PRA RANCANGAN PABRIK DIETIL ETER DENGAN PROSES DEHIDRASI ETANOL KAPASITAS PRODUKSI TON/TAHUN

Transkripsi

1 PRA RANCANGAN PABRIK DIEIL EER DENGAN PROSES DEHIDRASI EANOL KAPASIAS PRODUKSI 15. ON/AHUN UGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana eknik Kimia Oleh : Nama : Andi Wibowo No. Mhs : KONSENRASI EKNIK KIMIA JURUSAN EKNIK KIMIA FAKULAS EKNOLOGI INDUSRI UNIVERSIAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARA 14 i

2 REAKOR (R) ugas : Mendehidrasi etanol (C H 5 OH) menjadi dietil eter ((C H 5 ) O) dengan bantuan katalis SiO Al O 3. Alat : Reaktor fixed bed Adiabatis. 1. Reaksi Kimia Reaksi dehidrasi etanol berlangsung pada suhu 13-5 o C dan tekanan,5 atm. Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah : H O H O k1 CH5OH C 5.(1) C H OH 5 k H H O.() C 4 Umpan terdiri dari 95% etanol dan 5% air. Reaksi merupakan order satu.. Sifat-sifat Fisis Campuran Gas.1 Kapasitas Panas Gas Kapasitas masing-masing gas tergantung dari suhu, dan dianggap mengikuti persamaan polinomial : C p = A + B + C + D 3 + E 4, Joule/mol.K Nilai konstanta A, B, C, D dan E untuk masing-masing gas diperoleh dari Yaws, C ,91,1155 1, , ,6.1...(3) p CH5OH C ,979,8444 1, , , (4) p ( CH5 ) O C p H O 33,933, , , , (5) C p C H 4 3,83, , , , (6) 1

3 Untuk campuran : C C. y...(7) p mix p i i dengan : C p yi : kapasitas panas, J/mol.K : suhu, K : fraksi mol gas dalam campuran. Panas Reaksi Untuk menghitung ΔH R pada berbagai suhu digunakan persamaan : H H R R H,98 R,98 98 C p produk C p reak tan H f,98 H f,98 produk reak tan d...(8) Data-data entalpi pembentukan sebagai berikut : Komponen ΔH f, 98 (kj/mol) C H 5 OH (C H 5 ) O 5.1 H O -41,8 C H Untuk Reaksi 1 : H O H O k1 CH5OH C 5 H R1, 98 K ( Hf 4, CH5 O Hf kj / mol J / mol H O ) ( Hf ( 5,1 41,8) (.( 34,81)) CH5OH )

4 3 Cp C C H R H R1, 98 K p H. 1 ( CH5 ) O O 98 p C H OH Untuk Reaksi : k C4H8 5 O CO CO 4 H O H R, 98 K ( Hf CO Hf CO 4 Hf H O ) (5 Hf 5 d O Hf.( 6,718).( 94,5) 4.( 57,7979) (,8 7,8 kj / mol 78 J / mol C C C H R H R, 98 K dengan : 98 p C H 4 p H O p C H OH 5 d C4H8 ) H R : panas reaksi, kj/mol : suhu, K (Smith and Van Ness,1996).3 Berat Molekul Berat molekul merupakan fungsi fraksi mol gas penyusun : Campuran i i M y. M....(9) dengan : yi = fraksi mol Mi = berat molekul komponen gas penyusun Data berat molekul komponen gas penyusun : Komponen Berat Molekul, (kg/kmol) C H 5 OH 46,69 (C H 5 ) O 74,13 H O 18,15 C H 4 8,54

