LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI

dokumen-dokumen yang mirip
PERHITUNGAN NERACA PANAS

Katalis Katalis yang digunakan adalah Rhodium (US Patent 8,455,685).

LAMPIRAN A HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB II PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

Jalan Raya. Sungai. Out. Universitas Sumatera Utara

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS

LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

LAMPIRAN A NERACA MASSA

BAB II DESKRIPSI PROSES. adalah sistem reaksi serta sistem pemisahan dan pemurnian.

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II PEMILIHAN DAN DESKRIPSI PROSES. Paraldehida merupakan senyawa polimer siklik asetaldehida yang

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI. = 6.313,13 kg/jam

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB II DESKRIPSI PROSES. Titik didih (1 atm) : 64,6 o C Spesifik gravity : 0,792 Kemurnian : 99,85% Titik didih (1 atm) : -24,9 o C Kemurnian : 99,5 %

: 330 hari/tahun, 24 jam/hari. Tabel 4.1 Neraca Massa Keseluruhan

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB II DISKRIPSI PROSES. 2.1 Spesifikasi Bahan Baku, Bahan Pendukung dan Produk. Isobutanol 0,1% mol

Kemurnian butinediol yang dihasilkan = 98,5 % x 315,6566 kg/jam

IV. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI

II. DESKRIPSI PROSES. Tahap-tahap reaksi formaldehid Du-Pont untuk memproduksi MEG sebagai

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

II. DESKRIPSI PROSES. (2007), metode pembuatan VCM dengan mereaksikan acetylene dengan. memproduksi vinyl chloride monomer (VCM). Metode ini dilakukan

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB IV NERACA MASSA DAN NERACA PANAS

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA. x tahun. Kemurnian dietanolamida pada produk = 94, %

25. Neraca panas pada Vaporizer (VP-101) Neraca panas pada Separator Drum (SD-101) Neraca energi pada Kompresor (K-101)

BAB II DISKRIPSI PROSES

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB II URAIAN PROSES. Benzil alkohol dikenal pula sebagai alpha hidroxytoluen, phenyl methanol,

BAB II DESKRIPSI PROSES

Prarancangan Pabrik Nitrogliserin dari Gliserin dan Asam Nitrat dengan Proses Biazzi Kapasitas Ton/ Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

II. DESKRIPSI PROSES

Cara Menggunakan Tabel Uap (Steam Table)

Prarancangan Pabrik n-butiraldehid dengan Proses Hidroformilasi Propilen Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

DESKRIPSI PROSES. pereaksian sesuai dengan permintaan pasar sehingga layak dijual.

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II URAIAN PROSES. Benzil alkohol dikenal pula sebagai alpha hidroxytoluen, phenyl methanol,

II. DESKRIPSI PROSES. Pada proses pembuatan asam salisilat dapat digunakan berbagai proses seperti:

Prarancangan Pabrik Sikloheksana dengan Proses Hidrogenasi Benzena Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES

II. DESKRIPSI PROSES. Proses produksi Metil Akrilat dapat dibuat melalui beberapa cara, antara

BAB II PEMILIHAN PROSES DAN URAIAN PROSES. Potassium karbonat memiliki beberapa nama lain yaitu : kalium karbonat, carbonate

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Prarancangan Pabrik Metil Salisilat dari Metanol dan Asam Salisilat Kapasitas Ton/Tahun BAB II DESKRIPSI PROSES. : jernih, tidak berwarna

BAB II DESKRIPSI PROSES. Kemurnian : minimal 99% : maksimal 1% propana (CME Group) Density : 600 kg/m 3. : 23,2 % berat dari udara.

V. SPESIFIKASI ALAT. Pada lampiran C telah dilakukan perhitungan spesifikasi alat-alat proses pembuatan

BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus Molekul

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLAMIDE DARI ACRYLONITRILE MELALUI PROSES HIDROLISIS KAPASITAS TON/TAHUN BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES. Rumus Molekul : C 3 H 4 O 2

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

1) Neraca Massa di sekitar Nanofiltration Membran (NF-101) Tabel 4.1 Neraca Massa di sekitar Nanofiltration Membran (NF-101)

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

atm dengan menggunakan steam dengan suhu K sebagai pemanas.

