![Lamp. B - Neraca Panas [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/lamp-b-neraca-panas.jpg)
12 0 162 KB
Kapasitas Panas Komponen 1. Komponen Padatan (Solid Compounds) Komponen A B C C18H36O2 -118.77 1.9795 0
Temperatur (K)
Cp (j/mol.K)
298
471.121
2. Komponen Cairan (Liquid Compounds) Komponen A B C C3H5(OH)3 132.145 8.60E-01 -1.97E-03
D
Temperatur (K)
1.81E-06
298
C14H28O2
80.266
2.8162
-6.01E-03
5.13E-06
298
C16H32O2
86.29
3.5237
-7.32E-03
6.10E-06
298
C18H32O2
241.348
2.3065
-5.07E-03
4.75E-06
298
C18H34O2
278.686
2.5434
-5.44E-03
4.92E-06
298
C18H36O2
99.012
3.5874
-7.25E-03
5.90E-06
298
C3H5(COOR)3
34.024
-6.31E-02 1.49E-04
0
298
H2 O
92.053
-4.00E-02 -2.11E-04
5.35E-07
298
D
E
3.19E-08
-8.76E-12
3.Komponen Gas (Gasses Compound) A B C Komponen H2 25.399 2.02E-02 -3.85E-05
Cp (j/mol.K) 260.9168 521.5371 647.5869 604.3947 684.2318 680.5981 28.4520 75.5565
Temperatur (K)
Cp (j/mol.K)
298
2.88E+01
Tinjauan Termodinamika Tabel Nilai Entalphi Pembentukan Standar T 298 K (ΔHof) Komponen CPO C3H5(OH)3
ΔHof (kj/mol) -1,600,904 -669.6000
Gliserol
C14H28O2
-834.1000
as. Miristat
C16H32O2
-848.4000
as. Palmitat
C18H32O2
-634.7000
as. Linoleat
C18H34O2
-764.8000
as. Oleat
C18H36O2
-947.2000
as. Strearat
H2 O
-285.8300
H2
0.0000
1. Reaktor Hidrolisa (R-01) 523K
463K ΔHOP
ΔHOR 298K ΔHoR
= = = =
int Cp CPO dt + int Cp air dt -4,694.5793 + 17,000.2161 12,305.6367 j/mol 12.3056 kj/mol
ΔHoP
= = = =
int Cp as. Miristat dt + int Cp as. Palmitat + int Cp as. Strearat dt + int C 117,345.8566 + 145,707.0549 + 729,530.3527 j/mol 729.5304 kj/mol
ΔHo298
= = = =
ΔHof produk - ΔHof Reaktan
= =
ΔHOR 2,338.0412
ΔH
-4,984.6300 1,596,205.2000 j/mol 1,596.2052 kj/mol
-1,601,189.8300
ΔHOP + + reaksi endoterm (menerima panas)
2. Reaktor Hidrogenasi (R-02) 503K
503K ΔHOP
ΔHOR 298K
298K Tin Tout ΔHoR
= =
503.0000 503.0000
= = = =
int Cp as. Miristat dt + int Cp as. Palmitat + int Cp as. Strearat dt + int C -106,915.1138 + -132,755.3167 + -649,257.9474 j/mol -649.2579 kj/mol
ΔHoP
= = = =
int Cp as. Miristat dt + int Cp as. Palmitat + int Cp as. Strearat dt + int C 106,915.1138 + 132,755.3167 + 649,257.9474 j/mol 649.2579 kj/mol
Perhitungan untuk setiap reaksi yang terjadi dalam reaktor Reaksi I Asam linoleat + hidrogen = asam oleat ΔHoR = in Cp as. Linoleat dt + int hidrogen dt = = =
-123,900.9080 -129,797.3901 -129.7974
ΔHoP
= = =
int Cp as. Oleat dt 140,267.5159 j/mol 140.2675 kj/mol
ΔHo298 I
= = =
ΔHof produk - ΔHof Reaktan -764.8000 -130.1000
kj/jam
= =
ΔHOR -119.6299
ΔHOP + + eksoterm (melepas panas)
ΔH
Reaksi II As. Oleat + hidrogen = as. Stearat ΔHoR =
ΔHoP
+ j/mol kj/mol
-5,896.4820
-634.7000
= = =
int Cp as. Oleat dt + int Cp hidrogen dt -140,267.5159 + -5,896.4820 -146,163.9980 j/mol -146.1640 kj/mol
= = =
int Cp as. Stearat dt 139,522.6109 j/mol 139.5226 kj/mol
= = =
ΔHof produk - ΔHof Reaktan -947.2000 -182.4000
kj/mol
ΔH
= =
ΔHOR -189.0414
ΔHOP + + eksoterm (melepas panas)
ΔH total
= =
ΔH I + ΔH II -308.6713
kj/mol
ΔHo298 II
-764.8000
