Uploaded by andono10001

Lampiran A dan B

advertisement
LAMPIRAN A
PERHITUNGAN NERACA MASSA

Komposisi Reaktan (%w)
 Monoethanolamine (MEA)
MEA : 99%
H2O
:1%
 Ammpnia (NH3)

NH3
: 99,5%
H2O
:0,5%
Komposisi Produk(%w)
 Monoethanolamine (MEA)
EDA : minimal 98,5%
MEA : maksimal 1,5%
H2O
: maksimal 0,5%
 Diethylenetriamine (DETA)
DETA : minimal 98,5%
MEA : maksimal 1,5%
H2O

: minimal 0,5%
Simbol Komponen
Bahan Baku
M
: MEA
A
: Ammonia
H
: Hidrogen
Produk
E
: EDA
D
: DETA
W
: Water
A.1 Blok Diagram Neraca Massa
A.2 Persamaan Neraca Massa pada Alat Proses
1. Mixer (M-01)
Persamaan Neraca Massa
A4=A2+A9
(1)
W4=W2+W9
(2)
D4=D9
(3)
E4=E9
(4)
H4=H9
(5)
M4=M9
(6)
Informasi Perhitungan Rumus
𝐴4 =
10 𝑀9 + 𝑀1
𝑥(
) 𝑥𝐵𝑀𝑁𝐻3
1
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
0,005
𝑊2 = (
) 𝑥 𝐴2
0,995
(7)
0,1 𝑀9 + 𝑀1
𝑥(
) 𝑥𝐵𝑀𝐻2
1
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
(9)
𝐻4 =
2. Reaktor

Kondisi Operasi Reaksi
 P
: 15 atm
 T
: 250oC
 Konversi
: 40%
 Selektivitas I : 80%
 Selektivitas II : 20%
 Perbandingan mol reaktan (M : A : H) = 1:10:0,1
 Dimana R1 dan R2 bersifat eksotermis dan merupakan reaksi parallel
(8)

Reaksi 1
MEA
 EDA
+ Ammonia
M
𝑀1 + 𝑀4
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝐴4
𝐵𝑀𝑁𝐻3
R
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝐴4
𝐵𝑀𝑁𝐻3
S
− (0,4 𝑥 0,8 𝑥 (

+ H2O
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
))
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
Reaksi 2
MEA
 DETA
+ EDA
M
𝑀1 + 𝑀4
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
𝑀1 + 𝑀4
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
R
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
𝑀1 + 𝑀4
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
S
𝑀1 + 𝑀4
𝑥
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 (
)𝑥
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
(1 − 0,4(0,8 + 0,2)))
(0,8 − 0,2)
+ H2O
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,8 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
)
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀1 + 𝑀4
0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
)𝑥
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
(0,8 + 0,2)

Persamaan Neraca Massa
(10)
H5 = H4
𝑀1 + 𝑀4
𝑊5 = 𝑊1 + 𝑊4 + (0,4 𝑥 (
𝑀1+𝑀4
𝑀5 = ( 𝐵𝑀
𝑀𝐸𝐴
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
) 𝑥(0,8 + 0,2)) 𝑥 𝐵𝑀𝑊𝑎𝑡𝑒𝑟
𝑥(1 − 0,4(0,8 − 0,2))x𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝐸5 = 𝐸4 + (0,4 𝑥 (
𝑀1 + 𝑀4
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
)) 𝑥 𝐵𝑀𝐸𝐷𝐴
𝑀1 + 𝑀4
𝐷5 = 𝐷4 + (0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
𝐴5 = ((
𝐴4
𝑀1 + 𝑀4
𝐵𝑀𝑁𝐻3

𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
)) 𝑥 𝐵𝑀𝐷𝐸𝑇𝐴
) − (0,4 𝑥 0,2 𝑥 (
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
))) 𝑥 𝐵𝑀𝑁𝐻3
Persamaan Neraca Massa
(16)
M1 = 100 kmol x BM MEA
(17)
0,01
𝑊1 =
𝑥 𝑀1
0,99
3. Kondensor Parsial
Tujuan : untuk memisahkan Campuan MEA,DEA,DETA,dan Air dengan Ammonia dan Gas
Hidrogen