5 4.4 Viskositas Gas Viskositas gas murni dapat diperkirakan dengan persamaan : i A B C......(1) (Yaws, 1999) Dengan : μ i = viskositas gas murni, mikropoise = suhu, K Konstanta A, B, dan C masing-masing gas sebagai berikut (Yaws, 1999): Komponen A B C CH5OH 1,499 3, , (CH5)O -7,93 3, , HO -36,86 4, ,6.1-5 CH4-3,985 3, , Untuk campuran gas : μ (.μ )......(11) mix y i i.5 Densitas Gas Gas di dalam reaktor dianggap mengikuti persamaan gas ideal. Densitas campuran gas dapat dihitung dengan persamaan : P.V n.r. P ρ M R camp n V M camp......(1) Dengan : ρ : densitas campuran gas, kg/m 3 P : tekanan total, atm

6 5 R : suhu operasi, K : konstanta gas =,86 atm.m 3 /kgmol.k M camp : berat molekul campuran gas, g/gmol (Perry and Green, 1984).6 Data Katalis Diameter, Dp ρp (particle density) ρb (bulk density) = 8,E-4 ft = 48,15174 lb/ft3 =,7 gr/cm3 = 43,69957 lb/ft3 Porositas, ϕ =,991 1-ϕ =, Konstanta gravitasi, gc = lb.ft/hr 3 Perancangan Reaktor Untuk penyederhanaan lambang dapat dituliskan : 1. A B + C. A D + C dengan : A = C H 5 OH B = (C H 5 ) O C = H O D = C H 4 1. A B + C Mula-mula F A F B F C

7 6 Berekasi -F A. x ½ F A. x ½ F A.x Sisa F A - F A X F B + ½ F B.x Fco + ½ F A.x. A D + C Mula-mula F A F B F C Berekasi -F A. x F A. x F C.x Sisa F A - F A. x F B + F A.x Fco + F A.x Komponen Mula-mula Bereaksi Sisa A F A F A.x Fa = F A - F A.x B F B ½. F A.x Fb =Fbo+½. F A.x C F C ½. F A.x+ F A.x Fc = Fco+½. F A.x+ F A.x D F D F A x Fd = Fdo+ F A.x otal (F ) = F A + F B + F C + F D 3.1 Menentukan Harga Konstanta Kecepatan Reaksi Data konversi reaksi dari jurnal: Suhu (K) Konversi Selektivitas Dietil Eter Selektivitas Etilen 53,666,93,68 573,856,68,3 Kondisi operasi reaktor percobaan: ekanan, P Laju alir, V Berat katalis, W : 1 atm :,48 m 3 /jam :,5 kg Perhitungan: Reaksi yang terjadi mengikuti orde 1, sehingga:

8 7 W F A 1 k x A dx C A A...(13) Integral diselesaikan dengan metode Simpson s Rule: W F A x 1 x k 3 x A n f x 4 f x f x... f x 4 f x f x 1 n n1 n...(14) Diambil n 3 Konstanta kecepatan reaksi disusun berdasarkan persamaan Arrhenius...(15) Dimana: F A = Laju alir mol A, kmol/jam x C A k A E = Konversi = Konsentrasi A dalam larutan, kmol/ = konstanta kecepatan reaksi = Faktor tumbukan = Energi aktivasi pada suhu 53 K Dari perhitungan komputer dengan metode Simpson s rule, didapat: x 3 f = 9,7876 k 1 k = 5, m 3 /kg-cat.jam =, m 3 /kg-cat.jam

9 8 pada suhu 573 K Dari perhitungan komputer dengan metode Simpson s rule, didapat: x 3 f = 15, k 1 k = 1, m 3 /kg-cat.jam = 9, m 3 /kg-cat.jam nilai k 1 dan k disusun berdasarkan persamaan Arrhenius kemudian disubsitusikan, didapat: 7894,5 k , 76e...(16) 1966,85 k e...(17) 3. Perhitungan Neraca Massa Reaktor Asumsi : 1. Keadaan steady state. Difusi ke arah radial dan aksial diabaikan 3. Panas berlangsung secara adiabatic non isothermal 4. Kecepatan gas masuk reaktor tetap 5. Aliran plug flow Neraca massa C H 5 OH dalam reaktor pada elemen volume Fa z z z+ z Fa z+ z Arus massa masuk arus massa keluar laju reaksi = akumulasi