t Cp as. Strearat dt + int Cp as. Oleat dt + int Cp as. Linoleat dt + int Cp air dt + int Cp gliserol dt 153,134.5729 + 153,952.1516 + 135,988.8015 + 17,000.2161
ΔHO298
t Cp as. Strearat dt + int Cp as. Oleat dt + int Cp as. Linoleat dt + int Cp hidrogen dt -139,522.6109 + -140,267.5159 + -123,900.9080 +
-5,896.4820
t Cp as. Strearat dt + int Cp as. Oleat dt + int Cp as. Linoleat dt + int Cp hidrogen dt 139,522.6109 + 140,267.5159 + 123,900.9080 +
5,896.4820
ΔHO298
ΔHO298
+
6,401.6991
B1. Neraca Panas Di Sekitar Heat Exchanger (HE-01) Fungsi Tujuan
: Menaikkan temperatur bahan baku CPO dari T-01 sampai suhu 190oC : Menghitung kebutuhan steam
1. Menghitung Panas CPO Masuk (Q1in) Massa CPO = BM CPO = n CPO = = CP CPO = TCPOin =
1,658.0000 847.0000 Massa CPO/BM CPO 1.9575 28.4520
kg/jam kg/kmol
303
K
Tref
298 TCPOin - Tref
K
5.0000
K
n. Cp. ΔT 278.4735
kj/jam
=
ΔT
= = Sehingga, panas CPO masuk Q1in = =
kmol/jam kj/kmol.K
2. Menghitung Panas CPO Keluar (Q1out) TCPOout
=
463
K
Tref
=
298 TCPOout - Tref
K
165.0000
K
n. Cp. ΔT 9,189.6252
kj/jam
ΔT
= = Sehingga, panas CPO keluar Q1out = =
3. Menghitung Kebutuhan Steam (Msteam) Q1out - Q1in
Jika, dQ/dT = =
8,911.1517
kj/jam
Sebagai media pemanas digunakan saturated steam pada suhu 250oC dan keluar sebagai steam condensate pada s Hfg 250oC = 1,714.7 kj/kg (Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Appendi Maka, massa steam yang dibutuhkan Msteam (dQ/dT)/Hfg = =
5.1969
Tabel Neraca Panas Di Sekitar Heat Exchanger I (HE-01) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Komponen Q1in Q1out CPO steam Σ
278.4735 8,911.1517 9,189.6252
9,189.6252 9,189.6252
kg/jam
agai steam condensate pada suhu 250oC
n Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated Steam, Hal : 670)
B2. Neraca Panas Di Sekitar Heat Exchanger II (HE-02) Fungsi Tujuan
: Menaikkan temperatur air dari T-02 sampai suhu 190oC : Menghitung kebutuhan steam
1. Menghitung Panas H2O Masuk (Q2in) Massa H2O masuk =
1,110.8640
kg/jam
BM H2O
=
kg/kmol
n H2 O
= =
18.0153 Massa H2O/BM H2O 61.6623
kmol/jam
Cp H2O
=
75.5565
kj/kmol.K
TH2Oin
=
303
K
Tref
=
298 TH2Oin - Tref
K
5.0000
K
n. Cp. ΔT 23,294.9253
kj/jam
ΔT
= = Sehingga, panas H2O masuk Q2in
= =
2. Menghitung Panas H2O Keluar (Q2out) TH2Oout
=
463
K
Tref
=
298 TH2Oout - Tref
K
165.0000
K
n. Cp. ΔT 768,732.5341
kj/jam
ΔT
= = Sehingga, panas H2O keluar Q2out
= =
3. Menghitung Kebutuhan Steam (Msteam) Q2out - Q2in
Jika, dQ/dT = =
745,437.6088
kj/jam
Sebagai media pemanas digunakan saturated steam pada suhu 250oC dan keluar sebagai steam condensate pada s Hfg 250oC = 1,714.7 kj/kg (Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Append Maka, massa steam yang dibutuhkan Msteam = =
(dQ/dT)/Hfg 434.7335
Tabel Neraca Panas Di Sekitar Heat Exchanger II (HE-02) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Komponen Q2in Q2out H2 O steam Σ
23,294.9253 745,437.6088 768,732.5341
768,732.5341 768,732.5341
kg/jam
gai steam condensate pada suhu 250oC
n Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated Steam, Hal : 670)