Kondisi Operasi (Hasil Trial dengan Excel)
 Tekanan : 1,5 atm
 Suhu

: 137oC
Persamaan Neraca Massa
A6 = A5
(18)
D6 = D5 - D10
(19)
E6 = E5 – E10
(20)
H6 = H5
(21)
M6 = M5 – M10
(22)
W6 = W5 – W10
(23)
Komposisi komponen dihitung dengan menggunakan perhitungan kesetimbangan uap-cair
yang didapatkan dari persamaan antoine:
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑠𝑎𝑡 = 𝐴 +
𝐵
+ 𝐶 𝑙𝑜𝑔 𝑇 + 𝐷𝑇 + 𝐸𝑇 2
𝑇
Selain itu juga didapatkan dari persamaan-persamaan Raoult:
𝐾𝑖 =
𝑦𝑖 =
𝑃𝑖𝑠𝑎𝑡
𝑝
𝑍𝑖 𝐾𝑖
𝑉
1 + (𝐹 𝑥 (𝐾𝑖 − 1))
𝑥𝑖 =
𝑦𝑖
𝐾𝑖
𝐹 =𝑉+𝐿
𝑃𝑑𝑒𝑤 =
1
𝑍
∑ 𝑖
𝑃𝑠𝑎𝑡
𝑃𝑏𝑢𝑏𝑏𝑙𝑒 = ∑(𝑍𝑟 𝑃𝑠𝑎𝑡 )
Keterangan
:
Ki
: Rasio Kesetimbangan
Yi
: Fraksi Mol Fase Uap
Xi
: Fraksi Mol Fase Cair
Zi
: Fraksi Mol Total
V
: mol Uap

Informasi Rumus Perhitungan
(24)
𝑖6
𝐴5
𝐷5
𝐸5
𝐻5
𝑊5
(ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑎𝑡𝑎𝑠) = (
+
+
+
+
) 𝑥 𝑣 𝑥 𝑦𝑖
𝐵𝑀𝑖
𝐵𝑀𝑁𝐻3 𝐵𝑀𝐷𝐸𝑇𝐴 𝐵𝑀𝐸𝐷𝐴 𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴 𝐵𝑀𝐻2𝑜
(25)
𝑖10
𝐵𝑀𝑖
𝐴5
(ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ) = (
𝐵𝑀
𝑁𝐻3
𝐷5
+ 𝐵𝑀
𝐷𝐸𝑇𝐴
𝐸5
+ 𝐵𝑀
𝐸𝐷𝐴
𝐻5
+ 𝐵𝑀
𝑀𝐸𝐴
𝑊5
+ 𝐵𝑀
𝐻2𝑜
) 𝑥 (1 − 𝑣) 𝑥 𝑥𝑖
4. Purging

Persamaan Neraca Massa
A8 = A6 – A7
(26)
D8 = D6 – D7
(27)
E8 = E6 – E7
(28)
H8 = H6 – H7
(29)
M8 = M6 – M7
(30)
W8 = W6 – W7
(31)

Informasi Rumus Perhitungan
A7 = 10% x A6
(32)
D7 = 10% x D6
(33)
E7 = 10% x E6
(34)
H7 = 10% x H6
(35)
M7 = 10% x M6
(36)
W7 = 10% x W6
(37)
A8 = A9
(38)
D8 = D9
(39)
E8 = E9
(40)
H9 = H3 + H8
(41)
M8 = M9
(42)
W8 = W9
(43)
H4 = H9
(43)
5. Mixer


Persamaan Neraca Massa
Informasi
6. Kolom Distilasi -01


Persamaan Neraca Massa
D10 = D12
(45)
E10 = E11 + E12
(46)
M10 = M11 + M12
(47)
W10 + W11
(48)
Informasi Rumus Perhitungan
E11 = 0,645 x (E11 + M11 + W11)
(49)
M12 = 0,816x (E12 + M12 + D12)
(50)
𝑀11 =
7. Kolom Distilasi-02

Persamaan Neraca Massa
0,00126
𝑥𝑀10
100
(51)