BAB III PERANCANGAN PROSES

BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK. - p-xylene : max 0,50 % wt. - m-xylene : max 0,30 % wt. - o-xylene : max 0,20 % wt

BAB III PERANCANGAN PROSES

KRISTALISASI. Amelia Virgiyani Sofyan Azelia Wulan C.D Dwi Derti. S Fakih Aulia Rahman

kimia KTSP & K-13 TERMOKIMIA I K e l a s A. HUKUM KEKEKALAN ENERGI TUJUAN PEMBELAJARAN

BAB II DISKRIPSI PROSES

I. PENDAHULUAN. Dalam upaya bersama untuk meningkatkan kinerja perekonomian nasional,

BAB II DESKRIPSI PROSES. Kalsium hidroksida adalah senyawa kimia dengan rumus kimia Ca(OH)2. Dalam

99,51 E-123 F-124 L ,69 E-127 D- 120 TC S 6 106,3 1 LC E-125 L I L-126. : Elektrik : Mekanik : Pneumatik

BAB III PERANCANGAN PROSES. bahan baku Metanol dan Asam Laktat dapat dilakukan melalui tahap-tahap sebagai

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

DAFTAR NOTASI. No. Notasi Keterangan Satuan 1. Hc Entalpi pembakaran kkal/kmol 2. Hf Entalpi pembentukan kkal/kmol 3. Hf 25

BAB III PERANCANGAN PROSES

EXECUTIVE SUMMARY TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA. PRAPERANCANGAN PABRIK METANOL DENGAN KAPASITAS ton/th PROSES TEKANAN RENDAH.

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

Heri Rustamaji Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung

4.19 Neraca Energi CO Neraca Energi RE Neraca Energi RE Neraca Energi DC

NME D3 Sperisa Distantina BAB V NERACA PANAS

II. DESKRIPSI PROSES

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

III. METODOLOGI PENELITIAN

II. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES

II. DESKRIPSI PROSES

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

BAB II DISKRIPSI PROSES

PRARANCANGAN PABRIK NATRIUM DIFOSFAT HEPTAHIDRAT DARI NATRIUM KLORIDA DAN ASAM FOSFAT KAPASITAS TON / TAHUN

BAB III SPESIFIKASI ALAT

PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA ASAM NITRAT DARI NATRIUM NITRAT DAN ASAM SULFAT KAPASITAS TON / TAHUN EXECUTIVE SUMMARY

AZAS TEKNIK KIMIA (NERACA ENERGI) PRODI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA. (CH 2 ) 6 N 4 (s) + 6H 2 O. Tabel LA.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA

Prarancangan Pabrik Benzaldehyde dari Kulit Kayu Manis Kapasitas 600 ton/tahun REAKTOR (R)

LAMPIRAN A REAKTOR. = Untuk mereaksikan Butanol dengan Asam Asetat menjadi Butil. = Reaktor Alir Tangki Berpengaduk Dengan Jaket Pendingin

BAB III PERANCANGAN PROSES

Transkripsi:

B-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI Dari hasil perhitungan neraca massa selanjutnya dilakukan perhitungan neraca energi. Perhitungan neraca energi didasarkan pada : Basis : 1 jam operasi Satuan panas : kj Temperatur referensi : 5 o C (98,15 K) Neraca Energ i: {(Energi masuk ) (Energi keluar) + (Generasi energi) (Konsumsi energi)} = {Akumulasi energi} (Himmelblau,ed.6,1996) Entalpi bahan pada temperatur dan tekanan tertentu adalah : H = HT Hf Keterangan : H = Perubahan entalpi HT = Entalpi bahan pada suhu T Hf = Entalpi bahan pada suhu referensi (5 o C) (Himmelblau,ed.6,1996) Enthalpi bahan untuk campuran dapat di rumuskan sebagai berikut : H = Σ n Cp dt (Himmelblau,ed.6,1996)