10 9 Mol C H 5 OH pada sembarang waktu:...(19) Subtitusi ke persamaan (18):...()...(1)...() dimana r A adalah kecepatan reaksi berkurangnya C H 5 OH

11 1 3.3 Neraca Panas Gas Asumsi : 1. Kondisi steady state. Perbedaan suhu hanya arah aksial Neraca panas pada elemen volume: z z z z+ z z+ z Arus panas masuk arus panas keluar laju alir panas reaksi = akumulasi...(3)...(4)

12 Menghitung Pressure Drop Pressure drop dalam pipa dapat dihitung dengan persamaan Ergun: ( ) [ ]...(5) Dimana : Dengan : P = tekanan (lbf/ft ) z = tinggi bed katalis (ft) 4 Perhitungan Reaktor Persamaan diferensial diselesaikan secara simultan menggunakan metode Runge Kutta orde 4. Perhitungan dihentikan ketika konversi reaksi mulai mningkat. Data yang dibutuhkan: F A F C F Cao = 53, kmol/jam = 7, kmol/jam = 6, kmol/jam =, kmol/m3 Menentukan dimensi reaktor: Stage 1 : Diameter = 1,3 m P masuk masuk dz =,5 atm = 43,15 K =,5 m z (m) x1 x x (K) P (atm) 43,15,5

13 1,5,383 5,16E-7,383 44,49,499936,1,785 1,1E-6, ,384,499871,15,17 1,77E-6,174 46,579,49986,,16519,53E-6, ,836,499741,5,111 3,41E-6,115 49,159,499675,3,6176 4,43E-6,618 41,5553,49969,35, ,6E-6, ,33,499543,4,3748 7,E-6, ,5991,499476,45,4331 8,69E-6, ,664,49949,5, ,7E-5, ,469,49934,55, ,31E-5, ,9556,49974,6, ,61E-5, ,15,4996,65, ,98E-5, ,338,499137,7,875,45E-5, ,657,49968,75,9496 3,6E-5,957 48,314,498998,8,1135 3,86E-5, ,3,49898,85, ,94E-5, ,4745,498856,9,1717 6,46E-5, ,133,498784,95,1487 8,66E-5, ,93, ,161167,1, ,138, ,5,1831,174, ,7733, ,1,974,68,11 459,6185, ,15,43636,451, ,1495,49845

14 13 1,,88756,865, ,314, ,5,35944,37, ,3779, ,3,451593,655, ,7576, Komposisi gas keluar reaktor stage 1: P =,498 atm = 515,76 K Komponen kmol/jam BM kg/jam C H 5 OH 8, ,69 133,871 (C H 5 ) O 1, ,13 89,56444 H O 19, ,15 35, C H 4, ,54 9, otal 6, ,67 Gas didinginkan di cooler sampai pada suhu umpan awal dan dialirkan ke reaktor stage : Kondisi masuk stage : P masuk masuk Diameter dz =,43 atm = 43,15 K = 1,3 m =,5 m z (m) x1 x x (K) P (atm) 1,3,451593,655, ,15,4311 1,35,453563,655, ,6864,4334 1,4,455575,655, ,338,49967

15 14 1,45,457631,6551, ,795,499 1,5,45973,6551, ,3631, ,55,461881,6551, ,9459, ,6,4648,655, ,5416, ,65,46633,655, ,154,4963 1,7,468634,655, ,7731,4956 1,75,47994,6553, ,41, ,8,47341,6553, ,6,4946 1,85,475891,6554, ,799, ,9,478433,6554, ,4138,4989 1,95,48143,6555, ,1148,491,4837,6555, ,8335,4915,5,486474,6556, ,579,4983,1,4893,6557, ,377,4914,15,4911,6558, ,149,48944,,4954,6558, ,935,48875,5,49886,6559, ,745,4885,3,51461,656,58 416,5691,48735,35,54735,6561, ,4385,48665,4,5811,656, ,334,48595,45,511599,6564, ,57,4854,5,515,6565, ,89,48453,55,51897,6567, ,1915,4838