M11 = M14
(52)
E11 = E13 + E14
(53)
W11 = W13 + W14
(54)
Informasi rumus perhitungan
99,75
𝑥𝑊11
100
E13 = 0,149 x (E13 + W13)
𝑊13 =
(55)
(56)
8. Kolom Distilasi-03


Persamaan Neraca Massa
E12 = E15
(57)
D12 = D15 + D16
(58)
M12 = M15 + M16
(59)
Informasi Rumus Perhitungan
99,99
𝑥𝑀12
100
D16 = 0,9999 x (D16 + M16)
𝑀15 =
(55)
(56)
Table Degree of Freedom
Kode
M-01
R-01
CP-01
PU-01
M-02
D-01
D-02
D-03
Jumlah
Variabel
14
14
16
18
13
10
8
8
61
Persamaan
6
6
6
6
6
4
3
3
40
2
1
2
6
1
2
2
2
21
8
7
8
12
7
6
5
5
61
6
7
8
6
6
4
3
3
0
Neraca
Massa
Informasi
Rumus
Perhitungan
Total
Persamaan
Degree of
Freedom

Perbandingan Rasio Bahan Baku
NH3 : MEA : H2 = 10 :1 :0,1
Dimana H2 merupakan 1% dari NH3 dan nilai M1, A4, Serta H4 adalah mutlak
sebagai bahan baku menuju reaktor.