B3. Neraca Panas Di Sekitar Reaktor Hidrolisa (R-01) Fungsi : Sebagai tempat terjadinya proses hidrolisa CPO menjadi asam lemak dan gliserol Tujuan : Menghitung kebutuhan steam 1. Menghitung Panas Umpan Masuk (Qin) Qin
= =
Q1out + Q2out 777,922.1593
kj/jam
2. Menghitung Panas Campuran Gliserol Keluar (Q3) Panas Gliserol Keluar Massa Glisero= BM Gliserol = n Gliserol = Cp Gliserol = Tgliserol =
184.0100 92.0938 1.9981 260.9168
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
523
K
Tref
= 298 ΔT = 225 Sehingga, panas gliserol keluar Qgliserol = n. Cp. ΔT =
K K
117,299.3378
kj/jam
Panas Air Keluar Massa H2O keluar =
1,005.1600
kg/jam
BM H2O
=
18.0153
kg/kmol
n H2 O
=
55.7948
kmol/jam
Cp H2O
=
75.5565
kj/kmol.K
Tair
=
523
K
298 225
K K
n. Cp. ΔT 948,523.5988
kj/jam
Tref
= ΔT = Sehingga, panas air keluar Qair = =
Maka, panas campuran gliserol keluar Q3 Qgliserol + Qair = =
1,065,822.9366 kj/jam
3. Menghitung Panas Asam Lemak Keluar (Q4) Panas Asam miristat Keluar Massa asam mir = BM asam miris = n asam mirista= Cp asam miris=
22.1200 228.3709 0.0969 521.5371
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
Tmiristat
=
523
Tref
= 298 ΔT = 225 Sehingga, panas asam miristat keluar Qmiristat = n. Cp. ΔT = Panas Asam Palmitat Keluar Massa asam pa= BM asam palm= n asam palmit= Cp asam palmi= Tpalmitat =
kj/jam
633.4600 256.4241 2.4704 647.5869
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
523
K
= 298 ΔT = 225 Sehingga, panas asam palmitat keluar Qpalmitat = n. Cp. ΔT
Panas Asam Stearat Keluar Massa asam ste = BM asam stear= n asam stearat= Cp asam stear= Tstearat =
kj/jam
86.8800 284.4772 0.3054 680.5981
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
523
K
= 298 ΔT = 225 Sehingga, panas asam stearat keluar Qstearat = n. Cp. ΔT
Panas Asam Oleat Keluar Massa asam ol= BM asam olea= n asam oleat = Cp asam oleat= Toleat =
kj/jam
674.5300 282.4614 2.3880 684.2318
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
523
K
= 298 ΔT = 225 Sehingga, panas asam oleat keluar Qoleat = n. Cp. ΔT
Panas Asam Linoleat Keluar
K K
46,767.6555
Tref
=
K K
359,948.9713
Tref
=
K K
11,366.1169
Tref
=
K
367,644.3749
K K
kj/jam
Massa asam lin = BM asam linol= n asam linolea= Cp asam linole= Tlinoleat =
162.7000 280.4455 0.5801 604.3947
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
523
K
Tref
= 298 ΔT = 225 Sehingga, panas asam linoleat keluar Qlinoleat = n. Cp. ΔT =
78,893.6817
K K
kj/jam
Maka, panas total asam lemak keluar Q4 Qmiristat + Qpalmitat + Qstearat + Qoleat + Qlinoleat =
Qout
=
864,620.8003
= =
Q3 + Q4
kj/jam
1,930,443.7369 kj/jam
4. Menghitung Kebutuhan Steam (Msteam) ΔH
= = Konversi CPO= r reaksi
= = =
2,338.0412 kj/mol 2,338,041.1895 kj/kmol 100% n1 CPO - (n1 CPO x X) (1,9575 x 100%) -(1-1) 0.0000
Sehingga, dQ/dt
= =
(r x ΔH) + (Qout - Qin) 1,152,521.5776 kj/jam
Sebagai pemanas dipakai saturated steam pada T 250oC Hfg 250oC = 1,714.7 kj/kg
(Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1 Sa
Maka, massa steam yang dibutuhkan Msteam (dQ/dT)/Hfg = =