B- Keterangan : H = Perubahan entalpi n = mol Cp = Kapasitas panas (J/mol.K) dt = Perbedaan termperatur (K) Kapasitas panas T T ref Cp dt T T ref (A BT CT DT 3 4 ET )dt T T ref Cp dt A(T T ret B ) (T T ref C ) (T 3 3 T 3 ref D ) (T 4 4 T 4 ref E ) (T 4 5 T 5 ref ) Keterangan : Cp = Kapasitas panas (J/mol K) A,B,C,D,E = Konstanta T = Temperatur referensi = 98,15 K = Temperatur operasi (K) Tabel B.1. Data Cp untuk gas Komponen A B C D E Asetat Anhidrid 9,5000E+00 3,445E-01-8,6736E-05-7,677E-08 3,671E-11 Metil Asetat -,87E+01 4,875E-01-4,6631E-04,39E-07-4,3094E-11 Water 9,5600-8,90000x10-03 3,81000x10-05 -3,6000x10-08 8,86000x10-1 Carbonmonoxide 9,55600-6,58000x10-03,01000x10-05 -1,000x10-08,6000x10-1 sumber : Carl L yaws, appendix E vol 1-4 Tabel B.. Data Cp untuk cairan Komponen A B C D Asetat Anhidrid 71,831 8,8879E-01 -,6534E-03 3,3501E-06 Metil Asetat 76,19 4,377E-01-1,3694E-03,1850E-06 Water 9,05300-0,03990-0,0000 5,34690E-07 Carbonmonoxide -19,3100,5070-0,0900-0,00013

B-3 Neraca Energi tiap-tiap Komponen 1. Heater (HE-101) Fungsi : Memanaskan metil asetat keluaran storage metil asetat dari 30 o C menjadi 130 o C sebagai umpan masukan Reaktor Kondisi Operasi : Tin : 30 o C = 303,15 K Tout : 130 o C = 403,15 K : 5 o C = 98,15 K Pop : 1 atm Hout Hs in Hs out Hin Gambar. Heater (HE-101) Keterangan : Hin = Aliran panas masuk dari ST-101 Hout = Aliran panas keluar dari HE-101 Neraca Energi: {( H1 + Hs in ) ( H+ Hs out) + (0) (0)} = {0} Panas aliran masuk HE-101 Tin = 30 o C = 303,15 K T ref = 5 o C = 98,15 K

B-4 Tabel. Panas aliran masuk HE-101 Komponen kg/jam kmol Cp.dt H (kj/jam) Metil Asetat.035,59 7,5080 709,0604 19.508,83971 HO 6,1768 1,565378 377,48638 4.743,5899 Total.61,7688 40,0734 4.5,09870 Panas aliran keluar HE-101 Tout T ref = 130 o C = 403,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran keluar HE-101 Komponen kg/jam kmol Cp.dt H (kj/jam) Metil Asetat.035,59 7,5080 16.9,1048 446.430,6467 HO 6,1768 1,565378 7.94,54696 99.574,964 Total 61,7688 40,0734 546.005.5751 Menghitung kebutuhan steam H in+ H steam = H out H steam = H out - Hin H steam = 546.005,5751 4.5,09870 = 51.753,47381 kj/jam

B-5 Oleh karena itu membutuhkan fluida panas yang berfungsi sebagai pemanas yaitu saturated steam pada steam tabel dengan kondisi : Temperatur (T) = 149,5 o C Tekanan (P) = 4,696 bar Hl Hv = 630 kj/kg =.744,8 kj/kg λ steam = Hv - Hl =.744,8 630 =.114,800 kj/kg Menghitung massa steam (m) : msteam = = 51.753,47381 kj / jam.114,800 kj / kg = 46,7158 kg/jam Panas steam masuk : = m x Hv = 46,7158 kg/jam x 744,8 kj/kg = 677.184,10011 kj/jam Panas steam keluar : = m x HL = 46,7158 kg/jam x 630 kj/kg = 155.430,6630 kj/jam

B-6 Neraca Energi Total HE-101 Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Hin 4.5,09870 Hout 546.005,5751 Hs in 677.184,10011 Hs out 155.430,6630 Total 701.436,19881 701.436,19881. Expander Valve (EV-101) Fungsi : Menurunkan tekanan gas karbon monoksida 0 atm menjadi 5 atm dari tangki penyimpanan Kondisi operasi : Pin = 0 atm Pout = 5 atm Tin = 30 o C = 303,15 K H in H out Gambar. Expander Valve Keterangan : H in H out = Aliran masuk dari ST-10 = Aliran keluar expander valve HE-10 Panas aliran masuk dari ST-10 Tin = 30 o C = 303,15K = 5 o C = 98,15 K