Perhitungan Lajub Alir (sebelum dipengaruhi adanya recycle)
( Sebelum kolom distilasi)
1. Menghitung Laju Alir Arus 1
Persamaan (16) pada Reaktor
Basis MEA (M1) = 100 kmol
= 100 kmol x BMMEA
= 100 kmol x 61,08 kg/kmol
M1
= 6108 kg/jam
Persamaan (17) pada Reaktor
𝑊1 =
𝑊1 =
0,01
𝑥 𝑀1
0,99
0,01
𝑥 6108 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
0,99
𝑊1 = 61,6970 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
2. Menghitung Laju Alir Bahan Baku keluaran Mixer pada arus 4
Pada perhitungan ini, arus 4 dianggap masih belum terjadi recycle
maka dari itu arus 9 sementara akan dianggap bernilai 0 sehingga nilai
D4=D9, M4=M9, E4=E9 juga akan dianggap bernilai 0
Persamaan (7) pada Mixer (M-01)
𝐵𝑎𝑠𝑖𝑠 𝑁𝐻3 (𝐴4) =
𝐴4 =
10
𝑀9 + 𝑀1
𝑥 (
) 𝑥 𝐵𝑀𝑁𝐻3
1
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
10
0 + 6108 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
𝑥 (
) 𝑥 17,031 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
1
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐴4 = 17,031 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
Persamaan (8) pada Mixer (M-01)
0,005
𝑊2 = (
) 𝑥 𝐴2
0,995
Komposisi pada A2 dan W2 dianggap sama dengan komposisi A4 dan W4,
maka:
0,005
𝑊4 = (
) 𝑥 𝐴4
0,995
0,005
𝑊4 = (
) 𝑥 17031 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
0,995
𝑊4 = 97 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Persamaan (9) pada Mixer (M-01)
𝐻4 =
𝐻4 =
0,1
𝑀9 + 𝑀1
𝑥 (
) 𝑥 𝐵𝑀𝐻2
1
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
0,1
0 + 6108 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
𝑥 (
) 𝑥 2 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
1
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
Persamaan (3) pada Mixer (M-01)
D4 = D9 = 0
Persamaan (4) pada Mixer (M-01)
E4 = E9 = 0
Persamaan (5) pada Mixer (M-01)
H4 = H9 = 20 kg/jam
Persamaan (6) pada Mixer (M-01)
M4 = M9 = 0
Komponen
M-01
Input (kg/jam)
Kode
output
(kg/jam)
EDA
DETA
MEA
NH3
E
D
M
F2
0
0
0
A
17031
0
17031
H2
H
0
20
20
H2O
W
97
0
97
Total
17148
F9
0
0
0
F4
0
0
0
17148
3. Menghitung Laju Alir keluaran Reaktor (R-01) Pada Arus 5
Persamaan (10) oada Reaktor (R-01)
H5 = H6 = 20 kg/jam
Persamaan (11) pada Reaktor (R-01)
𝑊5 = 𝑊1 + 𝑊4 + [(0,4𝑥 (
𝑊5 = 61,6970
𝑀1 + 𝑀4
) 𝑥 (0,8 + 0,2)) 𝑥𝐵𝑀𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 ]
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑘𝑔
𝑘𝑔
+ 97
𝑗𝑎𝑚
𝑗𝑎𝑚
𝑘𝑔
6108 𝑗𝑎𝑚 + 0
+ [(0,4𝑥 (
) 𝑥 (0,8 + 0,2))) 𝑥18,015 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙]
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
𝑊5 = 878,7778 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Persamaan (12) pada Reaktor (R-01)
𝑀5 = [(
𝑀1 + 𝑀4
𝑥(1 − 0,4(0,8 + 0,2)) 𝑥𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴 ]
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑘𝑔
6108 𝑗𝑎𝑚 + 0
𝑀5 = [(
𝑥(1 − 0,4(0,8 + 0,2)) 𝑥61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙]
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
Persamaan (13) pada Reaktor (R-01)
𝑀1 + 𝑀4
𝐸5 = 𝐸4 + (0,4𝑥 (
) 𝑥 (0,8 + 0,2)) 𝑥𝐵𝑀𝐸𝐷𝐴
