k Out rum (KO40+:


Ali-an 1' Ali-an 1$ Ali-an 13

,1 0$3- 0 0$3-

,O2 2.%3$%00 0 2.%3$%00

52 3&0$20 0 3&0$20

12 8.%-%$000 0 8.%-%$00012O 3-.8&$30 3-.8&$30 0

,O %.33$2% 0 %.33$2%

To!al &"(#'#$$#$)(3681$" #3("$6'"#

&"(#'#$$#

8( MI P2INT0"1 /MP0"1

7ungsi :6ebagai titik pen*ampuran output KO40 dan reccle e2rane

sebelum menu!u =40

Aliran 14

Aliran 13

Aliran



Keterangan :

liran " liran masuk MP40 dari KO40

liran " liran masuk MP40 dari =e**le M6402

liran " liran keluar MP40 menu!u =40

Kondisi Operasi :

; " 30$-& o, "303$3& K

P " atm

5era*a Massa Mi# Point (MP40+:


Ali-an 13 Ali-an 31 Ali-an 1#

,O %.33$2% 32%$0 %.-82$8-&

C2' 2.%3$%00 2$2 2.3%$33

H' 8.%-%$000 2$-3 %.2$-3

CH3 0$3- -$%8- &$3

N' 3&0$20 -$280 3&-$800

To!al #3("$6'"# &1&)1" #3(&#861##3(&#861#

6( Rea:!o-0"1 /R0"1

7ungsi: 6ebagai tempat ter!adina reaksi pembentukan metanol

aliran 8



liran &

Keterangan :

liran & " liran sngas masuk =40 dari MP 40

liran 8 " liran metanol keluar =40 menu!u P,402

Kondisi Operasi :

; " 20 o, " 23$ K

P " 0 atm

Komposisi aliran masuk reaktor (=40+:

Komponen BMInp+! /K

Ali-an 18

,O 28 %.-82$8-&

,O2 2.3%$33

12 2 %.2$-3

,1 - &$3

52 28 3&-$800

To!al #3(&#861#

Rea:si 1D

Kon<ersi " %8' (6 Patent 5o$ 8-23%2-$B2+

Mula4mula:

molCO=19.682,867 Kg

28 Kg

Kmol

=702,960 Kmol



mol H 2=9.121,463 Kg

2 Kg

Kmol

=4.560,731 Kmol

Bereaksi :

molCO=702,960 Kmol x 0,98=688,900 Kmol

mol H 2=2 x mol CO Bereaki=1.377,801 Kmol

6etimbang :

molCO=(CO !ula−mula )−CO Bereaki=14,059 Kmol

maa CO=mol CO etim"ang x B! CO=393,647 Kg

mol H 2=( H 2 !ula−mula )− H 2Bereaki=3.182,931 Kmol

molCH 3OH Ter"entuk =CO Bereaki=688,900 Kmol

maa CH 3OH =molCH 3OH etim"ang x B! CH 3OH =22.044,811 Kg

,O > 212 ,13O1Mula4mula : &02$%-0 -0$&3 4

Bereaksi : -88$%00 3&&$80 -88$%00

6etimbang : $0% 382$%3 -88$%00

Rea:si 'D

Kon<ersi " %8'

Mula4mula:

molCO2=23.359,343 Kg

44 Kg

Kmol

=576,349 Kmol

mol H 2=3.182,931 Kmol

molCH 3OH =688,900 Kmol

Bereaksi :



molCO2=576,349 Kmol x 0,98=564,822 Kmol

mol H 2=3 x mol CO 2Bereaki=1.694,465 Kmol

6etimbang :