672.1418
kg/jam
Tabel Neraca Panas Di Sekitar Reaktor Hidrolisa (R-01) Panas Masuk (kj/jam) Komponen Q1out Q2out Qsteam CPO 9,189.6252 Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Oleat Asam Linoleat -
-
-
Panas Keluar (kj/jam) Q3 Q4 -
11,366.1169 359,948.9713 46,767.6555 367,644.3749 78,893.6817
Air Gliserol Steam Σ
9,189.6252
768,732.5341 948,523.5988 117,299.3378 1,152,521.5776 768,732.5341 1,152,521.5776 1,065,822.9366 864,620.8003 1,930,443.7369 1,930,443.7369
2001. Appendix F.1 Saturated Steam, Hal : 670)
1,152,521.5776
777,922.1593 1,152,521.5776
B4. Neraca Panas Di Sekitar Cooler I (C-01) Fungis Tujuan
: Menurunkan temperatur produk asam lemak dari R-01 sampai suhu 230oC sesuai kondisi therm : Menghitung jumlah kebutuhan pendingin
1. Menghitung Panas Asam Lemak Masuk (Q4in) Q4in
=
864,620.8003
kj/jam
2. Menghitung Panas Asam Lemak Keluar (Q4out) Panas Asam Miristit Keluar n asam miristat = Cp asam miristat = Tmiristat = Tref
= ΔT = Sehingga, panas asam miristat keluar Qmiristat = = Panas Asam Palmitat Keluar n asam palmitat = Cp asam palmitat = Tpalmitat = Tref
= ΔT = Sehingga, panas asam palmitat keluar Qpalmitat = = Panas Asam Stearat Keluar n asam stearat = Cp asam stearat = Tstearat = Tref
= ΔT = Sehingga, panas asam stearat keluar Qstearat = = Panas Asam Oleat Keluar n asam oleat =
0.0969 521.5371
kmol/jam kj/kmol.K
503
K
298 205
K K
n. Cp. ΔT 10,355.7954
kj/jam
2.4704 647.5869
kmol/jam kj/kmol.K
503
K
298 205
K K
n. Cp. ΔT 327,953.5072
kj/jam
0.3054 680.5981
kmol/jam kj/kmol.K
503
K
298 205
K K
n. Cp. ΔT 42,610.5306
kj/jam
2.3880
kmol/jam
Cp asam oleat Toleat
=
684.2318
kj/kmol.K
=
503
K
298 205
K K
n. Cp. ΔT 334,964.8749
kj/jam
0.5801 604.3947
kmol/jam kj/kmol.K
503
K
298 205
K K
n. Cp. ΔT 71,880.9100
kj/jam
Tref
= ΔT = Sehingga, panas asam oleat kelaur Qoleat = = Panas Asam Linoleat Keluar n asam linoleat = Cp asam linoleat = Tlinoleat = Tref
= ΔT = Sehingga, panas asam linoleat keluar Qlinoleat = = Maka, panas total asam lemak keluar Q4out = =
Qmiristat + Qpalmitat + Qstearat + Qoleat + Qlinoleat 787,765.6181
kj/jam
3. Menghitung Kebutuhan Pendingin Masuk (Mdt) dQ/dt Cp dowtherm Tin Tout
= = =
Q4in - Q4out 76,855.1822 31.6000
kj/jam kj/kg.K
=
298
K
=
333 Tout - Tin
K
35
K
(dQ/dt)/Cp. ΔT 69.4893
kg/jam
ΔT
= = Sehingga, kebutuhan pendingin masuk Mdt = =
Tabel Neraca Panas Di Sekitar Cooler I (C-01) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Komponen Q4in Q4out Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat
11,366.1169 359,948.9713 46,767.6555
10,355.7954 327,953.5072 42,610.5306
Asam Oleat Asam Linoleat Panas yang diserap Σ
367,644.3749 78,893.6817 864,620.8003
334,964.8749 71,880.9100 76,855.1822 864,620.8003
30oC sesuai kondisi thermal R-02
B5. Neraca Panas Di Sekitar Cooler II (C-02) : Menurunkan suhu gliserol dari FD-01 sampai 30oC Fungsi Tujuan
: Menghitung jumlah kebutuhan pendingin
1. Menghitung Panas Gliserol Masuk (Q6in) Panas Gliserol Masuk Massa gliserol mas = BM gliserol = n gliserol = Cp gliserol = Tgliserol =
