LAMPIRAN A
PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT
A. REAKTOR HIGH TEMPERATUR SHIFT CONVERTION
Kode
:
Fungsi :
R–01 Tempat berlangsungnya berlangsungnya reaksi Shift convertion antara ethylene (C2H4), hidrogen chlorida (HCl), dan udara membentuk ethylene dichloride (C2H4Cl2), dan air (H2O).
Jenis
:
Fixed bed multitubular reaktor dilengkapi dengan pendingin
Fase
:
Gas o
Kondisi Operasi Operasi : T = 280 C P = 11 atm Sifat Reaksi Eksotermis Konversi = 99 % terhadap C 2H4
PENYUSUNAN MODEL MATEMATIS 1. Neraca Massa pada Reaktor Komponen
N2 O2 C2H4 HCl C2H3Cl C2H4Cl2 H2O Total
BM
28 32 28 36,5 62,5 99 18
Input (kg/jam)
63.274,7459 16.819,8692 14.717,3855 38.370,3265 396,6970 2,6150 0,0000 133.581,6390
A-1
Output (kg/jam)
63.274,7459 8.494,0339 147,1739 383,7033 396,6970 51.518,5646 9.366,5646 133.581,6390
Penyusunan neraca massa dibuat pada elemen volume di sebuah pipa dalam reaktor. Dalam hal ini diasumsikan tidak ada distribusi komposisi arah radial, sehingga arah axial saja yang ditinjau ( karena L/D >>) FA Z
Z
Z+Z
FA +FA
Gambar 1. Neraca Massa pada Elemen Volume
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : C 2 H 4 + 1/2 O2 + 2 HCl
C 2 H 4 Cl 2 + H2O
.................(1)
Neraca massa C 2 H 4 di elemen volume pada steady state FAinput – FAoutput – FAreaction = 0 FA
Z
FA
Z ΔZ
2 (rA ).ρ ΔZ 0 ).ρ b . Di /4. Nt. Δ
bila persamaan di atas dibagi dengan Z menjadi : FA
Z
FA
Z ΔZ
2 (rA ).ρ ΔZ 0 ).ρ b . Di /4. Nt. Δ
ΔZ FA
Z Z
FA
Z
Z limit
FA
Z Z
2 (rA ).ρ ).ρ b . Di /4. Nt
FA
Z
Z
2 ( rA ).ρ ).ρ b . Di /4. Nt
Z 0 diperoleh : dFA
(rA ).ρb . Di 2 Nt .
dZ 4 F A F A0 (1 x A ) maka :
d x A dZ
2 (rA ).ρ ).ρ b . Di .
Nt
4.F A0
................................................................................(2)
A-2
dengan : Nt
: jumlah tube
DI
: diameter dalam tube, m
FA
: Flowrate C 2 H 4 , kmol/j
xA
: konversi
b
: bulk density density katalisator, kg/m kg/m3
(-rA)
: kecepatan reaksi (1)
2. Neraca Panas pada Reaktor
Perbedaan suhu arah radial dalam tube dianggap tidak ada sehingga dapat disusun persamaan steady state sebagai berikut : tZ
TZ Z
Z
Z+Z t Z+Z
TZ+Z
Gambar 2. Neraca Panas pada Elemen Volume
Neraca panas dalam pipa steady state: R.O.H in – R.O.H ou t + R.O.H generated – R.O.H transferred =0
A-3
F i.Cp i (T 298) Z F i.Cp i (T 298) Z Z F A 0 . x A . H R UD. . D0 . Z . Nt .(T t ) 0 bila persamaan di atas dibagi dengan Z menjadi :
F i.Cp i (T 298) Z F i.Cp i (T 298) Z Z F A 0 . x A . H R UD. . D0 . Z . Nt .(T t ) 0 Z F i.Cpi (T 298) Z Z F i.Cpi (T 298) Z
limit
Z
F A0 .
x A . H R UD. . D0 . Nt .(T t ) Z
Z 0
F F i.Cpi dT dZ
A 0
dT dZ
F A 0 .
dx A dZ
.
x A . H R UD. . D0 . Nt .(T t ) Z
. H R
UD. . D0 . Nt .(T t ) .....................................................(3)
F .CP i.
i
dengan : D0
= diameter luar tube, m
Cp
= kapasitas panas gas, kJ/kmol.K
T
= suhu gas, K
t
= suhu pendingin, K
HR
= panas reaksi, kJ/k.mol
Neraca panas pendingin pada steady state: R.O.H in – R.O H out + R.O.H Transferred =0 Mc.Cpc.( t 298) Z Mc.Cpc.(t 298) Z Z UD. . D0 . Z . Nt .(T t )
0
bila dibagi dengan Z diperoleh : Mc.Cpc.( t 298) Z Mc.Cpc.(t 298) Z Z UD. . D0 . Z . Nt .(T t ) 0
Z limit
Mc.Cpc.(t 298) Z Z Mc.Cpc.(t 298) Z
Mc.Cpc.
Z dt dZ
UD. . D0 . Nt .(T t )
A-4
UD. . D0 . Nt .(T t )
dt dZ
UD. D . .. Nt .(T t ) 0
Mc.Cpc
...............................................................................(4)
dengan : Mc
= kecepatan alir pendingin, kg/j
Cpc
= kapasitas kapasitas panas pendingin, kJ/kg.K
3. Penurunan Tekanan dalam Bed Katalisator
Penurunan tekanan dalam pipa yang berisi butir-butir katalisator dapat dipakai th
persamaan Ergum (Perry and Green, 6 hal 4-37 1984 ).
(1 ε)G dP 150(1 ε)µ 1.756 3 dZ Dp Dp. ρ.gc Keterangan ; P
= Tekanan, N/m 2
G
= Fluks massa gas (kg/s.m )
= Viskositas Viskositas fluida, fluida, kg/m.dtk kg/m.dtk
2
DP
= Diameter katalisator, m
gc
= Faktor konfersi konfersi satuan = 1 pd sistem SI
4. Data dan Estimasi sifat-sifat Fisis
a) BM rata-rata Gas (BM G) N
BM G
Y i BM . i i 1
Dimana : Yi = fraksi mol komponen i
A-5
Bmi = BM komponen i b) Densitas Gas
G
. P BM G RT
Dimana : ρG
= densitas gas campuran
P
= tekanan, atm
BmG = BM rata-rata, kg/kmol 3
R
= tetapan gas, 82,06 dm atm/kmol K
T
= suhu operasi, K
B. Langkah Perancangan 1. Menentukan Jenis Reaktor
Dipilih reaktor jenis fixed bed multitubes dengan pertimbangan :
Reaksi berada dalam fasa gas dengan katalis padat
Reaksi eksotermis sehingga diperlukan luas perpindahan panas yang besar agar kontak dengan pendingin berlangsung optimal
Pressure drop lebih kecil daripada fluidized bed reactor reactor
Umur katalis panjang
Tidak diperlukan pemisahan katalis dari gas keluaran reaktor
Pengendalian suhu relatif mudah karena dipakai tipe shell dan tube
Mencegah terjadinya partial melting, akibat dari naiknya temperatur (profil suhu reaktor vs panjang tube), bila memakai single tube, dikhawatirkan suhu makin naik secara konstan.
A-6
2. Menentukan Bahan Konstruksi
Dalam perancangan digunakan bahan konstruksi low-alloy steel SA – 212 grade B dengan pertimbangan sebagai berikut :
Memiliki allowable stress cukup besar
Mampu bertahan pada tekanan tinggi
Harga relatif murah
Bahan tahan korosi
3. Menentukan kondisi umpan a. Menghitung Density Umpan (ρ)
Untuk menghitung density umpan maka digunakan persamaan virial, sebagai berikut : B° = 0,083-
l
B = 0,139B.Pc R.Tc
0.422 Tr
1.6
0.172 Tr 4.2
= B°+ B
l
BPc Pr Z = 1 RTc Tr Umpan masuk pada kondisi ; T
=
553 K
P
=
11 atm
A-7
Komponen
BM
Mol (kmol/jam)
Massa (kg/jam)
yi
N2
28
2.259,8124
63.274,7459
0,517277
O2
32
525,6209
16.819,8692
0,120316
C2H4 HCl
28 36,5
525,6209 1.051,2418
14.717,3855 38.370,3265
0,120316 0,240632
C2H3Cl
62,5
6,3472
396,6970
0,001453
C2H4Cl2
99
0,0264
2,6150
0,000006
H2O Total
18
0 4.368,6696
0 133.581,6390
0 1,0000
0,04
Tci (K) 126,2
Pci (bar) 33,9000
0,022 0,085
154,6 282,4
0,132
ωi
Tri
Pri
4,382
0,329
50,5000 50,4000
3,577 1,958
0,221 0,221
324,6
83,1000
1,704
0,134
0,101
429,7
56,0000
1,287
0,199
0,288 0,345
561 647,3
53,7 220,5
0,986 0,854 14,748
0,208 0,051 1,362
0
1
B
B
0,043 0,028 -0,061 -0,097 -0,199 -0,349
0,139 0,138 0,129 0,121 0,079 -0,044
BPc/RTc
0,049 0,031 -0,050 -0,081 -0,191 -0,361
A-8
Z
1,004 1,002 0,994 0,994 0,970 0,924
V (m3) 9355,621 2172,286 2155,868 4308,589 25,409 0,101
yi.V 4839,4476
261,3608 259,3855 1036,7844 0,0369 0,0000 6397,0152
Dari perhitungan diperoleh : Density campuran =
umpan
m V
, kg / m 3
3
20,8819 kg/m = 0.0209 g/cm
3
b. Menghitung Viskositas Umpan (µ)
Menentukan viskositas campran gas digunakan persamaan : 2
µ gas gas = A+BT+CT , ( Carl L. Yaws ) Komponen
A
B
C
N2
42,606
4,7500E-01
-9,8800E-05
O2
44,224
5,6200E-01
-1,1300E-04
C2H4 HCl
-3,985 -9,118
3,8726E-01 5,5500E-01
-1,1227E-04 -1,1100E-04
C2H3Cl
-6,067
3,9013E-01
-8,3970E-05
C2H4Cl2
1,025
3,1792E-01
-4,1853E-05
-36,826
4,2900E-01
-1,6200E-05
H2O
(Sumber : Yaws, Chemical Properties Handbook) 2
µ gas gas = A+BT+CT , micropoise Sehingga diperoleh µ gas gas = 265,7571 micropoise
c. Menghitung Konduktivitas Umpan (k)
Menentukan konduktivitas campran gas digunakan persamaan : 2
k gas gas = A+BT+CT , ( Carl L. Yaws ) A-9
Dengan nilai konstanta A, B, C Komponen
A
B
C
N2
3,0900E-03
7,5930E-05
-1,1014E-08
O2
1,2100E-03
8,6157E-05
-1,3345E-08
C2H4 HCl
-1,2300E-03 1,1900E-03
3,6219E-05 4,4775E-05
1,2459E-07 2,0997E-10
C2H3Cl
-7,6400E-03
5,8427E-05
2,4051E-08
C2H4Cl2
-6,8200E-03
4,0081E-05
3,1925E-08
5,3000E-04
4,7093E-05
4,9551E-08
H2O
(Sumber : Yaws, Chemical Properties Handbook)
Sehingga diperoleh (k) (k) = 0,0401 W/m.K
d. Menghitung Kapasitas Panas Umpan (Cp)
Untuk menghitung kapasitas panas gas campuran pada suhu 280 °C, maka digunakan persamaan 2
3
4
Cpgas = A+BT+CT +DT +ET , ( Carl L. Yaws ) Komponen
A
B
C
D
E
N2
29,342
-3,53E-03
1,00E-05 1,00E-05
-4,31E-09
2,59E-13
O2
29,526
-8,89E-03
3,80E-05 3,80E-05
-3,26E-08
8,86E-12
C2H4 HCl
32,083 29,244
-1,48E-02 -1,26E-03
2,47E-04 2,47E-04 1,12E-06
-2,37E-07 4,96E-09
6,82E-11 -2,49E-12
C2H3Cl
17,193
1,45E-01
-6,42E-05
-3,23E-09
6,78E-12
C2H4Cl2
37,275
1,43E-01
1,03E-05
-7,83E-08 -7,83E-08
2,88E-11
H2O
33,933
-8,41E-03
2,99E-05
-1,78E-08
3,69E-12
(Sumber : Yaws, Chemical Properties Handbook)
Sehingga diperoleh Cp gas campuran =
A-10
1,1477 kjoule/kg K.