molCO2=(CO2 !ula−mula)−CO 2Bereaki=11,527 Kmol

maa CO2=molCO2etim"ang x B! CO2=507,187 Kg

mol H 2=( H 2 !ula−mula )− H 2Bereaki=1.488,465 Kmol

maa H 2=mol H 2 etim"ang x B! H 2=2.976,931 Kg

molCH 3OH Ter"entuk =molCH 3OH !ula−mula+CO2Bereaki=¿1.253,722 Kmol

maa CH 3OH =molCH 3OH etim"ang x B! CH 3OH =40.119,107 Kg

mol H 2O=molCO2Bereaki=564,822 Kmol

maa H 2O=molH 2 O etim"ang x B! H 2O=10.166,791 Kg

,O2 > 312 ,13O1 > 12O

Mula4mula :&-$3% 3.82$%3 -88$%00 4

Bereaksi :-$822 .-%$- -$822 -$822

6etimbang : $2& .88$- .23$&22 -$822

5era*a Massa =eaktor (=40+:

Kompone

n

Inp+! /K 2+!p+! /K

Ali-an 18 Ali-an 16

,O %.-82$8-& 3%3$-&,O2 2.3%$33 0&$8&

12 %.2$-3 2%&-$%3

,13O1 0 0.%$0&

12O 0 0.--$&%

,1 &$3 &$3

52 3&-$800 3&-$800

To!al #3(&#861# #3(&#861#

&( Pa-!ial Condense-0"' /PC0"'



7ungsi : Mengkondensasikan produk dari reaktor (=40+

liran 20

aliran 2

Keterangan:

liran 20 : liran masuk P,40 dari =40

liran 2 : liran keluar P,40 menu!u KO403

Kondisi Operasi

; " -0 o, " 333$ K

P " $ atm

ata diambil dari buku :(Coulson & Richardson’s VOLUME 6 FOURTH

EDITIONCheical En!ineerin! Desi!n" #$$ENDI% C $hsical $ro'er Daa

)an*+

Konstanta ntoinne:

Komponen A B C

,O $3-% 30$22 43$,O2 22$%0 303$3% 40$-

12 3$-33 -$% 3$%

,13O1 8$88 3-2-$ 43$2%

12O 8$30 38-$ 4-$3

,1 $22 %&$8 4&$-

52 $% 88$&2 4-$-

Menghitung tekanan uap murni:



Pi (mmHg )=exp ( #− B

T +C )

$i=mol en$a%a

moltotal

K = Pi

P

6ehingga diperoleh:

Kompone

n

Pi /mmH Pi /a!m <i K=Pi7P

,O 2&%.3%$- 3-&$&8 0$00 83$&8%

,O2 230.32$%- 303$0-0 0$003 $30

12 8-.08$28- -0$2 0$ 320$0&

,13O1 -3$83% 0$2- 0$3&2 0$08

12O 3$-2 0$02 0$-& 0$02

,1 2.803$-3 &$2 0$008 3&$0&

52 28.8%-$0& -$33& 0$00 282$-8

To!al 1

F !$ "

9 !$

(H/>+

""" E." /"01" Tre2all"

'a!e 066

>H/m!

6F$ "

""" E." /"03" Tre2all"

'a!e 066

D !$H "

9 !$

(H/>+

""" E." /"0/" Tre2all"

'a!e 066

m!>H/

6DH "

""" E." /"45" Tre2all"

'a!e 066

Keterangan:

Fi " 9 $$)alas$ eI$3$8

K " m!

engan menggunakan metode trial and error didapat nilai H/ " $00



(&

')(mj)

1+¿

Y(=

)f ((&

' )+1)¿

X%=Y( K

Maka$ didapat:

Komponen BM >, = <i> ?,

/;7*@11@/;7* m? d

,O 28 0$00 0$008 $00 0$008 0$0000

,O2 0$003 0$00& $00& 0$00& 0$0000

12 2 0$ 0$88 $003 0$882 0$003

,13O1 32 0$3&2 0$&- 0$32- 0$0&2 0$-&0

12O 8 0$-& 0$33- %$2& 0$00& 0$32&

,1 - 0$008 0$0- $003 0$0 0$0000

52 28 0$00 0$008 $00 0$008 0$00003

To!al 1 1 1

6ehingga : 7 " H >

H > " ;otal mol input " 3.3&2$3- Kmol

(gas+ " (H>+/(H/+> " .-8$-& KmolH (EiIuid+ " (H > + @ " .-%0$%0 Kmol

Output dr " (Fd sena)a+ # ( gas+

Output )et " (D) sena)a+ # (H liIuid+

5era*a Massa Partial ,ondenser (P,402+:

Kompone

nInp+! /K 2+!p+! /KAli-an '" *-< ;e!