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝐸5 = 0 + (0,4𝑥 (
𝑘𝑔
6108 𝑗𝑎𝑚 + 0
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
) 𝑥 (0,8 + 0,2)) 𝑥 60,099 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐸5 = 1442,376 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Persamaan (14) pada Reaktor (R-01)
𝑀1 + 𝑀4
𝐷5 = 𝐷4 + (0,4𝑥0,2 (
) ) 𝑥𝐵𝑀𝐷𝐸𝑇𝐴
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑘𝑔
6108 𝑗𝑎𝑚 + 0
𝐷5 = 0 + (0,4𝑥0,2 (
) ) 𝑥 103,167 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐷5 = 825,316 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Persamaan (15) pada Reaktor (R-01)
𝐴5 = [(
𝐴4
𝑀1 + 𝑀4
) − (0,4 𝑥 0,8 (
))] 𝑥𝐵𝑀𝑁𝐻3
𝐵𝑀𝑁𝐻3
𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
17031 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
𝐴5 = [(
)
17,031 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
6108 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 + 0
− (0,4 𝑥 0,8 (
))] 𝑥 17,031 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
61,08 𝑘𝑔/𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐴5 = 16486,008 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Komponen
R-01
Input (kg/jam)
Kode
output (kg/jam)
F1
F4
F5
EDA
E
0
0
1442,376
DETA
D
0
0
825,336
MEA
M
6108
0
3664,800
NH3
A
0
17031
16486,008
H2
H
0
20
20,000
H2O
W
96,601
878,7778
61,697
Total
23317,2978
23317,2978
4. Menghitung Laju Alir keluaran Condensor Parsial (CP-01) pada Arus 6
dan 10
Persamaan Antoine :
𝐿𝑜𝑔 𝑃𝑠𝑎𝑡 = 𝐴 +
𝐵
+ 𝐶 𝑙𝑜𝑔 𝑇 + 𝐷𝑇 + 𝐸𝑇 2
𝑇
Persamaan-persamaan Raoult:
𝐾𝑖 =
𝑦𝑖 =
𝑃𝑖𝑠𝑎𝑡
𝑝
𝑍𝑖 𝐾𝑖
𝑉
1 + (𝐹 𝑥 (𝐾𝑖 − 1))
𝑥𝑖 =
𝑦𝑖
𝐾𝑖
𝐹 =𝑉+𝐿
𝑃𝑑𝑒𝑤 =
1
𝑍
∑ 𝑖
𝑃𝑠𝑎𝑡
𝑃𝑏𝑢𝑏𝑏𝑙𝑒 = ∑(𝑍𝑟 𝑃𝑠𝑎𝑡 )
Keterangan
:
Ki
: Rasio Kesetimbangan
Yi
: Fraksi Mol Fase Uap
Xi
: Fraksi Mol Fase Cair
Zi
: Fraksi Mol Total
V
: mol Uap
Komponen
Kode
Input (kg/jam)
BM
(Kg/Kmol)
Kg/jam
Kmol/jam
EDA
E
60,099
1443,9188210
24,0256713
DETA
D
103,167
825,3931359
8,0005538
MEA
M
61,08
3664,8
60
NH3
A
17,031
16486,0080000
968
H2
H
2
20
10
H2O
W
18,015
794,8568899
44,1219478
Tekanan saturasi (Psat) masing-masing komponen pada suhu adalah sebagai berikut:
Komponen
A
B
C
D
E
Pi sat mmHg
EDA
94,0887
-5291,4
-32,204
0,01486
1,8928E-13
1365,174218
DETA
-23,5969
-2667
15,808
-0,028417
0,000014246
88,56701251
MEA
72,9125
-5859,5
-21,914
-7,1511E-10
5,9841E-06
235,9933021
NH3
37,1575
-2027,7
-11,601
0,0074625
-9,5811E-12
91557,36132
H2
3,4132
-41,316
1,0947
-6,6896E-10
0,00014589
5,18694E+30
H2O
29,8605
-3152,2
-7,3037
2,4247E-09
0,000001809
2484,195705
Dengan menghitung melalui trial excel hingga Ʃyi = Ʃxi = 1 serta Pdew < Pt < Pbulb,
maka akan didapatkan hasil trial excel sebagai berikut:
T = 137oC
Pt = 1,5 atm = 1140 mmHg
V/F = 0,001
Pdew = 358,4 mmHg
Pbubble = 1155,17 mmHg
(nilai Pdew dan Pbubble di atas merupakan hasil perhitungan yang memenuhi syarat
Pdew < Pt
F
Total Fi
136,148173
V
Trial(V/F)*F
0,136148173
L
F-V
136,0120248
Komponen
Fi
(Kmol/Hour)
Zi
Pi sat mmHg
Ki
yi
Xi
EDA
DETA
MEA
24,02567133 0,176467086 1365,174218 1,20 0,211
8,00055382 0,058763578 88,56701251 0,08 0,005
60
0,440696329 235,9933021 0,21 0,091
0,176