4. Menentukan spesifikasi Shell and Tube
Pemilihan tempat katalisator (tube) Katalisator Jenis
: CuCl2 (Cupric Chloride )
Bentuk
: Hijau gelap (Bulat)
ρ katalis
: 1,6400 g/cm
Vs
3
4
D 2 L 3
= 0,2 cm Vs
/ 6( Dp ) 3
Dp = 0,3175 cm Bulk Density, ρbulk b
s (1 ) ud
ud
3
=1,0500 g/cm
P * BM R * T
= 0,0011 g/cm
3
Diameter reaktor dipilih berdasarkan pertimbangan agar p erpindahan erpindahan panas berjalan dengan baik. Pengaruh ratio Dp/DT terhadap koeffisien perpindahan panas dalam pipa yang berisi katalisator dibanding dengan pipa kosong yaitu hw/hi, telah diteliti oleh Colburns (Smith, 511)
Dp/DT
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
hw/hi
5,50
7,0
7,80
7,5
7,0
6,6
A-11
Dipilih: Dp/DT = 0,15 Dimana: Dp
: Diameter katalisator, cm
DT
: diameter tube, inchi
hw
= koeffisien koeffisien perpindahan panas dalam pipa berisi katalis
hi
= koeffisien perpindahan panas dalam pipa berisi kosong, kosong, cal/j cm K
2
Sehingga: Dp/DT = 0,15 Dp = 0,3175 cm DT =
2,1167cm 0,3175 cm = 0,15 2,54
= 0.8333 inchi
a. Menentukan jenis dan ukuran tube
Dari hasil perhitungan, diambil ukuran pipa standart, ( Kern Q. D, 1950 ) Ukuran pipa IPS
= 1 in
OD
= 1,32 in
ID
= 1,049 in
Flow area perpipa
= 0,864 in
Schedule number
= 40
2
Pipa tersusun secara triangular pitch b. Menghitung mass velocity umpan (Gt)
Asumsi Re = 2100 Gt
Re µ Dt
2
= 63279,4948 kg/m jam
A-12
c. Menentukan jumlah tube (Nt)
G (jumlah massa umpan gas) = 133581,6390 k g/jam G = = 2,1110 m 2 a t Gt Luas penampang pipa ; Ao
=
.di
2
4 2
= 2,0063 cm = 0,000201 m Jumlah pipa maksimal ; Nt max =
At Ao
= 10522 tube Kecepatan volumetrik ; Qv
=
G g
= 1776948,6715 cm 3 /detik V max
=
4.( B
g ).g Dp .
3. g .F o
= 143,0618 cm/detik Qv At = V max = 12420,8473 cm
2
, maka
Jumlah pipa minimum : Nt min
=
At Ao
= 6191 6191 tube
,sehingga
Diambil jumlah tube sebanyak 8187 tube
A-13
2
d. Lay Out pipa dalam reaktor
Susunan tube
= Triangular
Pitch tube (Pt)
= 1,25 ODt
= 1,65 in
= Pt – ODt
= 0,33 in
'
Clearance (C )
= 4,1910 cm
PT
C'
60o
60o
60o
Luas penampang shell = luas pipa total
4
. IDs 2
2 x Nt x
luas segitiga sama sisi
Nt . 2 . 0,5 . Pt 2 . sin 60
0,866 . Pt 2 . Nt
e. Menghitung diameter Equivalen (De)
Diameter equivalen dapat diartikan sebagai diameter dari area dalam shell, (Kren, 1965)
bila dipandang sebagai pipa.
Diameter equivalen (De)
OD 2 2 4 . 0,5 . Pt . 0,866 0,5. . 4 Des 0,5. . OD = 1,9453 inch
f.
Menghitung diameter dalam shell (IDs)
Diameter shell yang dipakai untuk Nt pipa. diameter shell ;
A-14
4 . 0,866. Nt . Pt 2
IDs
= 156,8088 in
= 3,9829 m
g. Menghitung baffle space (B)
Baffle space (B) = 0,25 × ID S = 39,2022 in
2
h. Menghitung flow area shell as i.
ID C ' B Pt
= 1229,450134 in2 = 7931,920481 cm 2
Menghitung mass velocity sisi shell (air pendingin)
ws (laju air pendingin) = 413350,43 kg/jam w = 5,21 x 10 5 kg/m2.jam Gs as j.
Menghitung bilangan reynold sisi shell (downtherm A)
Media pendingin dalam reaktor digunakan Downterm A 0
- T = 200 – 750 F (366,3 – 671,89 K) - BM = 165 - Cp = 0,11152 0,11152 + 0,0003402 0,0003402 T (cal/g K) -4
3
- Densitas, ρ = 1,3644 – 9,7073*10 T (g/cm ) - Konduktifitas termal, K = 1,512 – 0,0010387 T (cal/g cm K) - Viskositas, Viskositas, µ = 35,5898 – 6,04212 T (g/cm J)
Suhu downtherm A = 97 °C °C = 370 370 K Re s
=
De G s µ
4
= 6,20 x 10 (aliran turbulen)
2
dari Fig. Fig. 24. Kern didapat data friksi friksi (f) (f) = 0,0009 ft / in
A-15
2
k. Menghitung koefisien perpindahan panas Shell, Downtherm A
Tube, Reaktan
Menghitung Bilangan Bilangan Prandtl (Pr)
Cp = 0,2373 cal/g.K k
Pr
Re s =
Cp µ
Cp µ
De G s µ
= 6,20 x 10
2
De =
= 0,7602
4
.OD 2
4. .OD
jH = 25
= 23,8033
k 1 0,36 .(Re).Pr 3 D e 3
Menentukan jH Dari figure 28 Kern diperoleh nilai
perpindahan panas (h o ) 4.Pt
k
= 4,21
k
Menghitung koefisien
ho
= 1,1276 cal/cm.jam.K Pr
Menghitung Bilangan Bilangan Prandtl (Pr)
Menghitung koefisien perpindahan panas (h ) i ) hi
2
= 1 x 10 kJ/jam.m .K
1 k jH Pr 3 D
2
= 123,6733 kJ/jam.m .K
Koreksi
hi
ke
permukaan
pada
diameter luar tube h io
ID h i = 98,2828 kJ/jam.m 2.K OD
Menghitung koefisien perpindahan panas bersih (U C C ) U c
=
hio ho hio
ho
1
2
= 9,09 x 10 kJ/jam.ft .K
A-16
Menghitung Dirt Overall Coefficient Coefficient (U d ) UD
Uc
2
= 90,3374 kJ/jam.m .K
Uc ( Rd 1)
2
= 21,2112 kcal/jam.m .K
5. Menghitung Panjang Tube (Lt)
Untuk menghitung tube, maka perlu memperhatikan perubahan konversi tiap panjang tube. Panjang tube yang diinginkan adalah saat reaksi mencapai konversi maksimal. a. Perubahan Konversi Tiap Satuan Panjang Tube
Elemen volume dalam satu tube=
π 4
ID t 2 ΔZ
FA0 XA0 Z=0
dZ
Z=L FA XA Neraca massa komponen pada elemen volum untuk semua tube: Laju input – laju output + laju reaksi = laju akumulasi Pada keadaan steady state laju akumulasi = 0 F A Z
F A Z ΔZ r A W 0
A-17
dimana ΔW = ΔVt × B
B = ρ × (1-) ΔVt = Nt x A x ΔZ
2 A = 4 (IDt )
sehingga persamaan diatas menjadi F A Z F A Z ΔZ
F A Z
( r A ) N . t .
π 4
. t . F A Z ΔZ ( r A ) N
F A Z F A Z ΔZ
ΔZ
. t . ( r A ) N
. t . ΔZ . ρ( 1 ε) 0 ID
π 4
2
. t . ΔZ . ρ( 1 ε) ID
π 4
2
. t . ρ( 1 ε) ID 2
limit ΔZ → 0, maka
dF A dZ
( r A ). N t .
karena
F Ao .dX A dZ
dX A dZ
(
π 4
. t . ρ( 1 ε) ID 2
F A
= F Ao (1 – X A)
dF A
= d(F Ao(1 – X A))
dF A
= - F Ao.dX A
( r A ). N t .
