Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

of 41

  • date post

    06-Jul-2018
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    1/41

    Makalah Termodinamika

    Pemicu 4

    Vapour-Liquid Equilibria (VLE)

    Kelas :

    Termodinamika – !

    "isusun oleh : Kelompok #

    $% &dinda "iandri Pu'ri ( $4*$* )

    !% +u' ,haira ,alsabila ( $#!#$ )

    *% .hassan Tsabi' /i0ai ( $4!12 )

    4% 3ausandi Mula ,en'osa ( $42$42 )

    % Muhamad /ubi Mu5akki ( $4#$! )

    Pro6ram ,'udi Teknik Kimia

    "epar'emen Teknik Kimia 7akul'as Teknik 

    8ni0ersi'as 9ndonesia

    "epok !$

    "&7T&/ 9,9

    Pembahasan%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*

    ,oal $%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    2/41

    ,oal *%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%1

    ,oal 4%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%$4

    ,oal %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%!*

    "a'ar Pus'aka%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%**

    Vapour-Liquid Equilibria (VLE) – Kelompok 8 Termodinamika 02 | 2

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    3/41

    PEM&;&,&<

     SOAL 1

    The Stream from a gas well is a mixture containing 50-mol-% methane, 10-mol-%ethane,

    20mol-%n-propane, 20-mol-%n-butane. This stream is fed into partial condenser maintained at a

     pressure of 1.2! bar, where its temperature is brought to "00.15 # $20&. 'repare an algorithm

    that could be used to sol(e this problem and then use that algorithm to determine)

    • The molar fraction of the gas that condenses

    • The compositions of the li*uid and (apor phases lea(ing the condensor 

    +ssume that a mixture is an ideal mixture

    3a=aban:

    angah pertama ita harus menentuan eadaan ahir dari campuran ang eluar dari

    campuran dengan menghitung nilai dew point dan buble point dari campuran.

     pbulb=∑  xi psat i  dan  pdew=∑

      1

     y i

     p sat 

    i

    /ntu menentuan nilai ' saturasi dari masing masing omponen ang ada dalam campuran

    tersebut dengan menggunaan persamaan antoine sebagai beriut)

    ln ( psat )= A−   B C +T 

    dimana nilai parameter +,  dan  adalah spesifi untu masing masing omponen. ilai

     parameter tersebut untu omponen dalam campuran adalah $dimana ' dalam mmg dan T

    dalam elcius&

    ,ena=a &  + T min T ma>

    Me'ana 3.34531 !05.!20 23. -11 -152

    E'ana 3."!52 33". 253.!0 -1!" -5

    Propana 3.0"4 0".1 2!3.440 -10 -25

    u'ana 3.043 4"5.3 2"."0 - 14

    Selan6utna setelah itu dengan persamaan antoine maa didapatan nilai teanan saturasi

    dari masing masing omponen dalam campuran pada suhu 20. Setelah itu maa ita bisa

    mendapatan nilai teanan pada eadaan dew dan buble dengan menggunaan persamaan ang

    telah disebutan diatas. 7ia nilai teanan pada sistem ondenser ang diberian aitu 1.2! bar 

     berada diantara teanan dew dan buble, maa eadaan ahir campuran adalah dua fasa aitu cair-

    uap, selan6utna 6ia lebih ecil dibanding dew point maa campuran ahir berwu6ud cair dan

    Vapour-Liquid Equilibria (VLE) – Kelompok 8 Termodinamika 02 | 3

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    4/41

     bila lebih besar dibanding buble point maa campuran berada di fase uap. Sehingga ita tida 

    aan perlu menghitung lagi 6ia memang eadaan campuran sudah dalam satu fasa.  amun, permasalahanna disini adalah suhu pada pemicu ang diberian berada diluar 

     6angauan suhu dari parameter antoine sehingga ita tida bisa menggunaan persamaan antoine

    untu menentuan suhu saturasi dari omponen dalam campuran. /ntu itu pula lah ita tida 

     bisa menentuan eadaan ahir dari campuran arena ita tida dapat menetuan dew point dan

     buble point na. ,ehin66a harus diasumsikan bah=a campuran akhir berada

    kese'imban6an dua asa cair-uap%

    Selan6utna dalam Flash Calculation terdapat frasi mol uap ataupun cair dari suatu 8at