B-7 Tabel. Panas aliran masuk dari ST-10 Komponen (kg/jam) (kmol/jam) Cp.dt H (kj/jam) CO 770,4 7,5080 145,4165 4.000,1161 Total 770,4 7,5080 4.000,1161 Menentukan suhu keluar EV-101 Tabel. Data Komponen EV Komponen kmol Xi Cp(f) CO 7,5080 1,0000 8.674,3811 Total 7,5080 1,0000 Data : Cp campuran = 8.674,3811 kj/kmol.k R = 8,3140 kj/kmol.k Cp Cp k = 1,001 C ( C R) v p = 0,001 H C p ( K 1) P K T1 1 0,5 P1 (Rules of Thumb for Chemical Engineers Third Edition Hal 19) ΔH = 1.745,8405 kj/kmol T T 1 P P1 ( K 1) K H Cp (Rules of Thumb for Chemical Engineers Third Edition Hal 19)

B-8 T = 30,94874 K = 9,7987 o C = 30 o C Panas aliran keluar EV-101 Tout = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran keluar EV-101 Komponen (kg/jam) (kmol/jam) Cp.dt H (kj/jam) CO 770,4 7,5080 139,5619 3.839,0674 Total 770,4 7,5080 3.839,0674 Untuk menurunkan tekanan dari 0 atm menjadi 5 atm, kerja expander valve menghasilkan panas, sehingga perlu di hitung panas expander valve : Hev = Hin - Hout = 4.000,1161 kj/jam 3.839,0674 kj/jam = 161,0487 kj/jam Neraca Energi Total EV-10 Tabel. Neraca energi EV-10 Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Hin 4.000,1161 Hout 3.839,0674 - Hev 161,0487 Total 4.000,1161 4.000,1161

B-9 3. Mix Point (MP-101) Fungsi : Mencampurkan fresh feed CO dan recyle CO sebelum masuk ke Reaktor Kondisi Operasi : T = 30 o C = 303,15 K P = 5 atm = 5 o C = 98,15 K H out H in MP H rec Gambar. Mixed Point Keterangan : Fin Frec Fout = Aliran masuk dari EV-101 = Aliran masuk recycle dari EV-10 = Aliran keluar dari menuju HE-10 Panas aliran masuk dari EV-101 Tin = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K

B-10 Tabel. Panas aliran masuk dari EV-101 Komponen Kmol Cp.dT H CO 4,756534 145,416 3.600,104487 Total 4,756534 3.600,104487 Panas aliran masuk dari EV-10 Tin = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran masuk dari HE-10 Komponen kmol Cp.dT H CO,739 145,41646 400,01161 Total,739 400,01161 Panas aliran keluar dari MP-101 Tout = 30 o C = 333,15 K = 5 o C = 98,15 K

B-11 Tabel. Panas aliran keluar dari MP-101 Komponen kmol Cp.dT H CO 7,47983 145,41646 4.000,11610 Total 7,47983 4.000,11610 Neraca Energi Total MP-101 Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Hin 3.600,104487 Hout 4.000,11610 Hrec 400,01161 - Total 4.000,11610 4.000,11610 4. Heater (HE-10) Fungsi : Memanaskan CO umpan dari 30 o C menjadi 130 o C Kondisi operasi : Tin = 30 o C = 303,15 K Tout = 130 o C = 403,15 K = 5 o C = 98,15 K H out Hs in Hs out H in Gambar. Unit Heater (HE-10) Keterangan : H in = Aliran masuk dari EV-101 H out = Aliran keluar HE-10

B-1 Neraca Energi: {( Hin + Hs in ) ( Hout+ Hs out) + (0) (0)} = {0} Panas aliran masuk HE-10 Tin T ref = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K ) Tabel. Panas aliran masuk HE-10 Komponen Kmol Cp.dT H CO 7,508 139,561853 3.839,06743 Total 7,508 3.839,06743 Panas aliran keluar HE-10 Tout T ref = 130 o C = 403,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran keluar HE-10 Komponen Kmol Cp.dT H CO 7,508 3.070,07585 8.4451,64637 Total 7,508 8.4451,64637