π 4
. t . ρ( 1 ε) ID 2
π
2 r A ) N . t . ID . t . ρ( 1 ε)
4 F Ao
Keterangan :
= porositas katalis
A-18
A
= luas perpindahan panas
FA|z
= laju alir masuk elemen volume
FA|z+z = laju alir keluar elemen volume
IDt
= diameter dalam tube
Nt
= jumlah tube
-ra
= kecepatan reaksi, reaksi, mol A yang bereaksi /gr katalis.detik
Vt
= volume tube
W
= berat katalis
Z
= panjang tube
ρB
= bulk density katalis
Reaksi Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah : Reaksi utama : C 2 H 4 + 1/2 O2 + 2 HCl
C 2 H 4 Cl 2 + H2O
Persamaan Kecepatan Kecepatan Reaksi Konstanta kesetimbangan juga tergantung pada temperatur, sesuai dengan rumus : k e x
1
11.321 31,08T 3T ln T 2,8.104 T 2 dimana x = RT T = Suhu, K R = konstanta konstanta gas, cal/gmol K
A-19
91.500 T
b. Perubahan Suhu Tiap Satuan Panjang Tube
Reaktor fixed bed multitube menyerupai menyerupai alat penukar kalor, kalor, dimana gas gas mengalir di dalam pipa – pipa yang berisi katalis dan media pendingin mengalir diluarnya ( shell) secara lawan arah. Laju Panas Masuk – Laju Panas Keluar + Laju Panas Reaksi = Laju Akumulasi Pada steady state → laju akumulasi = 0 Tin
H in
Z= 0
T pendingin keluar
Q reaksi Qterpindahkan
dZ
Z= L T pendingin masuk
T out H out
H input – H output + Q reaksi + Q terpindahkan = 0 n
H input
=
H i 1
i Z
n
H output
=
H i 1
Q reaksi
=
i Z Z
H r .F A
Q terpindahkan = U D . N t . AT T s = U D . N t . ID . t . Z T T s n
n
i 1
i 1
. t . ID . t . Z .T T s 0 H i Z H i Z Z H r .F A U D N
A-20
n
n
H
H r .F Ao X A Z X A Z Z U D . N t . ID . t . Z T T s 0 i Z H i Z Z
i 1
n
i 1
n
H i
i 1
H i Z Z H r .F Ao X A Z X A Z Z U D . N t . ID . t . Z T T s Z i 1
Ruas kanan dan ruas kiri dibagi ΔZ n
n
H i 1
H i Z Z i Z i 1
Z n
r
Ao
A Z
X A Z Z U D . N t . . IDt . Z T T s Z
n
H i 1
H .F X
i Z
H i Z Z i 1
Z
H r .F Ao
X
A Z
X A Z Z U D . N t . ID . t .T T s Z
limit ΔZ → 0 n
dH
i
i 1
dZ
H r .F Ao
dX A
U D . Nt . . IDt T T s
dZ
karena dH i = (F i.Cpi) dT ; maka
F .Cp dZ H .F n
dT
i
i
r
Ao
i 1
H r .F Ao dT dZ
dX A
. t T T s U D . N t . ID
dZ
dX A
. t . . IDt T T s U D N
dZ n
F .Cp i
i
i 1
Keterangan : Cpi
= kapasitas panas bahan i
FAo
= laju alir massa mula-mula
Fi
= laju lair bahan i
Hi
= enthalpi bahan i
IDt
= diameter dalam tube
A-21
Nt
= jumlah tube
T
= suhu aliran massa dalam tube pada Z tertentu
Ts
= suhu pendingin dalam shell pada Z tertentu
UD
= koefisien perpindahan panas menyeluruh
XA
= konversi bahan A
Z
= panjang reaktor
-ΔHr
= panas reaksi
Entalpi Reaksi Panas reaksi pada suhu T dapat dihitung dengan persamaan n T H r H r 298 298 Cpi dT i 1
n H r H r 298 298 Cpi .dT i 1 T
T n H r H r 298 298 A B.T C .T 2 D.T 3 E .T 4 i1
B C H r H r 298 A(T 298) T 2 2982 T 3 2983 2 3 i 1 n
D 4
T
298 4
4
E 5
T
5
298 5
Kapasitas Panas 2
3
4
Cpi = A + BT + CT +DT + ET (kj/kmol.K) Komponen
A
B
C
D
E
N2
29,342
-3,5395E-03
1,0076E-05
-4,3116E-09
2,5935E-13
O2
29,526
-8,8999E-03
3,8083E-05
-3,2629E-08
8,8607E-12
C2H4 HCl
32,083
-1,4831E-02
2,4774E-04
-2,3766E-07
6,8274E-11
29,244
-1,2615E-03
1,1210E-06
4,9676E-09
-2,4963E-12
A-22
C2H3Cl
17,193
1,4564E-01
-6,4281E-05
-3,2385E-09
6,7882E-12
C2H4Cl2
37,275
1,4362E-01
1,0378E-05 1,0378E-05
-7,8305E-08
2,8872E-11
H2O
33,933
-8,4186E-03
2,9906E-05
-1,7825E-08
3,6934E-12
Komponen
C2H4 HCl
ΔHf (kj/mol)
52300 -92300
O2
0
C2H4Cl2
-129700
H2O
-241800
(ΔHr) Panas Reaksi (ΔHr)
Reaksi di reaktor : Reaksi ;
C 2 H 4 + 1/2 O2 + 2 HCl
C 2 H 4 Cl 2 + H2O
c. Perubahan Tekanan Tiap Satuan Panjang Tube Pressure drop dalam tube pada reaktor fixed bed multitube dapat
diturunkan dari persamaan berikut :
1,75 150 1 Gt 2 D p Gt dP 1 dZ D p f g c 2 (Sumber : Rase, Chemical Reactor Design for Process Plant, hal. 492)
Keterangan : P
= tekanan dalam tube
µ
= viskositas viskositas gas
ε
= porositas bed
Dp
= diameter partikel katalis
A-23
Gt
= kecepatan alir gas dalam tube
ρf
= density gas masuk dalam tube
gc
= gravitasi
d. Menghitung Panjang Tube (Z)
Panjang tube dihitung menggunakan tiga persamaan diferensial diatas dan ditentukan saat konversi reaksi mencapai batas maksimalnya. Perhitungan panjang tube menggunakan persamaan Range-Kutta dengan memasukkan empat persamaan berikut :
1.
dX A dZ
(
π
2 r A ) N . t . ID . t . ρ( 1 ε)
4 F Ao
H r .F Ao dT 2.
dX A
dZ
. t T T s U D . N t . ID
dZ n
F .Cp i
i
i 1
3.
dt dZ
. .. Nt .(T t ) UD. D 0
Mc.Cpc
1,75 150 1 Gt 2 D p Gt dP 1 4. dZ D p f g c 2
Hasil running program menggunakan metode Runge Kutta adalah sebagai berikut:
A-24
K OM OM P OS OS I S I H A SI SI L R EA EA KS KS I , k g m o l / j a m Konversi
C2 H 4
HCl
O2
H 2O
Total
0,00000
0,0000
0,2568
0,0572
0,00704
0,0070
0,2498
0,1030
0,0388
0,02543
0,0254
0,2314
0,0303
0,0945
0,0303
0,03387
0,0339
0,2229
0,3419
0,0422
0,1065
0,0422
0,02196
0,0220
0,2349
11,0000
0,4983
0,0322
0,0964
0,0322
0,03199
0,0320
0,2248
11,0000
0,5891
0,0264
0,0906
0,0264
0,03783
0,0378
0,2190
391,1114
11,0000
0,6501
0,0225
0,0867
0,0225
0,04174
0,0417
0,2151
386,6379
11,0000
0,5100
0,0315
0,0957
0,0315
0,03275
0,0327
0,2241
552,9682
390,8472
11,0000
0,5967
0,0259
0,0901
0,0259
0,03832
0,0383
0,2185
0,6555
553,0007
394,9265
11,0000
0,6555
0,0221
0,0863
0,0221
0,04209
0,0421
0,2147
0,6984
553,0380
398,8815
11,0000
0,6984
0,0194
0,0836
0,0194
0,04484
0,0448
0,2120
z
X
TG
TC
P
X
0,00
0,0000
553
370
11
0,0000
0,0642
0,1284
0,0642
0,1096
552,9392
371,4370
11,0000
0,1096
0,0572
0,1214
0,3960
552,8152
376,1307
11,0000
0,3960
0,0388
0,5275
552,8142
380,6694
11,0000
0,5275
0,3419
552,9050
378,0985
11,0000
0,4983
552,8871
382,5764
0,5891
552,9073
386,9116
0,6501
552,9401
0,5100
552,9471
0,5967
0,10
0,20
0,30
0,40
C2 H 4 Cl 2
0,6177
553,0137
394,6759
11,0000
0,6177
0,0245
0,0887
0,0245
0,03966
0,0397
0,2172
0,6706
553,0474
398,6388
11,0000
0,6706
0,0212
0,0854
0,0212
0,04305
0,0431
0,2138
0,7098
553,0848
402,4824
11,0000
0,7098
0,0186
0,0828
0,0186
0,04558
0,0456
0,2112
0,7403
553,1236
406,2114
11,0000
0,7403
0,0167
0,0809
0,0167
0,04753
0,0475
0,2093
0,6900
553,0889
402,2517
11,0000
0,6900
0,0199
0,0841
0,0199
0,04430
0,0443
0,2125
0,7248
553,1266
405,9877
11,0000
0,7248
0,0177
0,0819
0,0177
0,04654
0,0465
0,2103
0,7522
553,1652
409,6136
11,0000
0,7522
0,0159
0,0801
0,0159
0,04830
0,0483
0,2085
0,7745
553,2041
413,1337
11,0000
0,7745
0,0145
0,0787
0,0145
0,04973
0,0497
0,2071
A-25
0,50
13,00
13,10
13,20
13,30
13,40
13,50
0,7409
553,1661
409,4005
11,0000
0,7409
0,0166
0,0808
0,0166
0,04757
0,0476
0,2092
0,7652
553,2045
412,9269
11,0000
0,7652
0,0151
0,0793
0,0151
0,04913
0,0491
0,2077
0,7852
553,2430
416,3513
11,0000
0,7852
0,0138
0,0780
0,0138
0,05042
0,0504
0,2064
0,8020
553,2811
419,6777
11,0000
0,8020
0,0127
0,0769
0,0127
0,05149
0,0515
0,2053
0,9896
555,0476
554,2201
10,9997
0,9896
0,0007
0,0649
0,0007
0,06354
0,0635
0,1933
0,9896
555,0479
554,2371
10,9997
0,9896
0,0007
0,0649
0,0007
0,06354
0,0635
0,1933
0,9896
555,0481
554,2537
10,9997
0,9896
0,0007
0,0649
0,0007
0,06354
0,0635
0,1933
0,9897
555,0483
554,2700
10,9997
0,9897
0,0007
0,0649
0,0007
0,06354
0,0635
0,1933
0,9896
555,0481
554,2530
10,9997
0,9896
0,0007
0,0649
0,0007
0,06354
0,0635
0,1933
0,9897
555,0483
554,2693
10,9997
0,9897
0,0007
0,0649
0,0007
0,06354
0,0635
0,1933
0,9897
555,0485
554,2853
10,9997
0,9897
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9898
555,0488
554,3009
10,9997
0,9898
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9897
555,0485
554,2846
10,9997
0,9897
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9898
555,0488
554,3003
10,9997
0,9898
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9898
555,0490
554,3156
10,9997
0,9898
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9898
555,0492
554,3307
10,9997
0,9898
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9898
555,0490
554,3150
10,9997
0,9898
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9898
555,0492
554,3301
10,9997
0,9898
0,0007
0,0649
0,0007
0,06355
0,0635
0,1933
0,9899
555,0494
554,3448
10,9997
0,9899
0,0006
0,0649
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9899
555,0496
554,3592
10,9997
0,9899
0,0006
0,0648
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9899
555,0494
554,3442
10,9997
0,9899
0,0006
0,0649
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9899
555,0496
554,3587
10,9997
0,9899
0,0006
0,0648
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9900
555,0498
554,3728
10,9997
0,9900
0,0006
0,0648
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9900
555,0500
554,3867
10,9997
0,9900
0,0006
0,0648
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9900
555,0498
554,3723
10,9997
0,9900
0,0006
0,0648
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
A-26
13,60
0,9900
555,0500
554,3861
10,9997
0,9900
0,0006
0,0648
0,0006
0,06356
0,0636
0,1933
0,9900
555,0502
554,3997
10,9997
0,9900
0,0006
0,0648
0,0006
0,06357
0,0636
0,1932