,O 3%3$-& 3%$- 2$

,O2 0&$8& 03$8 3$33

12 2%&-$%3 2.%-&$-0 %$320

,13O1 0.%$0& 3.88$&2 3-.233$%3

12O 0.--$&% 20-$32& %.%-0$-

,1 &$3 -$&0 $&2

52 3&-$800 3&$-2 $338

To!al #3(&#861# 6(83)1"' 3)('1181$



#3(&#861#

1"( Kno4: 2+! *-+m0"' /K2*0"'

7ungsi: ntuk memisahkan raksi uap dan liIuid ang keluar dari parsial

kondenser (P,402+

Keterangan:

liran 2 : aliran masuk KO402 dari P,402

liran 22 : aliran keluar KO402 pada bottom

liran 23 : aliran keluar KO402 pada top

Kondisi Operasi:

; " 30 o, " 303$ K

P " atm

5era*a Massa Kno*k Out rum (KO402+:


Ali-an '1 Ali-an '' Ali-an '$

,O 3%3$-& 0 3%3$-&

,O2 0&$8& 0 0&$8&

12 2%&-$%3 0 2%&-$%3

,13O1 0.%$0& 0.%$0& 0

12O 0.--$&% 0.--$&% 0

,1 &$3 0 &$3

52 3&-$800 0 3&-$800

To!al #3(&#861#3()81&18 #"('6#6&6

#3(&#861#

Aliran

Aliran

Aliran



11( Memb-an Sis!em0"1 /MS0"1

7ungsi: Memisahkan 1idrogen dari komponen lain

liran 3& liran0

liran 38

Keterangan:

liran 3& : aliran masuk M640 dari KO402

liran 38 : liran keluar M640 sebagai permeate

liran 0 : liran keluar M640 sebagai retentat

Kondisi operasi:

; " &0 o, " 33$ K

P " % atm

5era*a Massa Membran 6stem (M640+:


Ali-an $8 Ali-an $6 Ali-an 3"

,O 3%3$-& 0$&8& 3%2$8&0

,O2 0&$8& 2$&%0 0$3%&

12 2.%&-$%3 2.83$200 -3$&3

,1 &$3 2$20 0$82

52 3&-$800 0$- 3&-$%

To!al 3()81&18'(6'&&$8 1(631&8&

3()81&18

1'( Memb-an S<s!em /MS0"'

7ungsi: Memisahkan ,arbon dioksida dari komponen lain

liran 0 liran 2



liran

Keterangan:

liran 0 : aliran masuk M6402 dari M640

liran : liran keluar M6402 sebagai permeate

liran 2 : liran keluar M6402 sebagai retentat

Kondisi operasi:

; " 0 O, "33$ K

P " & atm

5era*a Massa Membran 6stem (M6402+:


Ali-an 3" Ali-an 31 Ali-an 3'

,O 3%2$8&0 32%$0 -3$30

,O2 0$3%& 2$2 &%$%-

12 -3$&3 2$-3 $2-8

,1 0$82 -$%8- 3%&$83-

52 3&-$% -$280 3-%$8&%

To!al 1(631&8&%%$-0 %22$3-%

1(631&8&

1$( K2L2M *ISTILASI0"1 /K*0"1

7ungsi : 6ebagai tempat untuk memurnikan produk metanol



4 Kondisi 7eed : Bubble Point

4 Kondisi Bottom : Bubble Point

4 Kondisi ;op : e) Point

Komposisi Input KD :

