Pengertian Yield, Konversi Dan Selektifitas [PDF]

Citation preview

PERTEMUAN 11 PERANCANGAN PABRIK TOPIK : KONVERSI, YIELD DAN SELEKTIFITAS KONVERSI, YIELD DAN SELEKTIFITAS 



Penting untuk membedakan antara konversi dan yield. Konversi berkaitan dengan reaktan, dan yield berkaitan dengan produk.



KONVERSI 



Konversi adalah ukuran dari fraksi reaktan yang bereaksi.







Untuk mengoptimalkan desain reaktor dan meminimalkan pembentukan produk samping, konversi dari pereaksi tertentu sering kurang dari 100%.







Jika lebih dari satu reaktan yang digunakan, di mana konversi didasarkan harus ditentukan.







Rumus perhitungan konversi : Konversi =



banyaknya reagen yang dikonsumsi jumlah reagen yang dimasukkan



Konversi =



Xin−Xout Xin



SELEKTIVITAS 



Selektivitas adalah ukuran efisiensi reactor dalam mengkonversi reaktan menjadi produk yang diinginkan. Ini adalah fraksi dari bahanbyang bereaksi yang telah dikonversi menjadi produk yang diinginkan.







Jika tidak ada produk samping yang terbentuk, maka selektivitas adalah 100%. Jika reaksi terjadi dan produk samping terbentuk, maka selektivitas menurun.







Selektivitas selalu dinyatakan sebagai selektivitas umpan A untuk produk B dan didefinisikan oleh persamaan berikut: Selektivitas



=



mol B yang terbentuk mol B yang seharusnya terbentuk jika semua A direaksikan untuk mendapatkan B =



mol B yang terbentuk mol A yang dikonsumsi x faktor stoikiometri



Lanjutan….. 



Selektivitas biasanya ditingkatkan dengan mengoperasikan reaktor pada konversi yang rendah. Pada konversi yang tinggi, reactor memiliki konsentrasi rendah setidaknya satu reaktan dan konsentrasi produk tinggi, sehingga reaksi yang membentuk produk samping lebih cenderung terjadi.







Reaktan yang tidak dikonversi dalam reactor dapat direcovery dan didaur ulang.







Reaktan yang dikonversi menjadi produk samping biasanya tidak dapat dipulihkan, dan produk samping harus dimurnikan untuk dijual atau dibuang sebagai limbah.



YIELD 



Yield adalah ukuran kinerja reaktor atau pabrik. Beberapa definisi yield yang berbeda digunakan, sehingga penting untuk menyatakan secara jelas basis jumlah yield.







Hal ini sering tidak dilakukan ketika yield dikutip dalam literatur, dan penilaian harus digunakan untuk menentukan apa yang dimaksudkan.







Yield produk B dari umpan didefinisikan : yield=







mol B yg terbentuk mol A yang diberikan (input) x faktor stoikiometri



Untuk reactor, yield = perkalian konversi dan selektifitas Yield reaksi



= konversi x seletivitas =







mol A yg dikonsumsi mol B yg terbentuk x mol A input mol A yg dikonsumsi x faktor stoikimetri



Dengan reaktor industri, perlu untuk membedakan antara yield reaksi “Reaction yield”, yang hanya mencakup kehilangan secara kimia terhadap produk samping, dan yield keseluruhan “Reaktor yield'', yang juga mencahup kehilangan secara fisik, seperti kerugian akibat penguapan ke dalam gas buang.







Jika konversi sudah mendekati 100%, hal itu mungkin tidak layak memisahkan dan mendaur ulang bahan yang tidak bereaksi; yield reactor keseluruhan kemudian akan tercakup dalam kehilangan materi yang tidak bereaksi.



Lanjutan….. 



Yield pabrik adalah ukuran kinerja keseluruh pabrik dan mencakp kehilangan secara kimia dan fisik. Plant yield =



mol produk yang diproduksi mol reageninput x faktor stoikiometri



CONTOH Dalam meproduksi ethanol dengan hidrolisis ethylene, diethyl ether dihasilkan sebagai produk samping. Sebuah campuran dengan komposisi aliran umpan adalah ethylene 55%, inerts 5%, 40% water, dan aliran produk : ethylene 52,26%, ethanol 5,49%, ether 0,16%, 36,81% water, 5,28% inerts. Hitung selektivitas ethylene terhadap ethanol dan ether.