0,9901
555,0504
554,4131
10,9997
0,9901
0,0006
0,0648
0,0006
0,06357
0,0636
0,1932
0,9900
555,0502
554,3992
10,9997
0,9900
0,0006
0,0648
0,0006
0,06357
0,0636
0,1932
0,9901
555,0503
554,4125
10,9997
0,9901
0,0006
0,0648
0,0006
0,06357
0,0636
0,1932
0,9901
555,0505
554,4256
10,9997
0,9901
0,0006
0,0648
0,0006
0,06357
0,0636
0,1932
0,9901
555,0507
554,4384
10,9997
0,9901
0,0006
0,0648
0,0006
0,06357
0,0636
0,1932
A-27
K OM OM P O SI SI S I H A SI SI L R EA EA KS KS I , k g / j a m Komponen
F RA RA KS KS I M O L dlm kg
C2 H 4
HCl
O2
C2 H 4 Cl 2
1,7977
4,6867
2,0545
0,0003
1,6006
4,4299
1,8293
1,0858
3,7588
0,8494
H 2O
Komponen
fraksi mol
Total
C2 H 4
H 2O
Total
0,0000
8,5392
0,2500
0,5000
0,2500
0,0000
0,0000
1,0000
97,5012
0,6969
0,1266
8,6834
0,2289
0,4859
0,2289
0,0282
0,0282
1,0000
100,7407
1,2409
2,5173
0,4576
9,0604
0,1676
0,4451
0,1676
0,1099
0,1099
1,0000
110,1369
3,4506
0,9708
3,3530
0,6096
9,2334
0,1361
0,4240
0,1361
0,1519
0,1519
1,0000
114,9699
1,1829
3,8854
1,3519
2,1737
0,3952
8,9892
0,1799
0,4533
0,1799
0,0935
0,0935
1,0000
108,2512
0,9019
3,5191
1,0308
3,1674
0,7386
3,3062
0,8441
3,7448
0,5758
9,1950
0,1433
0,4288
0,1433
0,1423
0,1423
1,0000
113,8652
0,6808
9,3145
0,1205
0,4136
0,1205
0,1727
0,1727
1,0000
0,6290
3,1634
0,7189
117,3639
4,1322
0,7512
9,3948
0,1045
0,4030
0,1045
0,1941
0,1941
1,0000
119,8176
0,8808
3,4916
1,0067
3,2419
0,5894
9,2104
0,1404
0,4269
0,1404
0,1461
0,1461
1,0000
114,3063
0,7249
3,2883
0,8285
3,7932
0,6896
9,3246
0,1185
0,4123
0,1185
0,1754
0,1753
1,0000
117,6660
0,6193
3,1506
0,7077
4,1668
0,7575
9,4019
0,1030
0,4020
0,1030
0,1960
0,1960
1,0000
120,0413
0,5421
3,0500
0,6195
4,4396
0,8071
9,4584
0,0913
0,3942
0,0913
0,2116
0,2115
1,0000
121,8291
0,6873
3,2393
0,7855
3,9263
0,7138
9,3521
0,1130
0,4087
0,1130
0,1826
0,1826
1,0000
118,5024
0,5922
3,1154
0,6768
4,2624
0,7749
9,4217
0,0989
0,3993
0,0989
0,2014
0,2014
1,0000
120,6623
0,5216
3,0233
0,5961
4,5121
0,8203
9,4734
0,0882
0,3921
0,0882
0,2158
0,2157
1,0000
122,3119
0,4668
2,9519
0,5335
4,7059
0,8556
9,5136
0,0797
0,3864
0,0797
0,2271
0,2271
1,0000
123,6199
0,5573
3,0699
0,6369
4,3858
0,7974
9,4473
0,0937
0,3958
0,0937
0,2085
0,2084
1,0000
121,4728
0,4947
2,9883
0,5654
4,6071
0,8376
9,4931
0,0840
0,3893
0,0840
0,2213
0,2213
1,0000
122,9501
0,4454
2,9240
0,5090
4,7816
0,8693
9,5292
0,0763
0,3842
0,0763
0,2316
0,2316
1,0000
124,1374
0,4054
2,8718
0,4633
4,9231
0,8951
9,5585
0,0699
0,3799
0,0699
0,2401
0,2401
1,0000
125,1151
A-28
HCl
O2
C2 H 4 Cl 2
KG/KMOL BM campuran
0,4658
2,9506
0,5324
4,7093
0,8562
9,5143
0,0795
0,3863
0,0795
0,2273
0,2273
1,0000
123,6434
0,4220
2,8935
0,4823
4,8641
0,8843
9,5463
0,0726
0,3817
0,0726
0,2366
0,2366
1,0000
124,7062
0,3861
2,8466
0,4412
4,9913
0,9075
9,5727
0,0668
0,3779
0,0668
0,2443
0,2443
1,0000
125,5912
0,3559
2,8074
0,4068
5,0978
0,9268
9,5947
0,0619
0,3746
0,0619
0,2508
0,2508
1,0000
126,3408
0,0188
2,3678
0,0214
6,2900
1,1436
9,8416
0,0035
0,3356
0,0035
0,3287
0,3287
1,0000
135,3028
0,0187
2,3677
0,0214
6,2902
1,1436
9,8416
0,0035
0,3356
0,0035
0,3287
0,3287
1,0000
135,3049
0,0186
2,3676
0,0213
6,2905
1,1437
9,8417
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3287
1,0000
135,3069
0,0185
2,3675
0,0212
6,2908
1,1437
9,8417
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3090
0,0186
2,3676
0,0213
6,2905
1,1437
9,8417
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3287
1,0000
135,3069
0,0185
2,3675
0,0212
6,2907
1,1437
9,8417
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3090
0,0185
2,3674
0,0211
6,2910
1,1438
9,8418
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3110
0,0184
2,3674
0,0210
6,2913
1,1438
9,8418
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3130
0,0185
2,3674
0,0211
6,2910
1,1438
9,8418
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3109
0,0184
2,3674
0,0210
6,2912
1,1438
9,8418
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3130
0,0183
2,3673
0,0209
6,2915
1,1439
9,8419
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3150
0,0183
2,3672
0,0209
6,2917
1,1439
9,8419
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3169
0,0183
2,3673
0,0209
6,2915
1,1439
9,8419
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3149
0,0183
2,3672
0,0209
6,2917
1,1439
9,8419
0,0034
0,3356
0,0034
0,3288
0,3288
1,0000
135,3169
0,0182
2,3671
0,0208
6,2920
1,1439
9,8420
0,0034
0,3356
0,0034
0,3289
0,3288
1,0000
135,3189
0,0181
2,3670
0,0207
6,2922
1,1440
9,8420
0,0033
0,3356
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3208
0,0182
2,3671
0,0208
6,2920
1,1439
9,8420
0,0034
0,3356
0,0034
0,3289
0,3288
1,0000
135,3188
0,0181
2,3670
0,0207
6,2922
1,1440
9,8420
0,0033
0,3356
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3208
0,0181
2,3669
0,0206
6,2925
1,1440
9,8421
0,0033
0,3356
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3227
0,0180
2,3668
0,0206
6,2927
1,1441
9,8421
0,0033
0,3355
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3247
0,0181
2,3669
0,0206
6,2925
1,1440
9,8421
0,0033
0,3356
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3227
A-29
0,0180
2,3668
0,0206
6,2927
1,1441
9,8421
0,0033
0,3355
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3246
0,0179
2,3667
0,0205
6,2929
1,1441
9,8422
0,0033
0,3355
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3265
0,0179
2,3666
0,0204
6,2932
1,1442
9,8422
0,0033
0,3355
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3284
0,0179
2,3667
0,0205
6,2929
1,1441
9,8422
0,0033
0,3355
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3265
0,0179
2,3666
0,0204
6,2932
1,1442
9,8422
0,0033
0,3355
0,0033
0,3289
0,3289
1,0000
135,3284
0,0178
2,3666
0,0203
6,2934
1,1442
9,8423
0,0033
0,3355
0,0033
0,3290
0,3289
1,0000
135,3303
0,0177
2,3665
0,0203
6,2937
1,1442
9,8423
0,0033
0,3355
0,0033
0,3290
0,3290
1,0000
135,3322
A-30
FRAKSI FRAKSI BERAT BERAT
TEKANAN TEKANAN PARSIAL
Komponen
fraksi berat
C2 H 4
HCl
O2
C2 H 4 Cl 2
0,2105
0,5489
0,2406
0,00004
0,1843
0,5102
0,2107
0,1198
0,4149
0,0920
H2O
Komponen Total
C2 H 4
H2O
Total
0,0000
1,0000
2,7500
5,4999
2,7500
0,0001
0,0000
11,0000
0,08025
0,0146
1,0000
2,5176
5,3450
2,5176
0,3100
0,3099
11,0000
0,1370
0,27783
0,0505
1,0000
1,8435
4,8956
1,8435
1,2088
1,2086
11,0000
0,3737
0,1051
0,36314
0,0660
1,0000
1,4968
4,6645
1,4968
1,6711
1,6709
11,0000
0,1316
0,4322
0,1504
0,24182
0,0440
1,0000
1,9788
4,9858
1,9788
1,0284
1,0282
11,0000
0,0981
0,3827
0,1121
0,34447
0,0793
0,3550
0,0906
0,40204
0,0626
1,0000
1,5760
4,7173
1,5760
1,5654
1,5652
11,0000
0,0731
1,0000
1,3250
4,5500
1,3250
1,9001
1,8999
11,0000
0,0670
0,3367
0,0765
0,0956
0,3791
0,1093
0,43984
0,0800
1,0000
1,1490
4,4326
1,1490
2,1348
2,1346
11,0000
0,35198
0,0640
1,0000
1,5444
4,6962
1,5444
1,6076
1,6074
11,0000
0,0777
0,3527
0,0888
0,40680
0,0740
1,0000
1,3034
4,5355
1,3034
1,9289
1,9288
11,0000
0,0659
0,3351
0,0753
0,44319
0,0806
1,0000
1,1330
4,4219
1,1330
2,1561
2,1560
11,0000
0,0573
0,3225
0,0655
0,46938
0,0853
1,0000
1,0047
4,3364
1,0047
2,3272
2,3270
11,0000
0,0735
0,3464
0,0840
0,41983
0,0763
1,0000
1,2434
4,4955
1,2434
2,0090
2,0088
11,0000
0,0629
0,3307
0,0718
0,45240
0,0822
1,0000
1,0884
4,3922
1,0884
2,2155
2,2154
11,0000
0,0551
0,3191
0,0629
0,47629
0,0866
1,0000
0,9701
4,3133
0,9701
2,3733
2,3732
11,0000
0,0491
0,3103
0,0561
0,49465
0,0899
1,0000
0,8762
4,2508
0,8762
2,4985
2,4983
11,0000
0,0590
0,3249
0,0674
0,46424
0,0844
1,0000
1,0303
4,3535
1,0303
2,2931
2,2929
11,0000
0,0521
0,3148
0,0596
0,48531
0,0882
1,0000
0,9243
4,2828
0,9243
2,4344
2,4342
11,0000
0,0467
0,3068
0,0534
0,50178
0,0912
1,0000
0,8391
4,2260
0,8391
2,5479
2,5478
11,0000
0,0424
0,3004
0,0485
0,51505
0,0936
1,0000
0,7690
4,1793
0,7690
2,6415
2,6413
11,0000
A-31
HCl
O2
C2 H 4 Cl 2
0,0490
0,3101
0,0560
0,49498
0,0900
1,0000
0,8746
4,2496
0,8746
2,5007
2,5005
11,0000
0,0442
0,3031
0,0505
0,50953
0,0926
1,0000
0,7983
4,1988
0,7983
2,6024
2,6022
11,0000
0,0403
0,2974
0,0461
0,52141
0,0948
1,0000
0,7348
4,1565
0,7348
2,6870
2,6868
11,0000
0,0371
0,2926
0,0424
0,53131
0,0966
1,0000
0,6811
4,1206
0,6811
2,7587
2,7585
11,0000
0,0019
0,2406
0,0022
0,63912
0,1162
1,0000
0,0381
3,6919
0,0381
3,6159
3,6157
10,9997
0,0019
0,2406
0,0022
0,63915
0,1162
1,0000
0,0380
3,6918
0,0380
3,6160
3,6159
10,9997
0,0019
0,2406
0,0022
0,63917
0,1162
1,0000
0,0378
3,6917
0,0378
3,6162
3,6161
10,9997
0,0019
0,2406
0,0022
0,63919
0,1162
1,0000
0,0377
3,6916
0,0377
3,6164
3,6163
10,9997
0,0019
0,2406
0,0022
0,63917
0,1162
1,0000
0,0378
3,6917
0,0378
3,6162
3,6161
10,9997
0,0019
0,2406
0,0022
0,63919
0,1162
1,0000
0,0377
3,6916
0,0377
3,6164
3,6163
10,9997
0,0019
0,2406
0,0021
0,63921
0,1162
1,0000
0,0375
3,6915
0,0375
3,6166
3,6164
10,9997
0,0019
0,2405
0,0021
0,63924
0,1162
1,0000
0,0374
3,6914
0,0374
3,6168
3,6166
10,9997
0,0019