B-13 Menghitung kebutuhan steam H in+ H steam = H out H steam = H out - H in H steam = 8.4451,64637-3.839,06743 = 80.61,57894 kj/jam Oleh karena itu membutuhkan fluida panas yang berfungsi sebagai pemanas, yaitu saturated steam pada steam tabel dengan kondisi kondisi : Temperatur (T) = 149,5 o C Tekanan (P) = 4,696 bar Hl Hv = 630 kj/kg =.744,8 kj/kg λ steam = Hv - Hl =.744,8 630 =.114,800 kj/kg Menghitung massa steam (m) : msteam = = 80.61,57894 kj / jam 114.800 kj / kg = 38,118 kg/jam Panas steam masuk : = m x Hv = 38,118 kg/jam x.744,8 kj/kg = 104.67,10737 kj/jam Panas steam keluar : = m x HL

PC V-37 B-14 = 38,118 kg/jam x 630 kj/kg = 4.014,5843 kj/jam Neraca Energi Total HE-10 Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Hin 3.839,06743 Hout 8.4451,64637 Hs in 104.67,10737 Hs out 4.014,5843 Total 108.466,17480 108.466,17480 5. Reaktor (RE-01) Fungsi : Tempat terjadinya reaksi pembentukan Asetat Anhidrid 7 Qout Qpendingin in R-01 Qpendingin out Qin Gambar. Reaktor (RE-01) Kondisi operasi : Temperatur Tekanan = 130 o C = 5 atm Dalam menghitung neraca energi di reaktor digunakan langkah perhitungan seperti pada gambar berikut :

B-15 T in ΔH total T out ΔH produk ΔH umpan ΔH R 98 Menghitung panas masuk Reaktor (RE-01) Panas aliran masuk Metil Asetat T = 130 o C = 403,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran masuk dari HE-101 Komponen m (kg) n (kmol) Cp dt ( kj /Kmol) Htf (kj) Metil Asetat.035,5900 7,50800-16.9,1048-446.430,6467 HO 6,17680 1,56538-7.94,54696-99.574,964 Total.61,77 40,07338-4.153,66744-546.005,5751 Panas aliran masuk CO T = 130 o C = 403,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran masuk dari HE-10 Komponen m (kg) n (kmol) Cp dt ( kj /Kmol) Htf (kj) CO 770,400 7,50800-3.070,07585-84.451,64637 Total 770,400 7,50800-3.070,07585-84.451,64637 Sehingga panas aliran keluar totalnya adalah 630.457,189 Kj/jam

B-16 Panas aliran produk keluar dari RE-01 T = 130 o C = 403,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran produk keluar dari RE-01 Komponen (kg/jam) (kmol/jam) Cp.dt Hout (kj/jam) Asetat Anhidrid.55,530 4,7574 1.59,6194 56.33,555 Metil Asetat 03,559,7508 16.9,105 44.643,0646 HO 6,1769 1,5654 7.94,5470 99.574,96 CO 77,04,7508 3.070,0758 8.445,1646 Total 3.03,0115 4,844 48.483,367 678.995,6810 Menghitung Panas Reaksi Reaksi : CH3C(=O)OCH3(l) + CO(g) CH3C(=O)O(O=)CCH3(l) a. Menghitung entalpi pada keadaan standar ( H o R 98 K) Data H⁰f masing-masing komponen pada keadaan standar (98,15 K) Tabel. Entalpi standar masing-masing komponen Komponen HF (kj/kmol) Asetat Anhidrid -575.70 Metil Asetat -419.7300 CO -110.500 Panas pembentukan standar masing-masing komponen pada suhu 98,15 K ΔHf98 o ΔHf 98 o = ΔHF produk - ΔHF reaktan = -3.895 kj/kmol Karena bernilai negatif sehingga reaksi bersifat eksotermis