Komponen BM Inp+! /K F /F-a:si mol

,13O1 32 0.%$0& 0$-8%

12O 8 0.--$&% 0$3

To!al #"('6#6&6 1

ata diambil dari buku :(Coulson& Richardson’s VOLUME 6 FOURTH

EDITION Cheical En!ineerin! Desi!n" #$$ENDI% C $hsical $ro'er Daa

)an*+

Persamaan ntoine : ln Pi " @ B/(;>,+

Komponen A B C

,13O1 8$8& 3-2-$0 43$2%0

12O 8$303- 38-$0 4-$30

Maka$ komposisi umpan masuk K 4 0 :



Komponen K :mol %! F

,13O1 0.%$0& .23$&22 0$&%8 0$-8%

12O 0.--$&% -$822 0$202 0$3

To!al #"('6#6&6 1(616#33 1 1

iinginkan untuk memisahkan %&' berat metanol pada distilat$ sedangkan

sisana 3' air$ Pada residu diinginkan mengandung 3' berat metanol$

sedangkan sisana adalah %& ' air.

X* =

&tCH 3OH

B! CH 3OH

+&t CH 3OH B! CH 3OH

++&t H 2OB! H 2O

X'=

97

B! CH 3OH

97

B! CH 3OH +

3

B! H 2O

XB=

3

B! CH 3OH

3B! CH 3 OH

+ 97B! H 2O

Maka$ didapatkan:

D7 " 0$-8%

D " 0$%8

DB " 0$0&

7 " > B

(D7+7 " (D+ > (DB+B

didapat :

B=( X* − X' ) x Total mol in,ut

( XB− X')

'=Total molinut −B



B " 0$%%% kmol

" .33$ kmol

Komposisi Distilat:

Komponen i K Kmol

,13O1 0$%8 3%.82$&8 .2$08&

12O 0$02 .232$2 -8$8

To!al 1 31("8#"$' 1($1$#3#

Komposisi Bottom:

Komponen i K Kmol

,13O1 0$0& 2&-$32- 8$-3

12O 0$%83 8.%3$0 %-$3-3

To!al 1 &('1"6)) #"3&&&

T-ial Tempe-a!+- !e:anan ope-asi +mpan mas+: D

Persamaan ntoine : ln Pi " 4

+ C T

)

$ dimana P " mm1g$ ; " oK

Komposisi Feed

P " $3 atm " %88 mm1g

; " &8$ o, " 3$- K

Komponen Pi i Ki = Pi 7 P i = i Ki,13O1 $-88 0$-8% $2%% 0$8%

12O 0$38 0$3 0$33& 0$0

To!al 1 1

Komposisi Top /*is!ila!

P " $ atm " 83- mm1g

; " &0$& o, " 33$88 K



Komponen Kmol7?am i Ki = Pi 7 P i = i 7 Ki

,13O1 2$08& 0$%8 $- 0$820

12O -8$8 0$02 0$28% 0$8

To!al 1 1

Komposisi Bo!!om

P " $- atm " 2- mm1g

; " 2$2 o, " 38$&0 K

Komponen :mol7?am i Ki = Pi 7 P i = iKi

,13O1 8$-3 0$0& 3$20 0$0

12O %-$3-3 0$%83 0$%-2 0$%-

To!al #"3&&& 1 1

Ne-a4a Massa Kolom *is!ilasi "1 /K*0"1D


Ali-an '# Ali-an ') Ali-an '&

,13O1 0.%$0& 3%.82$&8 2&-$32-

12O 0.--$&% .232$2 8.%3$0

To!al #"('6#6&6 31("8#"$' &('1"6))#"('6#6&6

13( Condense- 0"1/C*0"1

7ungsi : Mengkondensasikan produk o' K @ 0

Keterangan:

liran 2% : aliran produk top K @ 0 ke , @ 0

liran 30 : aliran produk (<apor+ dari , @ 0 ke ,, @ 0

2 3



J " aliran <apor K @ 0

E " aliran reluks K @ 0

" aliran distilat

5era*a bahan total$ dimana :

