LABORATORIUM PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "LABORATORIUM PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER"

Yuliani Lesmono
6 tahun lalu
Tontonan:

1 /O/G/O ORORIUM PERPINDHN PNS DN MSS JURUSN EKNIK KIMI FKUS EKNOOGI INDUSRI INSIU EKNOOGI SEPUUH NOPEMER SIMUSI SORPSI REKIF O 2 DENGN RUN ENFIED DM SK INDUSRI Oleh : Hendi Riesta Mulya Firsta Hardiyanto Pembimbing : Dr. Ir. Susianto, DE Siti Nurkhamidah, S.,MS.,PhD

2 IMPURIIES Mengurangi nilai kalor. O 2 Korosif terhadap perpipaan dan peralatan. Pembekuan pada proses pendinginan. Racun terhadap katalis pada Sintesa amoniak (Fe 2 O 5 ). bsorpsi Kimia Efektif & Ekonomis - Proses dsorpsi - Membran - ryogenic - bsorpsi Fisik - bsorpsi Kimia 2

3 Kolom bsorber di Industri rial & Error Kinerja lat Optimum Kekurangan rial & error : -Kesulitan ketika kondisi aliran gas masuk berubah. -idak bisa memprediksi berapa target %removal O 2 yang didapat. SIMUSI SORPSI REKIF O 2 3

PERU (arutan mine dan arutan K 2 O 3 ) arutan K 2 O 3 arutan mine Keunggulan : - Panas regenerasi rendah. - Dapat mengabsorp mercaptan. - oading gas asam tinggi. Kelemahan - Reaksi lambat.

4 PERU (arutan mine dan arutan K 2 O 3 ) arutan K 2 O 3 arutan mine Keunggulan : - Panas regenerasi rendah. - Dapat mengabsorp mercaptan. - oading gas asam tinggi. Kelemahan - Reaksi lambat. Keunggulan : - aju absorpsi cepat. - iaya pelarut murah. Kelemahan : - iaya utilitas tinggi. - Panas regenerasi tinggi. - idak dapat memisahkan senyawa mercaptan. Untuk meningkatkan performance pelarut K 2 O 3 ditambahkan promotor/activator. arutan K 2 O 3 dengan menggunakan mine sebagai activatornya disebut larutan enfield. 4

5 No Nama Peneliti ahun Uraian 1. lper, et al 1975 Mensimulasikan packed column absorber dalam skala laboratorium 2. irnbaum 1977 Mempelajari perhitungan dengan metode double orthogonal collocation 3. Winkelman, et al 1992 Memodelkan dan mensimulasikan absorber di industry formaldehyde 4. Mustafa 2003 Mengembangkan tipe baru dari absorber di dalam aplikasi industri. 5. ent, et al 2005 Mempelajari kriteria proses absorption O 2 didalam larutan karbonat dan bikarbonat 6. Fei Yi, et al 2009 Memodelkan dan experiment absorpsi O 2 dengan menggunakan larutan enfield 7. Sanitasari, et al 2009 Melaksanakan simulasi recovery O 2 pada gas sintesa dengan absorben K 2 O 3 katalis DE dalam packed column 8. reybal,et al 2010 Mempelajari adiabatic gas absorption di dalam packed tower. 9. Simon, et al 2011 Mempelajari rate based modeling absorpsi karbondioksida menggunakan larutan ME. 10. Plaza, et al 2011 Memodelkan O 2 removal menggunakan larutan piperazine. 5

6 agaimana merancang pemodelan absorpsi O 2 skala industri dan mensimulasikannya dengan berbagai variabel yang telah ditentukan. 1.Mengembangkan model matematik unit absorpsi O 2 dengan menggunakan larutan enfield dalam skala industri. 2.Mengestimasi kinerja unit absorpsi O 2 yang dinyatakan dengan %removal O 2 dalam absorber dan komposisi gas yang keluar dari absorber. Model yang telah dikembangkan diharapkan dapat dijadikan acuan pada industri untuk merancang unit O 2 removal dan menganalisa serta mengoptimasi kinerja unit tersebut. 6

7 Mulai Studi iteratur Pengembangan Model Matematis Penyelesaian Numerik Pembuatan program dengan software Matlab Validasi Data nalisa Model Matematis Pembuatan Kesimpulan Selesai 7

8 Kolom atas Diameter kolom atas Gas Out ean Solution Packing atas Semilean Solution DEI KOOM S WH Diameter Kolom (cm) inggi Packing (m) uas Spesifik Packing (cm -1 ) Ukuran Packing/Diameter (cm) 5 7 olom bawah Packing bawah (Data P. PK-ontang) Gas In Diameter kolom bawah Rich Solution 8

Data Perpindahan Massa Data Kesetimbangan Reaksi Pengembangan Model Matematis Data Kinetika Reaksi Data Kelarutan komponen gas MODE PKED OUMN: Neraca massa

9 Data Perpindahan Massa Data Kesetimbangan Reaksi Pengembangan Model Matematis Data Kinetika Reaksi Data Kelarutan komponen gas MODE PKED OUMN: Neraca massa differensial K 2 O 3 dalam fase liquida. Neraca massa overall untuk menghubungkan mole fraksi O 2 dalam gas dengan konsentrasi K 2 O 3 dalam fase liquida 9