184.0100 92.0938 1.9981 260.9168
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
523
K
298 225
K K
=
n. Cp. ΔT 117,299.3378
kj/jam
= = = =
3.7600 18.0153 0.2087 75.5565
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
=
523
K
298 225
K K
n. Cp. ΔT 3,548.1403
kj/jam
Tref
= ΔT = Sehingga, panas gliserol masuk Qgliserol =
Panas Air Masuk Massa air masuk BM air n air Cp air Tair Tref
= ΔT = Sehingga, panas air masuk Qair = = Maka, panas total gliserol masuk Q6in = =
Qgliserol + Qair 120,847.4781
kj/jam
303
K
298 5
K K
2. Menghitung Panas Gliserol Keluar (Q6out) Panas Gliserol Keluar Tgliserol = Tref
= ΔT = sehingga, panas gliserol keluar Qgliserol =
n. Cp. ΔT
Panas Air Keluar Tair
=
2,606.6520
kj/jam
=
303
K
298 5
K K
n. Cp. ΔT 78.8476
kj/jam
Tref
= ΔT = Sehingga, panas air keluar Qair =
Maka, panas total gliserol keluar Q6out = =
Qgliserol + Qair 2,685.4995
kj/jam
3. Menghitung Kebutuhan Pendingin Masuk (Mdt) dQ/dt Cp dowtherm Tin Tout
= = =
Q6in - Q6out 118,161.9786 31.6000
kj/jam kj/kg.K
=
298
K
=
333 Tout - Tin
K
35
K
(dQ/dt)/Cp. ΔT 106.8372
kg/jam
ΔT
= = Sehingga, kebutuhan pendingin masuk Mdt =
Tabel Neraca Panas Di Sekitar HE-Cooler II (HE-04) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Komponen Q6in Q6out Gliserol Air Panas yang diserap Σ
117,299.3378 3,548.1403 120,847.4781
2,606.6520 78.8476 118,161.9786 120,847.4781
B6. Neraca Panas Di Sekitar Kompresor (CP-01) Fungsi : Menaikkan tekanan hidrogen dari 1 atm menjadi 8 atm Tujuan : Menghitung kebutuhan air pendingin 1. Menghitung Panas Hidrogen Masuk (Q7in) Massa Hidrog= BM hidrogen = n hidrogen = Cp hidrogen = Thidrogen =
12.5700 2 6.2850 28.7633
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
409.84
K
Tref
= 298 ΔT = 111.84 Sehingga, panas hodrogen masuk Q7in = n. Cp. ΔT =
K K
20,218.7313 kj/jam
2. Menghitung Panas Hidrogen Keluar (Q7out) Thidrogen
=
371.87
Tref
= 298 ΔT = 73.87 Sehingga, panas hidrogen keluar Q7out = n. Cp. ΔT =
K K K
13,354.3070 kj/jam
3. Menghitung Kebutuhan Air Pendingin (Mcw) dQ/dt
= =
Q7out - Q7in -6,864.4242 kj/jam
Oleh karena itu dibutuhkan air pendingin (m) sebagai sistem penerima panas yang dilepaskan dalam kompresor Qcw = #VALUE! =
6,864.4242
kj/jam
λcw 30oC
=
125.7000
kj/kg
Mcw
=
54.6096
kg/jam
(Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated S
4. Menghitung Suhu Air Pendingin Keluar (Thw) Neraca panas total Qin =
Qout
Q7in + Qcw
Q7out + Qhw
=
27,083.1555 = Qhw = Jika,
13,354.3070 + 13,728.8485 kj/jam
Qhw
Mhw
Mcw = = 54.6096 Maka, suhu air pendingin keluar Mhw Qhw/λhw = λhw Thw
kg/jam
= =
Qhw/Mhw 251.4000
kj.kg
= =
50 323
o
C K
Tabel Neraca Panas Di Sekitar Kompresor (CP-01) Panas Masuk (kj/jam) Panas Keluar (kj/jam) Komponen Q7in Qcw Q7out Qhw 20,218.7313 13,354.3070 Hidrogen 6,864.4242 13,728.8485 Air pendingin 20,218.7313 6,864.4242 13,354.3070 13,728.8485 Σ 27,083.1555 27,083.1555
an dalam kompresor
pendix F.1 Saturated Steam, Hal : 667)