0,2406
0,0021
0,63921
0,1162
1,0000
0,0375
3,6915
0,0375
3,6166
3,6164
10,9997
0,0019
0,2405
0,0021
0,63924
0,1162
1,0000
0,0374
3,6914
0,0374
3,6168
3,6166
10,9997
0,0019
0,2405
0,0021
0,63926
0,1162
1,0000
0,0373
3,6913
0,0373
3,6170
3,6168
10,9997
0,0019
0,2405
0,0021
0,63928
0,1162
1,0000
0,0371
3,6912
0,0371
3,6172
3,6170
10,9997
0,0019
0,2405
0,0021
0,63926
0,1162
1,0000
0,0373
3,6913
0,0373
3,6170
3,6168
10,9997
0,0019
0,2405
0,0021
0,63928
0,1162
1,0000
0,0371
3,6912
0,0371
3,6172
3,6170
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63930
0,1162
1,0000
0,0370
3,6912
0,0370
3,6174
3,6172
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63932
0,1162
1,0000
0,0368
3,6911
0,0368
3,6176
3,6174
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63930
0,1162
1,0000
0,0370
3,6912
0,0370
3,6174
3,6172
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63932
0,1162
1,0000
0,0368
3,6911
0,0368
3,6176
3,6174
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63934
0,1162
1,0000
0,0367
3,6910
0,0367
3,6178
3,6176
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63936
0,1162
1,0000
0,0366
3,6909
0,0366
3,6179
3,6178
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63934
0,1162
1,0000
0,0367
3,6910
0,0367
3,6177
3,6176
10,9997
A-32
0,0018
0,2405
0,0021
0,63936
0,1162
1,0000
0,0366
3,6909
0,0366
3,6179
3,6177
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63939
0,1162
1,0000
0,0364
3,6908
0,0364
3,6181
3,6179
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63941
0,1162
1,0000
0,0363
3,6907
0,0363
3,6183
3,6181
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63938
0,1162
1,0000
0,0364
3,6908
0,0364
3,6181
3,6179
10,9997
0,0018
0,2405
0,0021
0,63941
0,1162
1,0000
0,0363
3,6907
0,0363
3,6183
3,6181
10,9997
0,0018
0,2404
0,0021
0,63943
0,1163
1,0000
0,0362
3,6906
0,0362
3,6185
3,6183
10,9997
0,0018
0,2404
0,0021
0,63945
0,1163
1,0000
0,0360
3,6905
0,0360
3,6187
3,6185
10,9997
KAPASI KAPASI TAS PANAS
V I S KO KO S I T A S GA GA S, S, K g / c m j a m
Suhu Gas
Komponen
TG
C2 H 4
HCl
O2
C2 H 4 Cl 2
Komponen
H2O
CP campuran
C2 H 4
HCl
O2
C2 H 4 Cl 2
H2O
553,000
65,8363
29,4958
31,5612
109,3283
35,7540
39,0982
6,3301E-04
9,4987E-04
1,1536E-03
5,9053E-04
7,0364E-04
552,9392
65,8309
29,4957
31,5606
109,3220
35,7534
40,7102
6,3295E-04
9,4977E-04
1,1535E-03
5 ,9047E-04
7,0355E-04
552,8152
65,8201
29,4953
31,5594
109,3093
35,7520
45,3870
6,3284E-04
9,4958E-04
1,1533E-03
5 ,9035E-04
7,0337E-04
552,8142
65,8200
29,4953
31,5594
109,3092
35,7520
47,7942
6,3284E-04
9,4958E-04
1,1533E-03
5 ,9035E-04
7,0337E-04
552,9050
65,8280
29,4956
31,5603
109,3185
35,7530
44,4504
6,3292E-04
9,4972E-04
1,1535E-03
5 ,9044E-04
7,0350E-04
552,8871
65,8264
29,4955
31,5601
109,3167
35,7528
47,2462
6,3290E-04
9,4969E-04
1,1535E-03
5 ,9042E-04
7,0348E-04
552,9073
65,8282
29,4956
31,5603
109,3188
35,7530
48,9896
6,3292E-04
9,4972E-04
1,1535E-03
5 ,9044E-04
7,0351E-04
552,9401
65,8310
29,4957
31,5606
109,3221
35,7534
50,2129
6,3296E-04
9,4977E-04
1,1535E-03
5 ,9047E-04
7,0356E-04
552,9471
65,8316
29,4957
31,5607
109,3228
35,7534
47,4679
6,3296E-04
9,4979E-04
1,1535E-03
5 ,9048E-04
7,0357E-04
552,9682
65,8335
29,4957
31,5609
109,3250
35,7537
49,1421
6,3298E-04
9,4982E-04
1,1536E-03
5 ,9050E-04
7,0360E-04
553,0007
65,8363
29,4958
31,5612
109,3284
35,7540
50,3264
6,3301E-04
9,4987E-04
1,1536E-03
5 ,9053E-04
7,0365E-04
553,0380
65,8396
29,4959
31,5615
109,3322
35,7544
51,2182
6,3305E-04
9,4993E-04
1,1537E-03
5 ,9057E-04
7,0370E-04
A-33
553,0137
65,8375
29,4959
31,5613
109,3297
35,7542
49,5602
6,3302E-04
9,4989E-04
1,1537E-03
5 ,9054E-04
7,0367E-04
553,0474
65,8404
29,4960
31,5616
109,3332
35,7545
50,6373
6,3306E-04
9,4994E-04
1,1537E-03
5 ,9058E-04
7,0371E-04
553,0848
65,8437
29,4961
31,5619
109,3370
35,7549
51,4604
6,3309E-04
9,5000E-04
1,1538E-03
5 ,9061E-04
7,0377E-04
553,1236
65,8471
29,4962
31,5623
109,3410
35,7553
52,1133
6,3313E-04
9,5006E-04
1,1538E-03
5 ,9065E-04
7,0383E-04
553,0889
65,8440
29,4961
31,5620
109,3374
35,7550
51,0424
6,3310E-04
9,5001E-04
1,1538E-03
5 ,9062E-04
7,0378E-04
553,1266
65,8473
29,4962
31,5623
109,3413
35,7554
51,7797
6,3313E-04
9,5006E-04
1,1538E-03
5 ,9065E-04
7,0383E-04
553,1652
65,8507
29,4963
31,5627
109,3453
35,7558
52,3725
6,3317E-04
9,5013E-04
1,1539E-03
5 ,9069E-04
7,0389E-04
553,2041
65,8541
29,4964
31,5631
109,3493
35,7562
52,8610
6,3321E-04
9,5019E-04
1,1540E-03
5 ,9073E-04
7,0395E-04
553,1661
65,8508
29,4963
31,5627
109,3454
35,7558
52,1265
6,3317E-04
9,5013E-04
1,1539E-03
5 ,9069E-04
7,0389E-04
553,2045
65,8541
29,4964
31,5631
109,3493
35,7562
52,6573
6,3321E-04
9,5019E-04
1,1540E-03
5 ,9073E-04
7,0395E-04
553,2430
65,8575
29,4965
31,5634
109,3533
35,7566
53,0996
6,3324E-04
9,5025E-04
1,1540E-03
5 ,9077E-04
7,0400E-04
553,2811
65,8608
29,4966
31,5638
109,3572
35,7571
53,4744
6,3328E-04
9,5031E-04
1,1541E-03
5 ,9080E-04
7,0406E-04
555,0476
66,0150
29,5017
31,5802
109,5385 109,5385
35,7762
58,0078
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0667E-04
555,0479
66,0150
29,5017
31,5802
109,5385 109,5385
35,7762
58,0089
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0481
66,0150
29,5017
31,5802
109,5385 109,5385
35,7762
58,0099
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0483
66,0150
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0109
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0481
66,0150
29,5017
31,5802
109,5385 109,5385
35,7762
58,0099
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0483
66,0150
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0109
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0485
66,0150
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0119
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0488
66,0151
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0129
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0485
66,0150
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0119
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0488
66,0151
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0129
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0490
66,0151
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0139
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0492
66,0151
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0149
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0490
66,0151
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0139
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
A-34
555,0492
66,0151
29,5017
31,5802
109,5386 109,5386
35,7762
58,0149
6,3495E-04
9,5305E-04 9,5305E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0494
66,0151
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0159
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0496
66,0151
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0169
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0494
66,0151
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0159
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0496
66,0151
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0169
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0498
66,0151
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0178
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0500
66,0152
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0188
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0498
66,0151
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0178
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0500
66,0152
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0188
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0502
66,0152
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0198
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0504
66,0152
29,5017
31,5802
109,5388 109,5388
35,7762
58,0207
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0502
66,0152
29,5017
31,5802
109,5387 109,5387
35,7762
58,0197
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0503
66,0152
29,5017
31,5802
109,5388 109,5388
35,7762
58,0207
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0505
66,0152
29,5017
31,5802
109,5388 109,5388
35,7762
58,0216
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
555,0507
66,0152
29,5017
31,5802
109,5388 109,5388
35,7762
58,0226
6,3495E-04
9,5306E-04 9,5306E-04
1,1569E-03 1,1569E-03
5,9253E-04 5,9253E-04
7,0668E-04
kJ/jam.cm 2.K µ
∆H
reaktan
del H product
UD
0,0009
0,00903
13938,099794
7455,348331 7455,348331
7763,253574 7763,253574
24190,409959
8816,357699
29156,701700
33006,767658
0,0009
0,00903
13934,094603
7453,553866 7453,553866
7761,333470 7761,333470
24183,758823
8814,182513
29148,981939
32997,941336
0,0009
0,00903
13925,936078
7449,898147 7449,898147
7757,421870 7757,421870