16 15,6,578,6568,5935 4,65,4831,65,56774,657, ,558,4839,7,53913,657, ,3413,48167,75,5357,6575, ,4654,4895,8,539667,6577, ,634,48,85,54433,658, ,839,47949,9,54919,6583, ,94,47876,95,554156,6587, ,3984,4783 3,5594,6591, ,7557,4779 3,5,564876,6596, ,1696, ,1,576,661, ,644, ,15,576597,667, ,1833,4756 3,,5888,6614, ,795,4743 3,5,589479,66, ,4767, ,3,596416,663, ,418,4778 3,35,637,6643, ,941,47 3,4,61141,6656, ,44,4715 3,45,619555,6671, ,883,4747 3,5,6816,6689, ,46, ,55,63775,6711, ,53,4689 3,6,646947,6738, ,967,4681 3,65,6573,677, ,469,4673 3,7,668156,689, ,1596,46649

17 16 3,75,679798,6858, ,88, ,8,694,6919, ,67, ,85,7546,6995, ,19,464 3,9,719511,791, ,69, ,95,734491,714, ,166,4633 4,75379,7369, ,9143, ,5,76715,7567, ,836,4659 4,1,78474,7819, ,8967, ,15,835,8137, ,663, ,,8173,853, ,835,4579 4,5,8469,915, ,476, ,3,85954,9587, ,5437,4564 4,35,8779,143, ,417,4551 4,4,89496,196, ,9585, ,45,9948,11717, ,1453, ,5,93117,147, ,93,4519 4,55,934884,13193, ,85,451 4,6,94479,13854, ,379,451 4,65,95961,14438, ,8317,4491 4,7,959577,14938, ,189,448 4,75,964859,15354, ,1196,447 4,8,9696,15694, ,9113, ,85,9783,15967, ,567,44517

18 17 4,9,97481,16183, ,3, ,95,976764,16353, ,3681, ,97864,16484, ,6484,441 Komposisi gas keluar reaktor stage 1: P =,45 atm = 54,11 K Komponen kmol/jam BM kg/jam C H 5 OH 1, ,69 6, (C H 5 ) O 5, , ,9379 H O 33, ,15 64,41 C H 4, ,54, otal 61, ,67 Bed Katalis : Panjang stage 1 = 1,3 m Panjang stage Panjang otal = 3,4 m = 4,7 m Konversi : Konversi total =,9745 Konversi 1 =,9596 Konversi =,149 Selektivitas DEE =,9847 Selektivitas Etilen =,153

19 18 5 Mechanical Design Reaktor 5.1 Shell ebal minimum dinding reaktor (t s ) dihitung dengan persamaan : t dengan : shell. P. ri c f. E,6. P...(6) t shell P f E c : tebal minimum dinding reaktor, in : design pressure, psi : tegangan maksimum yang diijinkan untuk bahan, psi : efisiensi sambungan : corrosion allowance, in Dipilih bahan shell Stainless Steel SA 1 Grade B dengan tegangan maksimum yang diijinkan untuk suhu maksimum 6 F adalah 65 psi (Brownell and Young, 1959). Faktor keamanan untuk design pressure sebesar 1-%, diambil %. f = 1.65 lb/in ekanan Operasi =,5 atm = 36,4 psi ekanan untuk perancangan = 1,. (ekanan Operasi) = 44,9 psi Diameter dalam shell = 1,3 m = 51,18 in r 1 =,5. (IDS) =,5.(51,18) in = 5,59 in Corrosion allowance =,15 in Efisiensi sambungan =,8 (double welded butt joint) t s ,9. 5,59,8,6. 45,9,15,37 in