    $8i& dan 6umlah mol ang dirumusan sebagai)  L+V =1

     zi= x i L+ y i V 

    9imana  adalah frasi mol cair suatu sistem, : adalah frasi mol gas suatu sistem, x adalah

    frasi mol cair suatu 8at serta frasi mol gas suatu 8at. 9engan mengombinasian edua

     persamaan diatas maa aan didapatan persamaan)

     y i=   z i K i

    1+ ( K i−1 )V  →∑  y i=1→∑

      z i K i

    1+( K i−1 )V  =1

    Selan6utna nilai # pada persamaan diatas dapat diperoleh dengan menggunaan grafi 

    ang ada di buu ;ntroduction of hemical

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    5/41

    .ambar$. ilai # untu idroarbon ?ingan $sumber) S:+, Introduction to Chemical Engineering 

    Thermodynamincs)

    Selan6utna persamaan terahir diatas ita substitusian dengan anga ang sudah ita

    cari dan etahui, sehingga didapatan)

    (0.5 ×10) 1+(10−1 )V 

    +   (0.1× 2.1) 1+ (2.1−1 )V 

    +   (0.2× 0.68) 1+ (0.68−1 ) V 

    +   (0.2 ×0.21) 1+(0.21−1 )V 

    =1

    5

    1+9V   +

      0.21

    1+1.1V   +

      0.136

    1−0.32V   +

      0.042

    1−0.79V   =1

    /ntu mencari nilai : digunaan 'rogram Secant, fungsi ang dimasuan adalah sebagai

     beriut)5

    1+9V   +

      0.21

    1+1.1 V   +

      0.136

    1−0.32V   +

      0.042

    1−0.79 V   −1=0

    Selan6utna memasuan fungsi diatas e dalam program Secant. eriut merupaan listing

     program secant dengan fungisna diceta merah. C Prgram Solusi Persamaan Aljabar Non-Linier Tunggal (PANLT)

    C dengan metode 'SECANT'

    Vapour-Liquid Equilibria (VLE) – Kelompok 8 Termodinamika 02 | 5

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    6/41

    C VARIAN  Program dengan Subroutine

    C !ondisi "roses din#ata$an dalam %ariabel '&lag'

    C lag  * berarti sistem masi+ dalam "roses iterasi

    C lag  ,* berarti "roses tela+ mena"ai $on%ergensi

    C lag  .* berarti jumla+ iterasi ma$simum tela+ terlam"aui

    C ------------------------------------------------------------------

      I/PLICIT N0NE

      e1ternal &

      REAL23 e"s4&414141,

      INTE5ER &lag4iter4ma1iter

      6RITE(24'(A47)') '8arga-+arga a9al 141,  '

      REA:(242) 141,

      6RITE(24'(A47)') ';umla+ iterasi ma$simum  '

      REA:(242) ma1iter

      6RITE(24'(A47)') 'E"silonISECTI0N

    C &&  &ungsi &(1)   #ang a$an diari a$arn#a

    C 1  nilai 1-a9al4 identi$ dengan 1(n-,)

    C 1,  nilai 1-a9al4 identi$ dengan 1 C 1  nilai 1-baru4 identi$ dengan 1(n?,)

    C e"s  $riteria atau $etelitian "er+itungan

    C itnum  jumla+ iterasi #ang dila$u$an "roses

    C itma1  jumla+ "embatas iterasi untu$ "roses

    C "r&lag  identi&i$asi untu$ $on%ergensi4 #aitu 

    C   "roses sedang

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    7/41

    C terlam"aui

    C -------------------------------------------------------

      REAl23 e"s4&&414141,

      INTE5ER "r&lag4itnum4itma1

      itnum  

    "r&lag  

      :0 68ILE("r&lag @E@ )

      1  1,-&&(1,)2(1,-1)S(1 - 1,) @LE@ e"s) T8EN

      "r&lag  ,

      ELSE I (itnum @5T@ itma1) T8EN

      "r&lag  .

      ELSE

      itnum  itnum ? ,

      1  1,

      1,  1

      EN:I

      EN::0

    RET=RN   EN:

    Selan6utna 6ia ita lihat bahwa persamaan diatas menghasilan persamaan ang

     berorde !, sehingga 6ia ita hitung manual aan dihasilan nilai dari titi potong terhadap

    sumbu x sebana ! buah. @leh arena itu ita harus memilih harga tasiran awal ang sesuai

    dalam memasuan na di program secant. @leh arena nilai dari frasi : berisar antara 0

    sampai dengan 1, maa harga tasiran awal ang paling sesuai sehingga menghasilan hasil ang

     paling benar adalah 0 dan 0.1

    .ambar !. asil dari 'rogram =ortran

    Vapour-Liquid Equilibria (VLE) – Kelompok 8 Termodinamika 02 | !

  • 8/17/2019 Makalah Pemicu - Vapor-Liquid Equilibria

    8/41

    erdasaran hasil program fortran diatas maa didapatan nilai dari atau : sebesar %#