0,059
0,441
H2O
Total
44,12194782 0,324073007 2484,195705 2,18 0,705
136,148173
1
1,0
0,324
1,0
Pada kondisi operasi membuat NH3 dan H2 menjadi fasa uap semua maka dari itu tidak
dicantumkan nilai NH3 dan H2. Persamaan (24) pada Condensor Parsial (CP-01)
Dapat ditentukan massa komponen fasa uap atau hasil atas :
ARUS 6 ( Vapor = V *yi)
 Komponen EDA pada Arus 6
𝐸6 = ( 𝑉 𝑥 𝑦𝑖 )𝐸𝐷𝐴 𝑥 𝐵𝑀𝐸𝐷𝐴
𝐸6 = ( 0,136148173 𝑥 0,211)𝑥 60,099
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐸6 = 1,728781992 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen DETA pada Arus 6
𝐷6 = ( 𝑉 𝑥 𝑦𝑖 )𝐷𝐸𝑇𝐴 𝑥 𝐵𝑀𝐷𝐸𝑇𝐴
𝐷6 = ( 0,136148173 𝑥 0,005)𝑥 103,167
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐷6 = 0,064184289 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen MEA pada Arus 6
𝑀6 = ( 𝑉 𝑥 𝑦𝑖 )𝑀𝐸𝐴 𝑥 𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀6 = ( 0,136148173 𝑥 0,091)𝑥 61,08
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝑀6 = 0,759258446 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen H2O pada Arus 6
𝑊6 = ( 𝑉 𝑥 𝑦𝑖 )𝐻2𝑂 𝑥 𝐵𝑀𝐻2𝑂
𝑊6 = ( 0,136148173 𝑥 0,705)𝑥 18,015
𝑊6 = 1,73004785 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen NH3 pada Arus 6
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐴6 = 𝐴5
𝐴6 = 16486,008 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen H2 pada Arus 6
𝐻6 = 𝐻5
𝐻6 = 20 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Persamaan (25) pada Condensor Parsial (CP-01)
Dapat ditentukan massa komponen fasa cair atau hasil bawah:
ARUS 10 (Liquid = L * xi)
 Komponen EDA pada Arus 10
𝐸10 = ( 𝐿 𝑥 𝑥𝑖)𝐸𝐷𝐴 𝑥 𝐵𝑀𝐸𝐷𝐴
𝐸10 = ( 136,0120248 𝑥 0,176)𝑥 60,099
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐸10 = 1442,190039 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen DETA pada Arus 10
𝐷10 = ( 𝐿 𝑥 𝑥𝑖)𝐷𝐸𝑇𝐴 𝑥 𝐵𝑀𝐷𝐸𝑇𝐴
𝐷10 = ( 136,0120248 𝑥 0,059)𝑥 103,167
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝐷10 = 825,3289516 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen MEA pada Arus 10
𝑀10 = ( 𝐿 𝑥 𝑥𝑖)𝑀𝐸𝐴 𝑥 𝐵𝑀𝑀𝐸𝐴
𝑀10 = ( 136,0120248 𝑥 0,441)𝑥 61,08
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
𝑀10 = 3664,040742 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
 Komponen H2O pada Arus 10
𝑊10 = ( 𝐿 𝑥 𝑥𝑖 )𝐻2𝑂 𝑥 𝐵𝑀𝐻2𝑂
𝑊10 = ( 136,0120248 𝑥 0,441)𝑥 18,015
𝑊10 = 793,1268421 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
𝑘𝑔
𝑘𝑚𝑜𝑙
Kode
input
(kg/jam)
EDA
DETA
MEA
NH3
E
D
M
A
F5
1443,918821
825,3931359
3664,8
16486,008
F6
1,728781992
0,064184289
0,759258446
16486,008
F10
1442,190039
825,3289516
3664,040742
0
H2
H
20
20
0
H2O
W
794,8568899
23234,97685
Komponen
Total
output
(kg/jam)
1,73004785
793,1268421
23234,97685
5. Menghitung Laju Alir keluaran Purging (PU-01) Pada arus 7 dan 8
 Persamaan Pada Arus 7
Persamaan (32) pada Purging (PU-01)
𝐴7 = 10% 𝑥 𝐴6
𝐴7 = 10% 𝑥 16486,008 kg/jam
𝐴7 = 1648,6008 kg/jam
Persamaan (33) pada Purging (PU-01)
𝐷7 = 10% 𝑥 𝐷6
𝐷7 = 10% 𝑥 0,064184289 kg/jam
𝐷7 = 0,0064184289 kg/jam
Persamaan (34) pada Purging (PU-01)
𝐸7 = 10% 𝑥 𝐸6
𝐸7 = 10% 𝑥 1,728781992 kg/jam
𝐸7 = 0,1728781992 kg/jam