20 19 Dipilih tebal standar 1 / 4 in. Diameter luar shell (ODS) = IDS + t shell = 51,18 + (,5) = 51,68 in = 1,317 m 5. Head Dipilih bentuk orispherical Dished Head (untuk tekanan sampai dengan 5 psi). a = IDS/ = 51,18/ = 5,59 in,65 m OD OA b sf ID t a r Keterangan : Gambar 1. Hubungan Dimensional untuk orispherical Dished Head t sf r OD ID b a : tebal head, in : straight flange, in : jari-jari dish, in : diameter luar head, in : diameter dalam head, in : tinggi head, in : jari-jari head,in abel 5.7 Brownell and Young : OD = 51,68 in; t s = ¼ in icr = 3 ¼ in r = 54 in

21 AB = IDS/ (icr) = 5,59-3 ¼ =,34 in BC = r - (icr) = 54 3 ¼ = 51,75 in b b r BC AB 51,75,34 54 = 8,43 in Flange head = sf =,5 in ebal Head ebal head dihitung dengan persamaan : t h P. IDs c. f. E, P...(7) dengan : t h P IDs f E c : tebal head, in : internal pressure, psi : diameter dalam shell, in : tegangan maximum yang diijinkan, psi : efisiensi sambungan : corrosion allowance, in Dipilih bahan head Stainless Steel SA 1 Grade B dengan tegangan maksimum yang diijinkan untuk suhu maksimum 5 F adalah 65 psi (Brownell and Young, 1959). Efisiensi sambungan 8% (double welded butt joint) dan corrosion allowance,15 in f = 65 lb/in ekanan Operasi =,5 atm = 36,74 psi

22 1 ekanan untuk perancangan = 1,. (ekanan Operasi) = 44,9 psi Diameter dalam shell = 1,3 m = 51,18 in t h. 44,9. 51, ,8,. 44,9,15,4 in Dipilih tebal standar ¼ in. inggi Head inggi head = b + s f + t h...(8) Untuk tebal head,875 in, nilai sf standar berkisar antara 1 1 / - 1 / in (Brownell and Young, 1959). Berdasarkan data tersebut dipilih s f 1 / in. inggi head = 8, / + ¼ = 11,18 in 5.3 Spesifikasi Nozzle Dipilih jenis pipa Carbon Steel karena harga lebih murah dan komponen yang melewati pipa tidak bersifat korosif. D opt 93G, 53 ρ -, 37...(9) Jumlah gas keluar (F t ) = 585,6 kg/jam G =,7181 kg/s Diameter saluran gas umpan masuk reaktor ρ = 3,3 kg/m 3 D opt = 93. (,7181),53. (3,3) -,37 D opt = 159,31 mm = 6,7 in Dipilih pipa dengan spesifikasi: Nominal Pipe Size (NPS) : 8 in Sch No. : 8 ID : 7,65 in

23 OD : 8,65 in 5.3. Diameter saluran gas keluar stage 1 ρ =,51 kg/m 3 D opt = 93. (,7181),53. (,51) -,37 D opt = 174,81 mm = 6,88 in Dipilih pipa dengan spesifikasi: Nominal Pipe Size (NPS) : 8 in Sch No. : 8 ID : 7,65 in OD : 8,65 in Diameter saluran gas masuk stage ρ = 3,1 kg/m 3 D opt = 93. (,7181),53. (3,1) -,37 D opt = 161,35 mm = 6,35 in Dipilih pipa dengan spesifikasi: Nominal Pipe Size (NPS) : 8 in Sch No. : 8 ID : 7,65 in OD : 8,65 in Diameter saluran gas keluar reaktor ρ =,38 kg/m 3 D opt = 93. (,7181),53. (,38) -,37 D opt = 178,41 mm = 7, in Dipilih pipa dengan spesifikasi:

24 3 Nominal Pipe Size (NPS) : 8 in Sch No. : 8 ID : 7,65 in OD : 8,65 in 5.4 Empty Space Empty space adalah ruang kosong di atas dan di bawah tumpukan katalisator. Emty space di atas tumpukan katalisator stage 1 Emty space di bawah tumpukan katalisator stage 1 Emty space antara plate pemisah Emty space di atas tumpukan katalisator stage = in = 7,65 in = in = 7,65 in Emty space di bawah tumpukan katalisator stage = in + otal = 97,5 in 5.5 Plate Pemisah Plate pemisah adalah plate yang diletakkan diantara stage 1 dan stage Digunakan Plate dengan spasi antar plate inchi. 5.6 inggi Reaktor inggi reaktor (L) = tinggi katalis + tinggi head + Empty Space + Plate Pemisah...(3) inggi reaktor (L) = 4,7 meter.(39,37 meter/in) +.(11,18 in) + 97,5 in + in = 36,469 in = 7,78 m 5.7 Volume Reaktor Volume Head, V h =,49 (di) 3 =,49. (47,976) 3

25 4 = 6,5694 in 3 =,18 m 3 Volume shell, V s = π/4. (IDs). LS = π/4. (1,3). 7, = 9,58 m 3 Volume reaktor,v R = Vs + Vh....(31) = 9,58 +. (,18) = 9,58 m Wire Screen Wire screen terletak diatas dan dibawah tumpukan katalisator berupa anyaman kawat berukuran 8 x 8 mesh x,131 wire screen 5.9 Penyangga umpukan Katalisator Penyangga tumpukan katalis yang dipakai berupa piringan berlubang-lubang (perforated plate). 5.1 Menghitung ebal Isolasi Reaktor Perhitungan tebal isolasi dilakukan dengan meninjau proses transfer panas yang terjadi dari dinding dalam reaktor sampai udara luar. Proses transfer panas yang terjadi adalah : ransfer panas konduksi melalui dinding reaktor ransfer panas konduksi melalui isolasi ransfer panas konveksi dan radiasi dari dinding luar isolasi ke udara ebal isolasi dihitung dengan menggunakan asumsi : 1. Perpindahan panas pada keadaan steady state Sehingga q 1 = q = q 3 = q 4

26 5. Suhu pada permukaan shell sebelah dalam ( 1 ) adalah sama dengan suhu ratarata gas dalam shell, yaitu: 1 c in c out...(3) dimana : c in = suhu gas masuk c out = suhu gas keluar Keterangan : x s x is R 1 = jari-jari dalam shell R = jari-jari luar shell R 1 R R 3 x s x is = jari-jari luar setelah diisolasi = tebal dinding = tebal isolasi R 3 q 1 q 3 a a 1 = suhu udara luar 3 o C = suhu dinding dalam shell = suhu dinding luar shell q 3 = suhu dinding isolator 5 o C Gambar. Profil Perpindahan Panas pada Dinding Reaktor ahap-tahap perpindahan panas dari cairan dalam reaktor ke lingkungan sekitar : 1. Konveksi dari cairan ke dinding dalam reaktor Q 1 hc 1 i 1 A ( )...(33) Dengan: h c1 = Koefisien perpindahan panas konveksi dari cairan ke dinding dalam reaktor, Btu/jam.ft.R Asumsi: h c1 >> sehingga 1 ~