24170,210060
8809,751266
29133,256095
32979,961326
0,0008
0,00903
13925,866185
7449,866827 7449,866827
7757,388357 7757,388357
24170,093987
8809,713302
29133,121370
32979,807289
0,0009
0,00903
13931,847873
7452,547194 7452,547194
7760,256327 7760,256327
24180,027771
8812,962273
29144,651394
32992,990044
0,0008
0,00903
13930,664786
7452,017082 7452,017082
7759,689107 7759,689107
24178,063048
8812,319700
29142,370976
32990,382747
campuran
HCl
O2
A-35
C2 H 4 Cl 2
H2O
Kj/mol
C2 H 4
∆H
reaktan
∆H
product
0,0008
0,00903
13931,997385
7452,614186 7452,614186
7760,328008 7760,328008
24180,276060
8813,043477
29144,939578
32993,319536
0,0008
0,00903
13934,157703
7453,582138 7453,582138
7761,363722 7761,363722
24183,863611
8814,216783
29149,103564
32998,080394
0,0008
0,00903
13934,614071
7453,786613 7453,786613
7761,582512 7761,582512
24184,621475
8814,464639
29149,983196
32999,086114
0,0008
0,00903
13936,004161
7454,409432 7454,409432
7762,248935 7762,248935
24186,929910
8815,219595
29152,662528
33002,149505
0,0008
0,00903
13938,146605
7455,369303 7455,369303
7763,276014 7763,276014
24190,487692
8816,383120
29156,791922
33006,870813
0,0008
0,00903
13940,598545
7456,467791 7456,467791
7764,451423 7764,451423
24194,559376
8817,714681
29161,517759
33012,274058
0,0008
0,00903
13939,001436
7455,752280 7455,752280
7763,685808 7763,685808
24191,907228
8816,847354
29158,439523
33008,754583
0,0008
0,00903
13941,221957
7456,747076 7456,747076
7764,750267 7764,750267
24195,594602
8818,053226
29162,719299
33013,647828
0,0008
0,00903
13943,681233
7457,848787 7457,848787
7765,929136 7765,929136
24199,678395
8819,388707
29167,459156
33019,067102
0,0008
0,00903
13946,241015
7458,995468 7458,995468
7767,156134 7767,156134
24203,929020
8820,778711
29172,392617
33024,707731
0,0008
0,00903
13943,951754
7457,969972 7457,969972
7766,058809 7766,058809
24200,127609
8819,535606
29167,980534
33019,663215
0,0008
0,00903
13946,433127
7459,081524 7459,081524
7767,248218 7767,248218
24204,248028
8820,883029
29172,762869
33025,131056
0,0008
0,00903
13948,979748
7460,222252 7460,222252
7768,468856 7768,468856
24208,476732
8822,265828
29177,670856
33030,742560
0,0008
0,00903
13951,541664
7461,369776 7461,369776
7769,696775 7769,696775
24212,730769
8823,656877
29182,608215
33036,387646
0,0008
0,00903
13949,034268
7460,246673 7460,246673
7768,494988 7768,494988
24208,567263
8822,295432
29177,775929
33030,862694
0,0008
0,00903
13951,567197
7461,381212 7461,381212
7769,709013 7769,709013
24212,773166
8823,670740
29182,657422
33036,443906
0,0008
0,00903
13954,099114
7462,515245 7462,515245
7770,922505 7770,922505
24216,977328
8825,045446
29187,536865
33042,022774
0,0008
0,00903
13956,609997
7463,639804 7463,639804
7772,125869 7772,125869
24221,146502
8826,408678
29192,375670
33047,555179
0,0008
0,00903
14073,090028
7515,750396 7515,750396
7827,898095 7827,898095
24414,487386
8889,590786
29416,738519
33304,078173
0,0008
0,00903
14073,105937
7515,757506 7515,757506
7827,905705 7827,905705
24414,513784
8889,599408
29416,769148
33304,113192
0,0008
0,00903
14073,121524
7515,764471 7515,764471
7827,913162 7827,913162
24414,539647
8889,607855
29416,799157
33304,147503
0,0008
0,00903
14073,136796
7515,771296 7515,771296
7827,920467 7827,920467
24414,564988
8889,616132
29416,828559
33304,181119
0,0008
0,00903
14073,120891
7515,764189 7515,764189
7827,912859 7827,912859
24414,538597
8889,607512
29416,797939
33304,146110
0,0008
0,00903
14073,136176
7515,771019 7515,771019
7827,920171 7827,920171
24414,563959
8889,615796
29416,827366
33304,179755
0,0008
0,00903
14073,151151
7515,777712 7515,777712
7827,927335 7827,927335
24414,588808
8889,623912
29416,856198
33304,212720
A-36
0,0008
0,00903
14073,165824
7515,784269 7515,784269
7827,934354 7827,934354
24414,613155
8889,631863
29416,884447
33304,245018
0,0008
0,00903
14073,150544
7515,777440 7515,777440
7827,927044 7827,927044
24414,587800
8889,623582
29416,855028
33304,211382
0,0008
0,00903
14073,165229
7515,784003 7515,784003
7827,934069 7827,934069
24414,612166
8889,631541
29416,883301
33304,243707
0,0008
0,00903
14073,179617
7515,790433 7515,790433
7827,940952 7827,940952
24414,636040
8889,639338
29416,911001
33304,275379
0,0008
0,00903
14073,193714
7515,796733 7515,796733
7827,947696 7827,947696
24414,659432
8889,646978
29416,938142
33304,306410
0,0008
0,00903
14073,179033
7515,790172 7515,790172
7827,940673 7827,940673
24414,635071
8889,639022
29416,909877
33304,274093
0,0008
0,00903
14073,193142
7515,796477 7515,796477
7827,947422 7827,947422
24414,658482
8889,646668
29416,937041
33304,305150
0,0008
0,00903
14073,206965
7515,802655 7515,802655
7827,954035 7827,954035
24414,681420
8889,654159
29416,963655
33304,335579
0,0008
0,00903
14073,220509
7515,808707 7515,808707
7827,960514 7827,960514
24414,703894
8889,661499
29416,989731
33304,365393
0,0008
0,00903
14073,206404
7515,802404 7515,802404
7827,953767 7827,953767
24414,680489
8889,653855
29416,962575
33304,334344
0,0008
0,00903
14073,219960
7515,808462 7515,808462
7827,960251 7827,960251
24414,702981
8889,661202
29416,988673
33304,364183
0,0008
0,00903
14073,233241
7515,814397 7515,814397
7827,966605 7827,966605
24414,725019
8889,668399
29417,014243
33304,393418
0,0008
0,00903
14073,246254
7515,820212 7515,820212
7827,972830 7827,972830
24414,746611
8889,675451
29417,039296
33304,422063
0,0008
0,00903
14073,232702
7515,814156 7515,814156
7827,966347 7827,966347
24414,724125
8889,668107
29417,013205
33304,392232
0,0008
0,00903
14073,245726
7515,819976 7515,819976
7827,972577 7827,972577
24414,745735
8889,675165
29417,038279
33304,420900
0,0008
0,00903
14073,258486
7515,825679 7515,825679
7827,978681 7827,978681
24414,766908
8889,682081
29417,062846
33304,448989
0,0008
0,00903
14073,270988
7515,831266 7515,831266
7827,984662 7827,984662
24414,787653
8889,688856
29417,086917
33304,476509
0,0008
0,00903
14073,257968
7515,825447 7515,825447
7827,978434 7827,978434
24414,766049
8889,681800
29417,061849
33304,447849
0,0008
0,00903
14073,270481
7515,831039 7515,831039
7827,984420 7827,984420
24414,786811
8889,688581
29417,085940
33304,475392
0,0008
0,00903
14073,282741
7515,836518 7515,836518
7827,990284 7827,990284
24414,807154
8889,695225
29417,109543
33304,502379
0,0008
0,00903
14073,294753
7515,841886 7515,841886
7827,996031 7827,996031
24414,827085
8889,701735
29417,132669
33304,528820
A-37
Kj/kmol ∆H
reaktan
∆H
CA=CA0(1-XA) product
Panas Reaksi
Harga k
CA
rA=kCACB2=kCA02(1-XA)(M-2XA)2 Kec. Densitas Reaksi Gas G
fk
Cpcooler
29156701,7
33006767,7
3610865,9578
7,088725
0,029841223
0,02525
1,475555
8,8138
4,2060
0,99326
29148981,9
32997941,3
3609759,3965
7,080791
0,026570919
0,0178051
1,524747
8,8138
4,1667
0,9953
29133256,1
32979961,3
3607505,2309
7,064651
0,018024272
0,0055451
1,667337
8,8138
4,0528
1,00198
29133121,4
32979807,3
3607485,9191
7,064512
0,014100472
0,0026548
1,740505
8,8138
3,9945
1,00844
29144651,4
32992990
3609138,6499
7,076344
0,019637050
0,0071826
1,638523
8,8138
4,0759
1,00478
29142371
32990382,7
3608811,7715
7,074003
0,014971937
0,0031823
1,723553
8,8138
4,0081
1,01116
29144939,6
32993319,5
3609179,9586
7,076640
0,012260984
0,0017484
1,776448
8,8138
3,9660
1,01733
29149103,6
32998080,4
3609776,8303
7,080916
0,010442211
0,0010807
1,813480
8,8138
3,9365
1,02331
29149983,2
32999086,1
3609902,9181
7,081820
0,014622194
0,0029677
1,730043
8,8138
4,0030
1,01694
29152662,5
33002149,5
3610286,9773
7,084573
0,012033559
0,0016548
1,780823
8,8138
3,9625
1,02293
29156791,9
33006870,8
3610878,8904
7,088818
0,010279668
0,0010322
1,816665
8,8138
3,9340
1,02874
29161517,8
33012274,1
3611556,2983
7,093678
0,008999011
0,0006929
1,843597
8,8138
3,9126
1,03437
29158439,5
33008754,6
3611115,0597
7,090512
0,011408912
0,0014114
1,793335
8,8138
3,9526
1,02838
29162719,3
33013647,8
3611728,5287
7,094914
0,009831058
0,0009036
1,825909
8,8138
3,9267
1,03402
29167459,2
33019067,1
3612407,9459
7,099792
0,008658732
0,0006178
1,850747
8,8138
3,9069
1,03949
29172392,6
33024707,7
3613115,1146
7,104872
0,007748703
0,0004431
1,870407
8,8138
3,8913
1,0448
29167980,5
33019663,2
3612482,6810
7,100329
0,009251619
0,0007537
1,838035
8,8138
3,9170
1,03916
29172762,9
33025131,1
3613168,1870
7,105253
0,008212621
0,0005276
1,860263
8,8138
3,8994
1,04448
29177670,9
33030742,6
3613871,7039
7,110310
0,007393319
0,0003852
1,878095
8,8138
3,8852
1,04964
29182608,2
33036387,6
3614579,4309
7,115399
0,006728860
0,0002906
1,892754
8,8138
3,8735
1,05465
29177775,9
33030862,7
3613886,7652
7,110418
0,007732517
0,0004407
1,870619
8,8138
3,8911
1,04934
A-38
29182657,4
33036443,9
3614586,4843
7,115450
0,007005679
0,0003279
1,886566
8,8138
3,8784
1,05436
29187536,9
33042022,8
3615285,9094
7,120483
0,006408639
0,0002512
1,899822