B-17 b. Menghitung entalpi pada kondisi operasi ( HR) Perubahan entalphi reaktan dari 98,15 K ke 403,15 K dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut T ΔH R ΔHR C T Pi dt 1 ΔH dengan 403,15 R (403,15K) ΔHR (98,15K) C 98,15 403,15 Cp dt: 98.15 T T 1 A BT CT DT 3 Pi CT dt B C 3 3 D 4 4 E 5 A( T T1 ) ( T T1 ) ( T T1 ) ( T T1 ) ( T T 3 4 5 4 dt 5 1 ) Sehingga 403,15 98,15 Cp dt A( T B T1 ) ( T = 1.960,43 kj/kmol C T1 ) ( T 3 3 3 D T1 ) ( T 4 4 4 E T1 ) ( T 5 5 T 5 1 ) Sehingga entalpi pada keadaan operasi adalah ΔH R (403,15K) ΔH 403,15 R (98,15K) C 98,15 dt = -3.895 kj/kmol + 1.960,43 kj/kmol = -30.934,577 kj/kmol Pi c. Menghitung panas reaksi Jumlah Metil Asetat mula-mula (FA0) = 7,508 kmol C3H6O/jam Konversi = 90 % = 0,9 Maka, panas reaksi Qreaksi = ΔHR (403,15 K). FAo. X = -30.934,577 x 7,508 x 0,90 = -765.853,5097 kj/jam

B-18 d. Menghitung panas dan massa air pendingin Neraca Energi: Qin Qout + Qgen Qkon = Qacc {(Q0 +QCW in ) (Q1+ QCW out) - (0) +Qgen} = {0} Q cw = Qin Qout + Qgen = 630.457,189 678.995,6810 + 765.853,5097 = 717.315,0476 kj/jam Cooling water (cw) yang digunakan pada pabrik Asetat Anhidrid masuk ke cooler pada temperatur 30 o C dan keluar pada temperatur 45 o C, Dari data kapasitas panas (Cp) air diperoleh : (Geankoplis, C,J,, 1997) Cp air pada 30 o C = 4,1915 kj/kg,k, dan Cp air pada 45 o C = 4,00 kj/kg,k H = Cp T Sehingga: H = H (45 o C) H (30 o C) = (4,00 (318 98)) (4,1915 (303 98)) = 63,085 kj/kg Maka kebutuhan air pendingin : F cw = Q cw H

B-19 = 717.315,0476 kj/jam 63,085 kj/kg = 11.371,065 kg/jam Q cw masuk = F cw H (30 o C) = 11.371,065 kg/jam 4,1915 kj/kg = 38.309,045 kj/jam Q cw keluar = F cw H (45 o C) = 11.371,065 kg/jam x 4,00 kj/kg = 955.64,095 kj/jam Tabel. Neraca panas Reaktor (RE-01) Komponen Panas Masuk (kj/jam) Panas Generasi (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) ΔHin ΔHreaksi ΔHout Asetat 0,0000 56.33,555 Anhidrid Metil 446.430,6467 44.643,0646 Asetat 765.853,5097 Water 99.574,964 99.574,96 CO 84.451,64637 8.445,1646 Air Pendingin Total 38.309,045 955.64,095 Panas Konsumsi (kj/jam) Panas Akumulasi (kj/jam) 0,0000 0,0000 868.766,614 765.853,5097 1.634.619,773 0,0000 0,0000 1.634.619,771 1.634.619,771 0,0000

B-0 6. Cooler (CO-01) Fungsi : Mendinginkan campuran keluaran Reaktor dari 130 o C menjadi 30 o C untuk menuju ke Separator Kondisi operasi : Pin Tin Tout : 5 atm : 130 o C = 403,15 K : 30 o C = 303,15 K H out H cw in H cwout H in Gambar. Cooler (CO-01) Keterangan : Hin : Panas aliran masuk dari RE-01 Hout : Panas aliran keluar dari CO-01 Neraca Energi: {( Hin+ Hcwin) ( Hout + Hcwout) + (0) (0)} = {0} Panas aliran masuk dari RE-01 T = 130 o C = 403,15 K T ref = 5 o C = 98,15 K

