Si Multan
-
Upload
rousannabilaar-rosyid -
Category
Documents
-
view
5 -
download
0
description
Transcript of Si Multan
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Menara distilasi yang bekerja pada tekenan 1 atm dirancang untuk memisahkan 10.000 lb/jam
(H:10 Btu/lb) larutan 40% berat etanol dalam air hingga diperoleh 3(tiga) macam produk yaitu
produk atas, samping dan bawah masing-masing dengan kemurnian 90% (H:1385 Btu/lb); 66%
(H:115 Btu/lb) dan 5% (H:165 Btu/lb) berat etanol. Produk dengan kemurnian 66% berat etanol
diambil dengan laju 2.000 lb/jam. Sebagai pemanas digunakan steam pada 3100F (H:1182
Btu/lb) yang dimasukan langsung melalui dasar kolom dengan komposisi 0,5. Jika umpan masuk
kolom pada suhu 600F sedangkan perbandingan refluk yang digunakan adalah 2 (R=L0 / D)
saudara diminta :
a. Menghitung laju alir distilat (D)
b. Menghitung laju alir residu (W)
c. Menghitung laju alir steam (S)
d. Menghitung laju alir V1
F
S W
I
DL0
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Algoritma
Neraca masa total
F + S = D + I + W
10000 + S = D + 2000 + W
8000 = D + W - S..(1)
Neraca massa etanol
(XF*F) + (XS*S) = (XD*D) + (XI*I) + (XW*W)
(0,4*10000) + 0 = 0,9D + (0,66*2000) + 0,05W
2680 = 0,9D + 0,05W(2)
Neraca panas
(HF*F) + (HS*S) = (HD*D) + (HI*I) + (HW*W)
(10*10000) + (1182*S) = (1385*D) + (115*2000) + (165*W)
-130000 = 1385D + 165W -1182S(3)
Diketahui bahwa Refluks ratio = 2
Lo = 2D
V1 = Lo + D
Maka V1 adalah
V1 = 2D + D
VI = 3D
3D + V1 = 0.(4)
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Scipad
clear
clc
disp('Sistem Persamaan Simultan')
disp('Diketahui Matrix :')
A=[1 1 -1 0;0.9 0.05 0 0;1385 165 -1182 0;-3 0 0 1]
C=[8000;2680;-130000;0]
x=inv(A)*C;
disp('maka nilai D,W,S dan V1 adalah')
D=x(1)
W=x(2)uh
S=x(3)
V1=x(4)
Hasil Running Program:
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Reaksi dehidrogenasi etanol dilakukan dengan memasukan umpan ke reaktor pada 300 oC.
Umpan dengan komposisi 90% mol etanol dan acetaldehyde masuk reaktor dengan laju alir 150
mol/detik. Untuk menjaga temperatur dan laju kecepatan reaksi , sejumlah panas ditambahkan ke
reaktor, laju penambahan panas 2440 kW dan temperature keluaran (outlet) 253 oC.
Reaksi : C2H5OH CH3CHO + H2
Hitung n1, n2, n3 dan berapa konversi di reaktor
Algoritma
150 mol/s
0,9 mol C2H5OH(v)/mol n1 (mol C2H5OH/s )
0,1 mol CH3CHO(v)/mol n2 (mol CH3CHO/s )
n3 (mol H2/s )
Substance H input (kJ/mol) H output (kJ/mol)
C2H5OH -212,19 -216,81
CH3CHO -147,07 -150,90
H2 - 6,595
Reaktor
Q = 2440 kW
= 2440 kJ/s
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Neraca komponen atom C
Input = output
CC2H5OH + CCH3CHO = CC2H5OH + CCH3CHO + CH2
(0,9*150*2) + (0,1*150*2) = (2*n1) + (2*n2) + 0
270 +30 = (2*n1) + (2*n2)
300 = (2*n1) + (2*n2) .........................................................................(1)
Neraca komponen atom H
Input = output
CC2H5OH + CCH3CHO = CC2H5OH + CCH3CHO + CH2
(0,9*150*6) + (0,1*150*4) = (6* n1) + (4* n2) + (2*n3)
810 + 60 = (6* n1) + (4* n2) + (2*n3)
870 = (6* n1) + (4* n2) + (2*n3) ...........................................................(2)
Neraca Panas
( ) ( )
2440 = [(-216,81* n1) + (-150,90*n2) + (6,595*n3)] [(-212,19*135) + (-147,07*15)]
2440 = [(-216,81* n1) + (-150,90*n2) + (6,595*n3)] (-28645,65 2206,05)
2440 = [(-216,81* n1) + (-150,90*n2) + (6,595*n3)] + 30851,7
(216,81* n1) + (150,90*n2) - (6,595*n3) = 28411,7 ...........................(3)
A x C = B
C = A-1
x B
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Scipad clear
clc
A=[2 2 0;6 4 2;216.81 150.90 -6.595];
B=[300;870;28411.7];
C=inv(A)*B;
n1=C(1)
n2=C(2)
n3=C(3)
n0=150*0.9;
x=(n0-n1)/n0
ATAU
clear
clc
A=[2 2 0;6 4 2;216.81 150.90 -6.595];
B=[(150*0.9*2+150*0.1*2);(150*0.9*6+150*0.1*4);(-135*-212.19-15*-
147.07-2440)];
C=inv(A)*B;
n1=C(1)
n2=C(2)
n3=C(3)
n0=150*0.9;
x=(n0-n1)/n0
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Suatu bahan A akan dikonversikan menjadi B dalam sebuah reaktor. Produk B keluar bersama
reaktan A yang tidak bereaksi menuju pemisah sehingga reaktan A dapat dikembalikan ke
reaktor. Gambar skema proses tesebut ditunjukkan pada gambar dibawah.
Umpan berupa zat A murni dengan laju 100kmol/jam. Konversi A dalam reaktor sebesar 60%.
Keterangan proses adalah: 80% dari A dan 40% dari B di dalam alur 2 direcycle
Tentukan jumlah mol tiap komponen di setiap arus (nA1,nA2,nA3,nA4,nB1,nB2,nB3 dan nB4)!
Algoritma
Neraca massa Pencampur:
NA1 = NA3 + 100
NA1 NA3 = 100 (1)
NB1 = NB3
NB1 NB3 = 0 ..(2)
Neraca massa reaktor: (Konversi 60%)
NA1 = NA2 + r
- NA1 + NA2 + r = 0
- NA1 + NA2 + 0,6NA1 = 0
0,4NA1 - NA2 = 0 ,(3)
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
NB1 + r = NB2
r + NB1 NB2 = 0
0,6NA1 + NB1 NB2 = 0 .(4)
(r=lajureaksi)
Neraca massa pemisah:
NA2 = NA3 + NA4
- NA2 + NA3 + NA4 =0 ,,,,..(5)
NB2 = NB3 + NB4
- NB2 + NB3 + NB4 =0 .(6)
Kendala-kendala:
Porsi cabang:
0.8NA2 = NA3
0.8NA2 + NA3 =0 .(7)
0.4NB2 = NB3
-0.4NB2 + NB3 =0 (8)
NA1,NB1,NA2,NB2,NA3,NB3,NA4,NB4,dan
Persamaan-persamaan diatas dapat dituliskan kembali dalam bentuk matriks sbb.:
-
Ujian Praktek Model dan Komputasi Proses
Laboratorium Komputasi Proses 2014
Scipad
Hasil