J " E >

= " Eo / C.(Pers.%.%. ;reball+

J " = # >

" (= > + #

Men*ari relu# minimum:

;rial: " 0$-&Ɵ

Komponen Kmol , d d7//07

CH$2H.23$&2

20$-8% 0$820 0$%8

H'2 -.822 0$3 0.2-0 0$8 0$0

To!al.88$

$%0

= M> " $%0

=m " 4 D/(4 L+/

" 0$%0

= " $ # = M

= " 0$&3

6ehingga:

estilat (+ " Mol total destilat

" .33$ kmol

=eluks (E+ " # =



" %-$8%3 kmol

7eed (J+ " > E

" 22&8$3% Kmol/hr

Komposisi eed kondensor (J+

Komponen i :mol K

,13O1 0$%8 2.%$-%3 -%.0$--

12O 0$02 8$&- 2.3&$28

To!al 1 '('863$& 81('38#&3

Komposisi reluks (E+

Komponen i :mol K

,13O1 0$%8 %$-0- 2%.2-&$38-

12O 0$02 0$288 %0$&&

To!al 1 &)36&$ $"(18'#)'

Komposisi distilat (+

Komponen i :mol K

,13O1 0$%8 .2$08& 3%.82$&8

12O 0$02 -8$8 .232$2

To!al 1 1($1$#3# 31("8#"$'

5era*a massa (, @ 0+ :


Ali-an '& Re,l+ /L *is!ila! /*

,13O1 -%.0$-- 2%.2-&$38- 3%.82$&8

12O 2.3&$28 %0.&& .232$2

To!al 81('38#&3$"(18'#)' 31("8#"$'

81('38#&3



1#( Reboile-0"1 /RB0"1

7ungsi : memanaskan produk K40

Keterangan:

liran 2- : aliran produk dari 2oo K @ 0

liran 2& : aliran produk =B 4 0

E " 7 > E

J " J > ( I @ + # 7

B " E 4 J

ari Perhitungan :

7 " .88$ kmol/!am

E " %-$8%3 kmol/!am

J " 2.2&8$3% kmol/!am

Bahan pada eed =B40 (trap4out+$ E

E " 7 > E

" (.88$ > %-$8%3+ kmol/!am

" 2.&83$3& kmol/!am

Bahan pada <apor =B40$ J

2627



J " J > ( I @ + # 7

" 2.2&8$3% kmol/!am

Bahan pada 2oo =B40$ B

B " E 4 J

" (2.&83$3& @ 2.2&8$3% + kmol/!am

" 0$%%% kmol/!am

Komposisi eed =B @ 0 (E+

Komponen BM i Kmol K

,13O1 32 0$0& &$% .23$0-

12O 8 0$%83 2.&3$82 %.2$&

To!al 1 '(86$3$8 #"(8)6'"$

Komposisi reluks =B @ 0 (J+

Komponen BM i Kmol K,13O1 32 0$0& 38$%-0 .2-$&20

12O 8 0$%83 2.23%$&% 0.30$--

To!al 1 '('863$& 31(##8$$)

Komposisi produk =B @ 0 (B+

Komponen BM i Kmol K

,13O1 32 0$0& 8$-3 2&-$32-

12O 8 0$%83%-$3-3 8.%3$0

To!al 1 #"3&&& &('1"(6))

5era*a Massa =eboiler (=B40+ :


Ali-an ') Ali-an '6 Ali-an '&

,13O1 .23$0- .2-$&20 2&-$32-

12O %.2$& 0.30$-- 8.%3$0

To!al #"(8)6'"$31(##8$$) &('1"(6))

#"(8)6'"$

Lampiran i Neraca Massa

Documents

Transcript of Lampiran i Neraca Massa