27 6. Konduksi dari dinding dalam reaktor ke dinding luar reaktor Q. z p. ks.( ln r r1 ) 3...(33) Dengan: k s = Konduktifitas bahan reaktor (steel), Btu/jam.ft.(R/ft) 3. Konduksi melalui dinding isolasi Q 3. z p. kis.( ln r3 r 3 ) 4...(34) Dengan : k is = Konduktifitas bahan isolator, Btu/jam.ft.(R/ft) 4. Konveksi bebas dan radiasi dari dinding luar isolasi ke sekitar Q4 ( hc hr ) Aois ( 4 3 )...(35) Dengan: h c = Koefisien perpindahan panas konveksi dari dinding luar isolasi ke sekitar, Btu/jam.ft^.R h r = Koefisien perpindahan panas radiasi dari dinding luar isolasi ke sekitar, Btu/jam.ft^.R A ois = Luas permukaan dinding luar isolasi, ft Asumsi : idak ada akumulasi panas (steady state) Sehingga, Qloss = Q1 = Q = Q3 = Q4 Dipilih isolasi dengan spesifikasi sebagai berikut : * Bahan = Asbes * Konduktifitas, k is =,114 Btu/jam.ft.(R/ft) * Emisifitas, e is =,9375 (kisaran e untuk asbes = ) Sifat fisis dinding reaktor : * Konduktifitas, k s = 6 Btu/jam.ft.(R/ft)

28 7 Algoritma Perhitungan : 1. rial tebal isolasi, t is =, ft = 4, in. Jari-jari luar isolasi = r3 = r + t is =, ft 3. Perhitungan luas permukaan luar isolasi A ois = phi.(id +.t p +.t is ).z p = 399,51774 ft 4. rial suhu permukaan luar isolasi 4 = w = 39,975 C = 13,955 F = 563,955 R 5. Perhitungan koefisien perpindahan panas konveksi bebas dan radiasi dari dinding luar isolasi ke sekitar Menentukan koefisien perpindahan panas konveksi asbestos-udara f = ( 4 + u )/ = 34,9875 o C = 37,9875 K Sifat-sifat udara suhu 14 o F (Holman) v = 1,78E-5 m /s β =, K -1 k =,754 W/mC Pr =,7514 ρ = 1,13756 kg/m 3 g β (3 - u) L Gr L Pr υ 3 Pr = 3,58494E+11...(36) GrL Pr > 1E+9 maka aliran turbulen digunakan rumus dr Holman hc=1.31 (Δ) 1/3 Koefisien perpindahan panas konveksi bebas hc = 1,31 (Δ) 1/3...(37) Dengan: Δ = w - u = 17,955 R Diperoleh: h c = h c = 3, Btu/jam.ft.R

29 8 Koefisien perpindahan panas radiasi h r ( ( 4 w w 4 u ) ) u...(38) Diperoleh : h r = 1, Btu/jam.ft.R 6. Perhitungan panas hilang setelah diisolasi (persamaan 35) Qloss = 351,79358 Btu/jam 7. Perhitungan suhu dinding luar reaktor Persamaan (33) diatur kembali sehingga diperoleh persamaan berikut : 3 r Q ln z p k s r 1 Kemudian dengan menganggap Q = Qloss dan = 1 maka diperoleh : 3 = 831,87319 R 8. Perhitungan panas dinding isolasi (persamaan 34) Q 3 z pkis( 3 ln r3 r ) 4 Q 3 = 351,79358 Btu/jam Kemudian dengan menganggap Q 3 = Qloss maka diperoleh : Qloss - Q 3 = 3,79E-8 Btu/jam

30 9 51,18 in 7,65 in A 11,18 in in 51,18 in C D 7,65 in B 7,65 in G 7,65 in H 133,86 in I 7,65 in F E Keterangan : A : Pipa pemasukan gas B : Pipa pengeluaran gas ke pendingin C : Katalis D : Dinding reaktor E : Isolasi F : Ruang kosong G : Pipa pemasukan gas dari pendingin H : Plate pemisah I : Pipa pengeluaran gas Gambar 3. Penampang Membujur Reaktor

31 Konversi ekanan, atm Suhu, K Panjang Reaktor, meter Gambar 4. Hubungan Panjang Reaktor dengan Suhu Gas P Panjang Reaktor, meter Gambar 5. Hubungan Panjang Reaktor dengan ekanan x1 x x Panjang Reaktor, meter Gambar 6. Hubungan Panjang Reaktor dengan Konversi