B-1 Tabel. Panas aliran masuk dari RE-01 Komponen n (kmol) Cp dt (kj/kmol) Hin (kj) Asetat Anhidrid 4,7573835 1.59,61937 56.33,5545 Metil Asetat,7508 16.9,1048 44.643,06463 HO 1,56537778 7.94,54696 99.574,964 CO,7508 3.070,07585 8.445,16464 Total 4,844 678.995,68096 Panas aliran keluar dari CO-01 T = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran keluar dari CO-01 Komponen n (kmol) Cp dt (kj/kmol) Hout (kj) Asetat Anhidrid 4,7573835 951,35 3.550,0063 Metil Asetat,7508 709,0604 1.950,88397 HO 1,56537778 377,48638 4.743,5899 CO,7508 145,41646 400,01161 Total 4,844 30.644,1750 Menghitung kebutuhan cooling water H in = H out, dimana : H out = H liquid keluar + H cooling water H in = H liquid keluar + H cooling water H cooling water = Hin - H liquid keluar H cooling water ( Hcw) = 678.995,68096-30.644,1750 = 648.351,5058 kj/jam

B- Untuk menyerap panas tersebut maka dibutuhkan cooling water dengan kondisi : T in = 30 o C (303,15 K) T out = 45 o C (318,15 K) maka Cp HO dt m cooling water = = 1.19,7051 kj/kmol = 648.351,5058 kj/jam 1.19,7051 kj/kmol = 573,5411 kmol/jam = 10.33,7399 kg/jam Neraca Energi Total CO-01 Tabel. Neraca Energi CO-01 Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Hin 678.995,68096 Hout 30.644,1750 H cwin 10.013,308 H cwout 857.945,5938 Total 889.008,989 889.008,989 7. Expander Valve (EV-10) Fungsi : Menurunkan tekanan produk keluran reaktor dari 5 atm menjadi 1 atm Kondisi operasi : Pin = 5 atm Pout = 1 atm Tin = 30 o C = 303,15 K H in H out Gambar. Expander Valve

B-3 Keterangan : H in H out = Aliran masuk dari EV-10 = Aliran keluar dari EV-103 Panas aliran masuk dari EV-10 Tin = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K Tabel. Panas aliran masuk dari EV-10 Komponen (kmol/jam) Cp.dt H (kj/jam) Asetat Anhidrid 4,7574 951,33 1.950,8840 Metil Asetat,7508 709,060 4.743,590 Air 1,5654 377,4864 3.550,006 Total 40,0736 15.7,4935 Menentukan suhu keluar EV-10 Tabel. Data Komponen EV-10 Komponen kmol Xi Cp 98 (J/mol) Cp Campuran Asetat Anhidrid 4,7574 0,6178 44.096,8340 7.4,9546 Metil Asetat,7508 0,0686 34.151,556.344,914 Air 1,5654 0,3136 4.861,7583 7.795,5985 Total 40,0736 1,0000 37.38,8445 Data : Cp campuran = 37.38,8445 kj/kmol.k R = 8,3140 kj/kmol.k

B-4 Cp Cp k = 1,000 C ( C R) v p = 0,000 H C p ( K 1) P K T1 1 0,5 P1 (Rules of Thumb for Chemical Engineers Third Edition Hal 19) ΔH =.07,8419 kj/kmol T T 1 P P1 ( K 1) K H Cp (Rules of Thumb for Chemical Engineers Third Edition Hal 19) T = 303,09575 K = 9,9458 o C 30 o C Panas aliran keluar EV-10 Tout = 30 o C = 303,15 K = 5 o C = 98,15 K

B-5 Tabel. Panas aliran keluar EV-10 Komponen n (kmol) Cp dt (kj/kmol) Hout (kj) Asetat Anhidrid 4,7574 940,8851 3.93,853 Metil Asetat,7508 701,4846 1.99,6439 Air 1,5654 373,3939 4.691,835 Total 40,0736 9.915,333 Untuk menurunkan tekanan dari 5 atm menjadi 1 atm, kerja expander valve menghasilkan panas, sehingga perlu di hitung panas expander valve : Hev = Hin - Hout = 30.44,1636 kj/jam 9.915,333 kj/jam = 38,8313 kj/jam Neraca Energi Total EV-10 Tabel. Neraca energi EV-10 Aliran Panas Masuk Aliran Panas Keluar Hin 30.44,1636 Hout 9.915,333 - Hev 38,8313 Total 30.44,1636 30.44,1636