Persamaan (35) pada Purging (PU-01)
𝐻7 = 10% 𝑥 𝐻6
𝐻7 = 10% 𝑥 20 kg/jam
𝐻7 = 2 kg/jam
Persamaan (36) pada Purging (PU-01)
𝑀7 = 10% 𝑥 𝑀6
𝑀7 = 10% 𝑥 0,759258446 kg/jam
𝑀7 = 0,0759258446 kg/jam
Persamaan (37) pada Purging (PU-01)
𝑊7 = 10% 𝑥 𝑊6
𝑊7 = 10% 𝑥 1,73004785 kg/jam
𝑊7 = 0,173004785 kg/jam
 Persamaan Pada Arus 8
 Persamaan (26) pada Purging (PU-01)
𝐴8 = 𝐴6 − 𝐴7
𝐴8 = 16486,008 − 1648,6008 kg/jam
𝐴8 = 14837,4072 kg/jam
 Persamaan (27) pada Purging (PU-01)
𝐷8 = 𝐷6 − 𝐷7
𝐷8 = 0,064184289 − 0,0064184289kg/jam
𝐷8 = 0,05777 kg/jam
 Persamaan (28) pada Purging (PU-01)
𝐸8 = 𝐸6 − 𝐸7
𝐸8 = 1,728781992 − 0,1728781992kg/jam
𝐸8 = 1,5559 kg/jam
 Persamaan (29) pada Purging (PU-01)
𝐻8 = 𝐻6 − 𝐻7
𝐻8 = 20 − 2 kg/jam
𝐻8 = 18 kg/jam
 Persamaan (30) pada Purging (PU-01)
𝑀8 = 𝑀6 − 𝑀7
𝑀8 = 0,759258446 − 0,0759258446 kg/jam
𝐻8 = 0,68333 kg/jam
 Persamaan (31) pada Purging (PU-01)
𝑊8 = 𝑊6 − 𝑊7
𝑊8 = 1,73004785 − 0,173004785 kg/jam
𝑊8 = 1,55704 kg/jam
Kode
input
(kg/jam)
EDA
DETA
MEA
E
D
M
F6
1,72878
0,06418
0,75926
F7
0,17288
0,00642
0,07593
F8
1,55590
0,05777
0,68333
NH3
A
16486,00800
1648,60080
14837,40720
H2
H
20,00000
2,00000
18,00000
H2O
W
1,73005
0,17300
1,55704
Komponen
Total
output
(kg/jam)
16510,29027
16510,29027
6. Menghitung Laju Alir keluaran Mixer (M-02) pada Arus 9
Persamaan (38) pada mixer (M-02)
A9 = A8 = 14837,4072 kg/jam
Persamaan (39) pada mixer (M-02)
D9 = D8 = 0,0578 kg/jam
Persamaan (40) pada mixer (M-02)
E9 = E8 = 1,5559 kg/jam
Persamaan (41) pada mixer (M-02)
H9 = H3 + H8
H3 = H9 – H8
H3 = (20 – 18) kg/jam
H3 = 2 kg/jam (merupakan laju alir make up H2)
Persamaan (42) pada mixer (M-02)
M9 = M8 = 0,6833 kg/jam
Persamaan (43) pada mixer (M-02)
W9 = W8 = 1,5570 kg/jam
Persamaan (44) pada mixer (M-02)
H9 =H4 (M-01) = 20 kg/jam
Komponen
M-02
Kode
EDA
DETA
MEA
NH3
H2
H2O
E
D
M
A
H
W
Input (kg/jam)
F3
0,000
0,000
0,000
0,000
2,000
0,000
Total
F8
1,5559
0,0578
0,6833
14837,4072
18,0000
1,5570
14861,26125
output
(kg/jam)
F9
1,5559
0,0578
0,6833
14837,4072
20,0000
1,5570
14861,26125
7. Menghitung Laju Alir keluaran Mixer (M-01) pada Arus 4 (recycle)
Persamaan (1) pada Mixer (M-01)
𝐴4 = 𝐴2 + 𝐴9
𝐴2 = 𝐴4 − 𝐴9
𝐴2 = (17031 − 14837,4072) kg/jam
𝐴2 = 2193,5928 kg/jam
Persamaan (7) pada Mixer (M-01)
Dikarenakan sudah ada terjadi recycle, maka A2 dan W2 nilainya tidak sama dengan nilai A4 dan
W4, maka:
𝐴2 =
99,5
𝑥 𝑊2
0,5
2193,5928 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 =
99,5
𝑥 𝑊2
0,5
𝑊2 = 11,0231 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Setelah itu perlu menghitung nilai D4, E4, H4, M4, dan W4 setelah dilakukan recylce, yaitu:
Persamaan (2) pada Mixer (M-01)
𝑊4𝑅𝑒𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = 𝑊2 + 𝑊9
𝑊4𝑅𝑒𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = 11,0231 + 1,5570
𝑊4𝑅𝑒𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = 12,58012 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚
Persamaan (3) pada Mixer (M-01)
𝑊4𝑅𝑒𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 = D9
𝑊4𝑅𝑒𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 =
Download