32 LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING PRA RANCANGAN PABRIK DIEIL EER DENGAN PROSES DEHIDRASI EANOL KAPASIAS PRODUKSI 15. ON/AHUN UGAS AKHIR oleh : Nama : Andi Wibowo No.Mhs : Yogyakarta, Oktober 14 Pembimbing, Diana, S., M.Sc iii

33 LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI PRA RANCANGAN PABRIK DIEIL EER DENGAN PROSES DEHIDRASI EANOL KAPASIAS PRODUKSI 15. ON/AHUN UGAS AKHIR oleh : Nama : Andi Wibowo No.Mh : elah Dipertahankan di Depan Sidang Penguji Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana eknik Kimia Fakultas eknologi Industri Universitas Islam Indonesia Yogyakarta, November 1 im Penguji Diana, S., M.Sc Ketua.. Asmanto Subagyo, Ir.,M.Sc Anggota I.. Bachrun Sutrisno, Ir.,M.Sc Anggota II.. Mengetahui, Ketua Program Studi eknik Kimia Fakultas eknologi Industri Universitas Islam Indonesia Ir. Drs. Faisal RM, M.., Ph.D. iv

34 LEMBAR PERNYAAAN KEASLIAN UGAS PRA RANCANGAN PABRIK Saya yang bertanda tangan di bawah ini, Nama : Andi Wibowo No. Mahasiswa : Yogyakarta, November 14 Menyatakan bahwa seluruh hasil ugas Penelitian/ Pra Rancangan Pabrik ini adalah hasil karya sendiri. Apabila di kemudian hari terbukti bahwa ada beberapa bagian dar karya ini adalah bukan hasil karya sendiri, maka saya siap menanggung resiko dan konsekuensi apapun. Demikian surat pernyataan ini saya buat, semoga dapat dipergunakan sebagaimana mestinya. Andi Wibowo ii

35 KAA PENGANAR Assalamu alaikum Wr., Wb. Puji syukur atas kehadirat Allah SW yang telah melimpahkan rahmat, taufik dan karunia-nya, sehingga ugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam semoga selalu tercurahkan atas junjungan kita Nabi Muhammad S.A.W, sahabat serta para pengikutnya. ugas Akhir Pra Rancangan Pabrik yang berjudul PRA RANCANGAN PABRIK DIEIL EER DENGAN PROSES DEHIDRASI EANOL KAPASIAS PRODUKSI 15. ON/AHUN, disusun sebagai penerapan dari ilmu teknik kimia yang telah didapat selama dibangku kuliah, dan merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana eknik Kimia Fakultas eknologi Industri, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Penulisan laporan ugas Akhir ini dapat berjalan dengan lancar atas bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1. Ibu Diana, S., M.Sc selaku Dosen Pembimbing ugas Akhir yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan dan penulisan ugas Akhir ini.. Bapak Asmanto Subagyo, Ir.,M.Sc dan Bachrun Sutrisno, Ir.,M.Sc selaku dosen penguji, yang telah memberikan saran dan masukan dalam ugas Akhir ini. v

36 3. Keluarga yang selalu memberikan dorongan semangat dan motivasi terlebih anggaran selama mengenyam pendidikan S1 eknik Kimia di UII. 4. Seluruh civitas akademika di lingkungan eknik Kimia Fakultas eknologi Industri, Universitas Islam Indonesia. 5. eman teman eknik Kimia 9 yang selalu memberi warna. 6. Saudara Ageng Pidaksa, A.Md. dan Bayu Handoko, S. Hut yang telah memberi dorongan untuk segera menyelesaikan pendidikan tinggi saya. Semoga laporan ugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak, Amin. Wassalamu alaikum Wr.,Wb. Yogyakarta, November 14 Penyusun vi