B7. Neraca Panas Di Sekitar Reaktor Hidrogenasi (R-02) Fungsi : Sebagai tempat terjadinya proses hidrogenasi Asam lemak menjadi asam stearat Tujuan : Menghitung kebutuhan steam 1. Menghitung Panas Umpan Masuk (Qin) Qin
= =
Q4out + Q7out 877,975.1073
kj/jam
2. Menghitung Panas Hidrogen Keluar (Q8) Massa Hidrogen= BM hidrogen = n hidrogen = Cp hidrogen = Thidrogen =
7.1200 2 3.5600 28.7633
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
503
K
Tref
= 298 ΔT = 205 Sehingga, panas hidrogen keluar Q8 = n. Cp. ΔT =
20,991.4761
K K
kj/jam
3. Menghitung Panas Produk Keluar (Q9) Panas Asam Miristat Keluar Qmiristat = = Panas Asam Palmitat Keluar Qpalmitat = = Panas Asam Stearat Keluar Massa asam stea= BM asam steara= n asam staerat = Cp asam stearat= Tstearat =
Q4mirisitat 11,366.1169
Q4plamitat 359,948.9713
830.9600 284.4772 2.9210 680.5981
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
503
K
Tref
= 298 ΔT = 205 Sehingga, panas asam stearat keluar Qstearat = n. Cp. ΔT =
kj/jam
407,546.5757
K K
kj/jam
Panas Asam Oleat Keluar Massa asam olea = BM asam oleat = n asam oleat = Cp asam oleat = Toleat =
81.7800 282.4614 0.2895 684.2318
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
503
K
Tref
= 298 ΔT = 205 Sehingga, panas asam oleat keluar Qoleat = n. Cp. ΔT
Panas Asam Linoleat Keluar Massa asam lino= BM asam linole= n asam linoleat = Cp asam linolea= Tlinoleat =
40,611.1329
kj/jam
16.8000 280.4455 0.0599 604.3947
kg/jam kg/kmol kmol/jam kj/kmol.K
503
K
Tref
= 298 ΔT = 205 Sehingga, panas asam linoleat keluar Qlinoleat = n. Cp. ΔT =
K K
7,422.2452
K K
kj/jam
Maka, panas total produk keluar Q9 Qmiristat + Qpalmitat + Qstearat + Qoleat + Qlinoleat =
Qout
=
826,895.0420
= =
Q8 + Q9 847,886.5180
kj/jam
kj/jam
4. Menghitung Kebutuhan Air Pendingin Masuk (Ms) ΔH I
= = r asam linoleat = =
-119.6299 kj/mol -119,629.8742 kj/kmol n asam linoleat - (X . n Asam linoleat) 0.0580 kmol/jam
ΔH II
-189.0414 kj/mol -189,041.3871 kj/kmol n asam oleat - (X . n asam oleat) 0.2388 kmol/jam
r asam oleat
= = = =
Sehingga, dQ/dt
= =
(ΔH I * r asam linoleat) + (ΔH II * r asam oleat) + (Qout - Qin) -82,172.7952
kj/jam
Oleh karena itu dibutuhkan air pendingin (m) sebagai sistem penerima panas yang dilepaskan oleh reaksi di dalam rea Qcw = #NAME? =
82,172.7952
kj/jam
λcw 30 C
=
125.7000
kj/kg
Mcw
=
653.7215
kg/jam
o
(Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated
5. Menghitung Suhu Air Pendingin Keluar (Thw) Neraca panas total Qin =
Qout
Q7out + Q4out + Q=cw
Q8 + Q9 + Qhw
960,147.9025 = Qhw =
847,886.5180
+
112,261.3845
kj/jam
Qhw
Jika, Mhw
Mcw = = 653.7215 Maka, suhu air pendingin keluar Mhw Qhw/λhw = λhw Thw
kg/jam
= =
Qhw/Mhw 171.7266
kj.kg
= =
41 314
o
C K
Tabel Neraca panas Di Sekitar Reaktor Hidrogenasi (R-02) Panas Masuk (kj/jam) Komponen Q4 Q7 Qcw Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Oleat Asam Linoleat Hidrogen Pendingin Panas yang dile Σ
10,355.7954 327,953.5072 42,610.5306 334,964.8749 71,880.9100 76,855.1822 864,620.8003
13,354.3070 13,354.3070
(Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated
Q8
Panas Keluar (kj/jam) Q9
11,366.1169 359,948.9713 407,546.5757 40,611.1329 7,422.2452 20,991.4761 82,172.7952 82,172.7952 20,991.4761 826,895.0420
Σ
960,147.9025
960,147.9025
adi asam stearat
+ (Qout - Qin)
g dilepaskan oleh reaksi di dalam reaktor (R-02),
th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated Steam, Hal : 670)
th Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated Steam, Hal : 667)
Keluar (kj/jam) Qhw 112,261.3845 112,261.3845
0,147.9025
B8. Neraca Panas Di Sekitar Flaker (FL-01) Fungsi : Mengubah cairan produk menjadi padatan Tujuan : Menghitung beban pendingin dan jumlah pendingin yang dibutuhkan 1. Menghitung Panas Umpan Masuk (Q9) Q9
=
826,895.0420
kj/jam
2. Menghitung Panas Produk Samping Keluar (Q10) Panas Asam Miristat keluar n asam miristat = Cp asam mirista= Tmiristat =
0.0969 521.5371
kmol/jam kj/kmol.K
343
K
Tref
= 298 ΔT = 45 Sehingga, panas asam miristat keluar Qmiristat = n. Cp. ΔT = Panas Asam Palmitat Keluar n asam palmitat = Cp asam palmita= Tpalmitat =
2,273.2234
kj/jam
2.4704 647.5869
kmol/jam kj/kmol.K
343
K
Tref
= 298 ΔT = 45 Sehingga, panas asam palmitat keluar Qpalmitat = n. Cp. ΔT = Panas Asam Oleat Keluar n asam oleat = Cp asam oleat = Toleat =
kj/jam
2.3880 684.2318
kmol/jam kj/kmol.K
343
K
= 298 ΔT = 45 Sehingga, panas asam oleta keluar Qoleat = n. Cp. ΔT
Panas Asam Linoleat Keluar n asam linoleat = Cp asam linolea= Tlinoleat = Tref ΔT
= =
K K
71,989.7943
Tref
=
K K
K K
73,528.8750
kj/jam
0.5801 604.3947
kmol/jam kj/kmol.K
343
K
298 45
K K
Sehingga, panas asam linoleat keluar Qlinoleat = n. Cp. ΔT =
15,778.7363
kj/jam
Sehingga, panas produk samping keluar Q10 Qmiristat + Qpalmitat + Qoleat + Qlinoleat = =
163,570.6290
kj/jam
3. Menghitung Panas Produk Asam Stearat Keluar (Q11) n asam stearat = Cp asam stearat = Tstearat =
0.3054 680.5981
kmol/jam kj/kmol.K
343
K
Tref
= 298 ΔT = 45 Sehingga, panas asam stearat keluar Qstearat = n. Cp. ΔT =
9,353.5311
K K
kj/jam
4. Menghitung Panas Laten Produk Asam Stearat (Qλ) Massa asam stea=
830.9600
kg/jam
λ asam stearat (T= 230oC) Sehingga, panas laten produk Qλ =
990.3000
kj/kg
mxλ 822,899.6880
kj/jam
=
(Smith Van Ness 6th Ed. 2001. Appendix F.1
5. Menghitung Panas Beban Pendingin (Qc) Qc
= =
Q9 + Qλ - Q10 - Q11 1,476,870.5699 kj/jam
6. Menghitung Kebutuhan Pendingin (Mc) BM air Cp air Tin
= =
18.0153 75.5565
kg/kmol kj/kmol.K
=
303
K
Tout
= 333 ΔT = 30 Sehingga, kebutuhan pendingin Mc Qc/Cp.ΔT = = =
651.5523 11,737.9095
Tabel Neraca Panas Di Sekitar Flaker (FL-01) Panas Masuk (kj/jam) Komponen Qλ Q9
K K
kmol/jam kg/jam
Q10
Panas Keluar (kj/jam) Q11
Qc
Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Oleat Asam Linoleat Panas Laten Panas Pendingin Σ
11,366.1169 359,948.9713 407,546.5757 40,611.1329 7,422.2452 822,899.6880 826,895.0420 822,899.6880 1,649,794.7300
2,273.2234 71,989.7943 73,528.8750 15,778.7363 163,570.6290
9,353.5311 1,476,870.5699 9,353.5311 1,476,870.5699 1,649,794.7300
Ed. 2001. Appendix F.1 Saturated Steam, Hal : 670)