8,8138
3,8679
1,05923
29192375,7
33047555,2
3615979,5092
7,125476
0,005908671
0,000197
1,911030
8,8138
3,8590
1,06397
29416738,5
33304078,2
3648139,6537
7,359945
0,000311415
2,979E-08 2,979E-08
29416769,1
33304113,2
3648144,0440
7,359977
0,000310195
2,945E-08
2,040054
8,8138
3,7571
1,2555
29416799,2
33304147,5
3648148,3455
7,360009
0,000308984
2,91E-08
2,040084
8,8138
3,7571
1,25552
29416828,6
33304181,1
3648152,5600
7,360040
0,000307783
2,876E-08 2,876E-08
2,040114
8,8138
3,7 571
1,25555
29416797,9
33304146,1
3648148,1709
7,360008
0,000309003
2,911E-08 2,911E-08
2,040083
8,8138
3,7 571
1,25552
29416827,4
33304179,8
3648152,3889
7,360039
0,000307801
2,877E-08 2,877E-08
2,040113
8,8138
3,7 571
1,25554
29416856,2
33304212,7
3648156,5217
7,360069
0,000306609
2,844E-08 2,844E-08
2,040143
8,8138
3,7 570
1,25557
29416884,4
33304245
3648160,5708
7,360099 7,360099
0,000305426
2,811E-08
2,040172
8,8138
3,7570
1,25559
29416855
33304211,4
3648156,3539
7,360068
0,000306628
2,844E-08 2,844E-08
2,040142
8,8138
3,7 570
1,25557
29416883,3
33304243,7
3648160,4065
7,360098
0,000305445
2,811E-08 2,811E-08
2,040172
8,8138
3,7 570
1,25559
29416911
33304275,4
3648164,3771
7,360127
0,000304271
2,779E-08 2,779E-08
2,040201
8,8138
3,7 570
1,25561
29416938,1
33304306,4
3648168,2674
7,360156
0,000303106
2,747E-08 2,747E-08
2,040230
8,8138
3,7 570
1,25563
2,040024
8,8138
3,7 571
1,25547
29416909,9
33304274,1
3648164,2159
7,360126
0,000304289
2,78E-08
2,040200
8,8138
3,7570
1,25561
29416937
33304305,2
3648168,1095
7,360155
0,000303124
2,748E-08 2,748E-08
2,040229
8,8138
3,7 570
1,25563
29416963,7
33304335,6
3648171,9244
7,360183
0,000301967
2,717E-08 2,717E-08
2,040258
8,8138
3,7 569
1,25565
29416989,7
33304365,4
3648175,6620
7,360211
0,000300820
2,686E-08 2,686E-08
2,040286
8,8138
3,7 569
1,25567
29416962,6
33304334,3
3648171,7695
7,360182
0,000301985
2,717E-08 2,717E-08
2,040257
8,8138
3,7 569
1,25565
29416988,7
33304364,2
3648175,5104
7,360210
0,000300838
2,686E-08 2,686E-08
2,040286
8,8138
3,7 569
1,25567
29417014,2
33304393,4
3648179,1755
7,360237
0,000299699
2,656E-08 2,656E-08
2,040314
8,8138
3,7 569
1,25569
29417039,3
33304422,1
3648182,7666
7,360263
0,000298568
2,626E-08 2,626E-08
2,040342
8,8138
3,7 569
1,25571
29417013,2
33304392,2
3648179,0268
7,360235
0,000299716
2,656E-08 2,656E-08
2,040314
8,8138
3,7 569
1,25569
A-39
29417038,3
33304420,9
3648182,6209
7,360262
0,000298586
2,626E-08 2,626E-08
2,040342
8,8138
3,7 569
1,25571
29417062,8
33304449
3648186,1423
7,360288 7,360288
0,000297464
2,597E-08
2,040370
8,8138
3,7569
1,25573
29417086,9
33304476,5
3648189,5925
7,360313
0,000296350
2,568E-08 2,568E-08
2,040397
8,8138
3,7 568
1,25575
29417061,8
33304447,8
3648185,9994
7,360287
0,000297481
2,597E-08 2,597E-08
2,040369
8,8138
3,7 569
1,25573
29417085,9
33304475,4
3648189,4525
7,360312
0,000296367
2,568E-08 2,568E-08
2,040397
8,8138
3,7 568
1,25575
29417109,5
33304502,4
3648192,8357
7,360337
0,000295262
2,54E-08
2,040424
8,8138
3,7568
1,25577
29417132,7
33304528,8
3648196,1506
7,360362
0,000294165
2,511E-08 2,511E-08
2,040452
8,8138
3,7 568
1,25579
dx/dz F1
dT/dz F2
dTc/dz F3
dP/dz
Runge kutta F4
K
L
M
N
2,191803
-1,216762
28,740555
-3,46501E-05 -3,46501E-05
0,219180
-0,121676
2,874055
-0,000003
1,735782
-0,751161
28,446730
-3,32188E-05 -3,32188E-05
0,572808
-0,247883
9,387421
-0,000003
0,796905
-0,006436
27,507020
-2,95479E-05 -2,95479E-05
0,262979
-0,002124
9,077316
-0,000003
0,487697
0,157225
26,628568
-2,78984E-05
0,160940
0,051884
8,787427 8,787427
-0,000003
0,947462
-0,108925
27,138791
-3,02388E-05 -3,02388E-05
0,312662
-0,035945
8,955801
-0,000003
0,550581
0,122690
26,274135
-2,82687E-05
0,181692
0,040488
8,670465 8,670465
-0,000003
0,369384
0,198890
25,453122
-2,71386E-05
0,121897
0,065634
8,399530 8,399530
-0,000003
0,268086
0,229773
24,669220
-2,63868E-05
0,088468
0,075825
8,140842 8,140842
-0,000003
0,525739
0,127973
25,510953
-2,81268E-05
0,173494
0,042231
8,418615 8,418615
-0,000003
0,356207
0,197228
24,722847
-2,70486E-05
0,117548
0,065085
8,158539 8,158539
-0,000003
0,260095
0,225709
23,969677
-2,63239E-05
0,085831
0,074484
7,909994 7,909994
-0,000003
0,199463
0,237830
23,248385
-2,5798E-05
0,065823
0,078484
7,671967
-0,000003
0,320454
0,204403
24,017981
-2,67926E-05
0,105750
0,067453
7,925934 7,925934
-0,000003
0,238094
0,226371
23,294188
-2,61419E-05
0,078571
0,074702
7,687082 7,687082
-0,000003
A-40
0,184822
0,235610
22,600407
-2,56612E-05
0,060991
0,077751
7,458134 7,458134
-0,000003
0,148120
0,238658
21,934628
-2,52898E-05
0,048880
0,078757
7,238427 7,238427
-0,000003
0,211015
0,228392
22,642799
-2,59057E-05
0,069635
0,075369
7,472124 7,472124
-0,000003
0,166396
0,234386
21,975163
-2,54806E-05
0,054911
0,077347
7,251804 7,251804
-0,000003
0,134948
0,235781
21,333993
-2,51468E-05
0,044533
0,077808
7,040218 7,040218
-0,000003
0,111862
0,234661
20,717735
-2,48772E-05
0,036914
0,077438
6,836853 6,836853
-0,000002
0,147617
0,233113
21,371967
-2,52861E-05
0,048714
0,076927
7,052749 7,052749
-0,000003
0,121256
0,233008
20,754183
-2,49906E-05
0,040014
0,076893
6,848881 6,848881
-0,000002
0,101541
0,231061
20,160023
-2,47488E-05
0,033509
0,076250
6,652807 6,652807
-0,000002
0,086376
0,228036
19,588198
-2,4547E-05
0,028504
0,075252
6,464105
-0,000002
0,000248
0,001461
0,102818
-2,23879E-05
0,000082
0,000482
0,033930
-0,000002
0,000246
0,001431
0,100738
-2,23874E-05
0,000081
0,000472
0,033243
-0,000002
0,000244
0,001402
0,098700
-2,23869E-05
0,000081
0,000463
0,032571
-0,000002
0,000242
0,001374
0,096704
-2,23865E-05
0,000080
0,000453
0,031912
-0,000002
0,000244
0,001403
0,098783
-2,23869E-05
0,000081
0,000463
0,032598
-0,000002
0,000242
0,001375
0,096785
-2,23865E-05
0,000080
0,000454
0,031939
-0,000002
0,000240
0,001347
0,094827
-2,2386E-05
0,000079
0,000445
0,031293
-0,000002
0,000238
0,001320
0,092909
-2,23855E-05
0,000079
0,000436
0,030660
-0,000002
0,000240
0,001348
0,094907
-2,2386E-05
0,000079
0,000445
0,031319
-0,000002
0,000238
0,001321
0,092987
-2,23855E-05
0,000079
0,000436
0,030686
-0,000002
0,000237
0,001294
0,091106
-2,23851E-05
0,000078
0,000427
0,030065
-0,000002
0,000235
0,001268
0,089264
-2,23846E-05
0,000077
0,000418
0,029457
-0,000002
0,000237
0,001295
0,091183
-2,23851E-05
0,000078
0,000427
0,030090
-0,000002
0,000235
0,001269
0,089339
-2,23846E-05
0,000077
0,000419
0,029482
-0,000002
A-41
0,000233
0,001243
0,087532
-2,23842E-05
0,000077
0,000410
0,028885
-0,000002
0,000231
0,001218
0,085762
-2,23837E-05
0,000076
0,000402
0,028301
-0,000002
0,000233
0,001244
0,087605
-2,23842E-05
0,000077
0,000411
0,028910
-0,000002
0,000231
0,001219
0,085833
-2,23837E-05
0,000076
0,000402
0,028325
-0,000002
0,000230
0,001195
0,084098
-2,23833E-05
0,000076
0,000394
0,027752
-0,000002
0,000228
0,001170
0,082397
-2,23829E-05
0,000075
0,000386
0,027191
-0,000002
0,000230
0,001196
0,084168
-2,23833E-05
0,000076
0,000395
0,027775
-0,000002
0,000228
0,001171
0,082466
-2,23829E-05
0,000075
0,000387
0,027214
-0,000002
0,000226
0,001148
0,080798
-2,23824E-05
0,000075
0,000379
0,026663
-0,000002
0,000224
0,001125
0,079165
-2,2382E-05
0,000074
0,000371
0,026124
-0,000002
0,000226
0,001149
0,080866
-2,23824E-05
0,000075
0,000379
0,026686
-0,000002
0,000224
0,001126
0,079231
-2,2382E-05
0,000074
0,000371
0,026146
-0,000002
0,000223
0,001103
0,077629
-2,23816E-05
0,000074
0,000364
0,025618
-0,000002
0,000221
0,001080
0,076059
-2,23811E-05
0,000073
0,000357
0,025100
-0,000002
A-42
6. Mechanical Design Reaktor 1. Pipa
Jenis pipa
= Stainless Steel SA 213
Susunan pipa
= Triangular Pitch ( Kern, 1983 )
Ukuran Pipa Diameter Nominal (IPS)
=
1 in
Schedule Number
=
40
Diameter luar (OD)
=
1,32 in
Diameter dalam (ID)
=
1,049 in
Luas penampang pipa
=
0,864 in
2
2
Luas permukaan luar perpanjang pipa
= 0,334 ft /ft
Luas permukaan dalam perpanjang pipa
= 0,274 ft /ft
Factor design
= 20%
Panjang pipa
= 13,50 m
Jarak antara 2 pusat pipa (P T) = 1,25 OD = 1,65 in Clearence ( C = PT – OD )
= 0,33 in
Jumlah pipa
= 8187 buah
2. Isolator
Tebal isolasi dihitung dengan asumsi ; 1. Kondisi adiabatis ( Qloss ke lingkungan Kecil ) 2. Tg = suhu diameter dalam reaktor 3. Panas radiasi diabaikan A-43
2
Isolasi reaktor menggunakan Asbestos dengan suhu maksimal 932 F dan dinding bagian luar dilapisi Sainless Stell SA-212 grade B (brawnell & young 1945). Bahan perancangan
1. Isolator, Asbestos berfungsi menahan sampai suhu luar isolator 60 C. 2. Lapisan penahan tekanan karena konduktivitas panas yang tinggi. Data fisis bahan ;
Bahan
T max
( 0 F )
Lb/ft
Asbestos
3
k
Cp
0 Btu/hr.ft. F
kJ/kg. 0 C
932
36
0,195
-
-
488
26
-
SA-212
T3 T2
T1 q1 r1
r2
xs1
q2
q3
r3
xs 2
Keterangan ;
r 1
= jari-jari dalam shell, 78,4044 78,4044 in.
r 2
= jari-jari luar shell, 84,0000 in.
r 3
= jari-jari penyekat.