10 10 M Z Ra d d ' 0 Z z Sistem I Rd Z a d IN M ' d Ek Z a M * ' d E H Z o 1 0 * ) ( ) ( * 2 1 o N i i ji E H H Z ) ( * 2 1 o N i i ji in j E H H Z j in * * 2 1 ) 1 ( o N i i ji in j X E H H Z X X x 1 0 * Ek R a' k H M in j P Pin Pj X X X X (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Sistem II

11 Sistem II G Y OU Y KOU IN P IN O 2 : Y j Y in M G. v M [ X j X in ] G M M [ X j X in ] (9) Gas terlarutnya : Y Kj Y Kin G M M [ X X ] Kin Kj (10) % Removal O2 Y 1 Y OU IN (11) G Y Y K 0 P

Suhu Gas Masuk : 362 K aju lir Gas Masuk : 204.

: 0,0032 H 2 : 0,5988 rgon : 0,0025 Fraksi Massa iquida Masuk: ean

0,08 - KHO 3 : 0,14 - Katalis : 0,01 - Katalis : 0,01 Variabel Penelitian

12 Suhu Gas Masuk : 362 K aju lir Gas Masuk : kg/jam Fraksi Mol Gas Masuk: O 2 : 0,1847 N 2 : 0,2082 O : 0,0025 H 4 : 0,0032 H 2 : 0,5988 rgon : 0,0025 Fraksi Massa iquida Masuk: ean Solution: Semilean Solution: - K 2 O 3 : 0,23 - K 2 O 3 : 0,16 - KHO 3 : 0,08 - KHO 3 : 0,14 - Katalis : 0,01 - Katalis : 0,01 Variabel Penelitian Suhu absorben (K). aju alir absorben masuk (kg/jam). ekanan absorber (atm). aju alir dan komposisi gas keluar. aju alir dan komposisi rich solution keluar. Distribusi konsentrasi komponen dalam fase liquida pada packed column. %Removal O

13 k K 1 1 K2 exp( ) k , ,4exp( ) K 2 E R Gambar 1. Pengaruh Suhu lean Solution terhadap %Removal O 2. Gambar 2. Pengaruh Suhu semilean Solution terhadap %Removal O

14 Gambar 3. Pengaruh aju lir ean Solution terhadap %Removal O 2. Gambar 4. Pengaruh aju lir Semilean Solution terhadap %Removal O 2. O 2 H 2O K2O3 2KHO3 14

15 kg. P k. E. kg He k. E *. 0 Gambar 5. Pengaruh ekanan Kolom terhadap %Removal O

16 Gambar 6. Distribusi Konsentrasi Komponen dalam Gambar 7. Distribusi Konsentrasi Komponen dalam iquida pada Packing tas. iquida pada Packing awah 16

17 abel 3. Validasi Hasil Penelitian dengan Data apangan P. PK-ontang Fraksi Komponen Hasil Simulasi Hasil di P.PK O 2 0, ,00129 O 0, ,00225 Gas Keluar H 2 0,7293 0,7532 N 2 0, ,2368 H 4 0, ,00338 r 0, ,00312 iquida Keluar K 2 O 3 0, ,06917 KHO 3 0, ,2652 %Removal O 2 97, ,

18 1. Pada penelitian ini telah dikembangkan program simulasi proses absorbsi O 2 dengan absorben K 2 O 3 berkatalis -1 dalam packed column untuk skala industri. 2. Penelitian ini mendapatkan data konstanta kecepatan reaksi untuk katalis -1, 2868,6462 yaitu: k ,4exp( ) 3. Hasil prediksi simulasi untuk tekanan absorber 29,4 atm dengan laju alir lean sebesar kg/jam, lean = 343 K; dan laju alir semilean sebesar kg/jam, semilean = 385 K, menunjukkan nilai %removal O 2 sebesar 97,2606%, sedangkan data pabrik (di P. PK-ontang) menunjukkan nilai %removal O 2 sebesar 97,515%. 4. Pada penelitian ini telah dikaji secara teoritis pengaruh berbagai variabel proses seperti laju alir absorben, suhu absorben, dan tekanan kolom absorber terhadap %removal O

19 1. Meneruskan penelitian pada kondisi non-ishotermal agar mendapatkan hasil yang lebih baik dan lebih akurat. 2. Perlu dilakukan kegiatan eksperimen untuk mendapatkan konstanta kecepatan reaksi pada katalis -1 guna mendapatkan data yang lebih akurat. 19

20 ERIM KSIH

21 G OU Y OU Y K OU M X IN X PIN G M M OU Y K M X X P M X IN X PIN G Y IN Y K IN M OU X OU X POU

dokumen-dokumen yang mirip

MODEL SIMULASI ABSORBSI GAS CO 2 DALAM LARUTAN METHYLDIETHANOLAMINE (MDEA) BERPROMOTOR PIPERAZINE (PZ) DALAM PACKED COLUMN

Laboratorium Perpindahan Massa dan Panas Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember 1 MODEL SIMULASI ABSORBSI GAS CO 2 DALAM LARUTAN METHYLDIETHANOLAMINE (MDEA)