A-44
udara
= transfer panas konveksi konveksi dari pendingin ke dalam dalam reaktor.
q1
q 2 = transfer panas konveksi dari dinding dalam ke luar
reaktor
q 3 = transfer panas konveksi dari dinding luar reaktor ke
dinding isolasi.
T1
= suhu reaktor.
T2
= suhu luar dinding = 97 0C
T3
= 35 0 C
Tu = suhu udara lingkungan = 30
0
C
T4
= 97 0C
= 206 0 F
= 666 0 R
= 370 0 K
Tu
= 30 0C
= 86 0 F
= 546 0 R
= 303 0 K
a. Menentukan Koefisien perpindahan panas konveksi (hc) k e udara dan panas radiasi (hr). ( Rase & Barow, 1957 ) hc
2 o 0,19 T 1 / 3 = 0,9387 BTU/jam ft F
ℎ
=
. . ( )
b. Kondisi Stady state
q1 = q2 = q3 Panas yang hilang (Qloss) :
Qloss ( hc hr ) A(Ts Tu )
A-45
= 0,0202 BTU/jam ft
2 o
F
Qloss
= 210175,3 Btu/jam
Panas yang hilang direncanakan direncana kan 5% dari Qloss = 10508,76 Btu/jam Qisolasi = Qloss – Q hilang hilang 5% c.
= 199666,5 Btu/jam
d. Perhitungan isolator
Tebal isolasi ;
2. .L (T4 - Tu) Ln (r2/r1) Ln (r3/r2) Ks
Ka
Dengan menggunakan metode golseak dalam ecxel maka r 3 = 7,0440 ft Tebal isolasi = r 3 – r2 =0,0440 ft = 0,5278 in.
e. Menghitung tebal plat lapisan luar
=
. + ( .,.)
keterangan ;
= tebal shell = tekanan = jari-jari = effisiensi pen gelasan
= 0,8
C = fakto r koro si
= 0,125 in
f =
= 17.500 psi
allow stres
Plate menggunkan ; SA-212 garde B tekanan total reaktor direaktor diambil 1,5 takanan operasi. A-46
= Tekanan operasi = 161,7 161,7 psi
P design = 242,44 psi Maka tebal plat lapisan lapisan luar = ts 1,4976 in maka, dipilih tebal standar = 1 1/2 in in = 1,5 in
3.1.1.
Perhitungan Qloss ke lingkungan
3 . 1 . 2 . 1 . Isolasi
Perpindahan panas dalam reaktor melalui dinding reaktor – isolasi – plate lapisan luar serta udara dapat dijabarkan sebagai berikut ; Qloss ( hc hr ) A(Ts Tu ) hc
0 .19 ( t )1 / 3
hr
E . (Ts
4
Tu 4 )
Ts Tu
Diketahui :
Ts
= 206,334 F
Tu
= 85,734 F
n
= 3
E
= 0,8 1
Maka : hc
= 0,19.(206,334 0,19.(206,334 F-85,734 F)
1/3
2
= 0,938719927 BTU/jam.ft . hr
=
0,000000001713.0,81(206,334
4
(206,334 85,734)
A-47
85,734 4 )
2
= 0,0202 BTU/jam.ft . sehingga diperoleh ; Qloss ( hc hr ) A(Ts Tu )
= 210.175,2588 btu/jam
3. Tebal head (th)
Tebal head (th) dihitung dengan persamaan : th
V
P IDS . .V
2. f E . 0. 2 P
1 6
C
2 k 2
Bahan head diambil sama dengan bahan plat shell Th = 2,61964187 in Dipilih tebal standart = 2,75 in
A-48
4. Tinggi head
Dipilih bentuk Torispherical Dished Head ( tekanan 15–200 psig.
OD
A O
b=
icr B
f s
A
t
ID a r
a = ½ IDS = ½ (156,8088) (156,8088)
= 78,4044 in
Young : Tabel 5.7 Brownell and Young
icr
= 10,125 in r
= 144 in
AB = a - (icr) = 68,2794 in BC
= r - (icr) = 75,7506 in
b
= r -
BC
2
AB
2
= 111,2657 in
A-49
1959 diperoleh bahwa untuk tebal Dari tabel 5.8 Brownell dan Young, 1959 head 2,75 in maka dipilih straight flange (sf) sebesar 4 in.
t=
23
4
sf = 1 ½ - 4 ½
Diambil sf = 4 in Tinggi head = b + sf + th th = 111,2657 + 4 + 2,6196 2,6196 = 117,8854 in = 2,9942 m support 5. Tebal grid support Grid support berfungsi untuk menyangga tumpukan katalis dan memegang pipa. Grid support biasanya berbentuk piringan bergelombang atau piringan berlubang dengan tebal antara 4-6 in. Grid support terbuat dari bahan tahan korosi seperti carbon steel, alloy stell, cast iron , dan keramik ( Rase, 1977). Karena reaktor harus beroperasi pada suhu 605 K, maka grid support dipilih terbuat dari austenitic steel (18Cr-8Ni) SA-167 Type 304 grade 3 yang dapat melayani pada suhu operasi
1300 0F dengan
tekanan maksimum yang diijinkan (f) 2450 psi. Grid support dipilih berbentuk piringan berlubang ( perforated ). ). Asumsi : Ap
= N x A pipa = 8187 x
Volume pipa reaktor =
4
4
(1,049) 2 = 7072,0516 in 2
. ID Z . Nt .
A-50
=
4
x 0,0266 x13,5 x8718
= 2.311,732 m 2 Volume pipa reaktor ≈ Volume katalis Volume katalis = 97% x volume pipa reaktor 3
Volume katalis = 2.242,380 m V Berat katalis = b
=
2.242,38m
3
1050kg / m 3
.
= 2.354.498,6936 kg F
= m.
g
= 2.354.489,6936 2.354.489,6936 x
gc
32,17 32,17
= 2.354.489,6936 2.354.489,6936 kg F
P
=
t
= d ep
A
=
2.354.489, 6936 7072,0516
= 332,92 psi
3 P . 16 f
= 0,1161 in dipilih tebal grid yaitu 0,5 in 6. Tinggi Reaktor
Tinggi reaktor total = Panjang Tube + 2 (tinggi head ) = 13,5 + 2 (2,9942) = 19,4884 m
A-51
7. Volume Reaktor
Volume Head 3
Young,1959) ( Brownell and Young,1959
Vh = 0.000049 0 .000049 IDs 3
= 188,9328 in
Volume ini tidak termasuk straight flange
Volume Shell = /4 (IDs) (Ls + 2 x sf) 2
Vs + Vsf
3
= 10.259.101,18 in = 168,1169m
3
Volume Reaktor VR
= Vs + (2 x Vh) 3
= 168,1227 m
8. Pipa Pemasukan Gas o
Campuran gas masuk reaktor pada suhu 280 C dan tekanan 11 atm Komposisi gas masuk reaktor : Komponen
BM
Input (kg/jam)
N2
28
63.274,7459
O2
32
16.819,8692
C2H4 HCl
28 36,5
14.717,3855 38.370,3265
C2H3Cl
62,5
396,6970
C2H4Cl2
99
2,6150
H2O Total
18
0 133.581,6390
A-52
Jumlah gas masuk = 133 .581,639 0 kg/jam = 37,1060 kg/detik
mix Dopt
3
= 20,8819 kg/m 0.50
= 226 (G)
()
= 226 (37,1060)
-0.35
0.50
(Coulson & Richardson , 1989) -0.35
(20,8819)
= 475,2381 mm = 18,7101 in Diambil ukuran pipa dengan spesifikasi sebagai berikut : NPS
= 20 in
OD
= 20 in
SN
= 30
ID
= 19,25 in
9. Pipa pengeluaran Gas Hasil Reaksi
Campuran gas hasil reaksi keluar dari reaktor pada suhu 280 tekanan 10,99 atm. Komposisi gas keluar reaktor : komponen
BM
kg/jam
N2
28
63274,7459
O2
32
8494,0339
C2H4 HCl
28 36,5
147,1739 383,7033
C2H3Cl
62,5
396,6970
C2H4Cl2
99
51518,7205
H2O
18
9366,564634
Total
133.581,6390
Jumlah gas keluar = 133.581,6390 133.581 ,6390 kg/jam = 37,1060 kg/detik
A-53
o
C dan
BMmix = 37,2288 k g/kgmol
Dopt
(37,2288).(10,99) 0.08206.(553) 0.50
= 226 (G)
()
= 226 (37,1060)
9,0248kg / m 3
-0.35
0.50
(Coulson & Richardson , 1989) -0.35
(9,0248)
= 637,4230 mm = 25,0953 in
Diambil ukuran pipa dengan spesifikasi sebagai berikut : NPS
= 26
OD
= 26 in
SN
= 20
ID
= 25,25 in
10.Pipa 10. Pipa Pemasukan dan pengeluaran Dowtherm-A o
Dowtherm-A cair masuk shell reaktor pada suhu 280 C dan tekanan 11
atm
s = 1007,229 1007,229 kg/m3 Jumlah Dowtherm-A masuk = 413.350,4301 kg/jam = 114,8196 114,8196 kg/detik kg/detik Dopt
= 226 (G)0.50 ()-0.35 0.50
= 226 (114,8196)
(Coulson & Richardson, 1989) (1007,229)
-0.35
= 215,2888 mm = 6,7536 in Diambil ukuran pipa dengan spesifikasi sebagai berikut : NPS
= 8
OD
= 8,625 in
A-54
SN
= 40
ID
= 7,981 in
11. Man Man hole Man hole digunakan untuk membersihkan bagian-bagian reaktor yang tidak terjangkau oleh alat pembersih. Diameter man hole 14 - 24 in Backhurst ). ( Backhurst ). Dipilih diameter man hole 24 in dan letaknya di sebelah
lubang pemasukan umpan dan pengeluaran hasil. 12. Baffle Baffle Baffle spacing diambil 0,25 IDS = 39,2022 in 13. Inert Inert Ballast Inert ballast digunakan untuk melindungi permukaan katalisator terhadap pengaruh aliran reaktan yang melaju secara langsung ( Rase, 1957). Inert ballast berbentuk bola-bola keramik. Inert ballast terletak pada bagian atas dan bawah tumpukan katalisator. Tebal tumpukan inert ballast berkisar antara 0 – 6 in. Diambil inert ballast setebal 3 in.
14. Ballast Ballast separator screen screen Ballast separator screen berfungsi untuk menyangga inert ballast . Ballast separator screen berupa anyaman kawat yang memiliki ukuran Rase, 1957). Diambil ukuran ballast separator screen antara 5 – 10 mesh ( Rase
10 mesh .
A-55
ODS =4,27 4,27 m
19, 19, 25 in
7, 981in
ts =1 =1, 5 in
Skala1:80
B =2, =2, 5 m
2,067 in
1,32in
7, 981 in in
25, 25, 25 in
Penampang Depan Reakt Reakt orFi x e d b e d Mu Mu l t i t u b e
A-56
A-57
