Heri RustamajiTeknik Kimia Unila1
Lajuproduksi sebaiknya dinyatakan dalamsatuan massa atau molar. Anggap waktukerja tahunan 8000 jam. Putuskan apakahproses kontinyu atau (batch) partaian.Proses kontinyu cocok untuk komoditasbanyak, sementara proses partaian lebihbermanfaat untuk produktertentu, batasan sekitar 10.000 ton pertahun.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila2
1. Stoikiometri semua reaksi yang terjadi Menunjukkanpersamaan stoikiometri untukkomponen utama yang dapat dihubungkandengan tahap reaksi dalam pembuatan produkproduk yang diinginkan. Termasuk produk antara(intermediates) yang dapat dipisahkan dandidaur ulang (recycle). Pada setiap tahapmengindikasikan fasa reaksi, dan kisaran suhuserta tekanan yang memungkinkan. Daftar efek suhu untuk setiap reaksi. Identifikasireaksi yg sangat eksotermis, seperti reaksi yangsensitive terhadap suhu dengan energi aktivasiyang tinggi. Daftar batasan (constraints) teknologi, sepertirasio reaktan pada masukan reaktor, konsentrasimaksimum yang diperbolehkan, batasan sifatmudah terbakar dan eksplosif.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila3
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila4
Kisarantemperatur dan tekanan reaksi Fasa sistem reaksi Beberapainformasi tentang distribusiprodukterhadapkonversi(dankemungkinan suhu reaktor, rasio molarreaktan, dan/atau tekanan) Beberapainformasi konversi terhadapspace velocity/waktu tinggal Jika katalis digunakan, tentang keadaankatalis(homogen,slury,packedbed, serbuk, dll), beberapa ttg lajudeaktivasi dan regenerasi katalis danmetode regenerasi (pencucian solven, dll).Heri RustamajiTeknik Kimia Unila5
2. Selektifitas Daftar reaksi sekunder yang mengarah kepadapembentkan produk samping, dalam kisaransuhu dan tekanan yang disebutkan di atas. Temukan data tentang selektifitasdanvariasinya dengan konversi. Informasi inipenting dalam perancangan koseptual. Datatentang distribusi produk pada kondisi yangberbeda juga perlu diperoleh. Berikan perhatian khusus terhadap informasipengotor dalam reaktor kimia. Termasukreaksi yang melibatkan pengotor yang masukdengan bahan baku.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila6
3. Kesetimbangan Kimia Analisis kesetimbangan kimia memungkinkan menemukankonversi per-pass maksimum dicapai dan komposisi campuranreaksi pada kesetimbangan. Dengan demikian, ini dapatmenyarankan satu ukuran untuk meningkatkan konversi danselektivitas.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila7
4. Katalis Daftar katalis yang potensial. Perkirakanharganya. Uji pengaruh suhu dan pengotor terhadapaktivitas katalis. Uji masalah lingkungan yang muncul denganregenerasi seperti kebutuhan pelarut dan zatkimia khusus. Perkirakan harga regenerasi dan pembuangan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila8
5. Reactor Engineering Uraikan tipe reaktor alternative. Kumpulkaninformasi tentang perancangan reaktor.Minimal data waktu tunggal, suhu dantekanan operasi Daftar batasan reaksi : Suhu umpanminimum, suhu maksimum dan tekananseperti aspek keselamatan. Cari informasi tentang kinetika reaksiutama, sebagaimana tentang selektifitas.Terakhir ini adalah paling krusial untukperancangan proses yang realistis.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila9
a. Harga produk terhadap kemurnian Identifikasi pengotor yang berpengaruh terhadapharga produk. Temukan informasi tentang variasi harga terhadapkemurnian. Disini Anda dapat mendata aplikasiturunan dan potensi pasar. Temukan juga harga untuk produk samping danproduk antara yang bernilai.b. Harga Bahan Baku Dapatkan informasi tentang harga bahan baku sebagaifungsi kemurnian. Pertimbangkan harga internal, jikaproses dapat diintegrasikan pada program yang sudahada. Untuk sumber yang jauh pertimbangkan termasukbiaya transportasi dan biaya penyimpanan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila10
c. Harga Utilitas Daftarharga untuk utilitas : bahanbakar, steam(high, medium and lowpressure),airpendingin,airkondensat, garam, listrik, dan refeigerasi. Tentukan batasan ketersediaan.d. Harga Pembuangan Limbah Daftarbiayapembuanganproduksamping, sebagaimana biaya untuk mengolahkomponen organic yang menguap ls (PCBs), dan pengotor lain yangdilarang oleh peraturan lingkungan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila11
Cooling TowerHeri RustamajiTeknik Kimia Unila12
a. Lokasi. Dekat dengan sumber bahan baku lebihdipilih. Pertimbangkan sebagai pertimbanganpertama integrasi dengan program proyekyang telah ada dimana proses lain dapatmensuplai bahan baku atau produk antarapada harga yang lebih rendah. Pertimbangkan pula lokasi yang baik untukpengiriman produk.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila13
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila14
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila15
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila16
b. Fasilitas Penyimpanan (Storage facilitie) Biaya penyimpanan bahan baku, produk danproduk antara signifikan dalam kasuskomoditas skala besar.c. Iklim Dapatkan data tentang suhu minimum danmaksimum, kelembapan, angin danvariaabilitas meteorology. Data ini perlu dalam merancang isolasiperalatan dan dalam menguji keumungkinanpenggunaan pendingin udara.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila17
d. Sistem Utilitas Tentukan tipe utilitas yang tersedia padatempat yang dipilih, terutama level steamproses(high,mediumandlowpressure), suhu air pendingin (yang direcycledari cooling towers), gas inert, fasilitasrefrigerasi.e. Peraturan Lingkungan. Daftar kebutuhan khusus dimana proses harusmemenuhinyayangberkaitandenganperaturan lingkungan , seperti gas rumahkaca, atanah dan polusi air.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila18
a.Explosions risks. Daftar campuran yang potensial terbakar yangterlibat dengan komponen dalam reaktor danfasilitas penyimpanan. Tentukan kisaran suhudan konsentrasi, terutama untuk campuran gasudara.b. Fire risks. Temukan informasi tentang flash point, suhuauto-ignition dan flammability limits.c.Toxicity. Tentukan karakter toksik dan non-toksik zatkimia utama yang terlibat dalam proses. Indikasivolatilitas kompoenen cairan beracun adalahkeharusan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila19
FIREApi (atau terbakar / pembakaran): Reaksi kimia pada substansi menggabungkan dengan oksidator danmelepaskan energi oksidasi eksotermik cepat bahan bakar dinyalakanKebakaran terjadi karena kombinasi dari tiga komponen: Oksidasi: oksigen, oksidator Bahan bakar / bahan mudah terbakar: uap / gas, cair, padat Sumber pemicu: percikan, api, panas, listrik statis, elektromagnetik, dllHeri RustamajiTeknik Kimia Unila20
Fuels: Solids : coal, wood-dust, fiber, plastic, metals Liquids : gasoline, kerosene, acetone, methanol, ether, benzene Vapor : acetylene, propane, methane, CO, H2.Oxidizers: Solids : Ammonium nitrite, metal peroxide Liquids : H2O2, HNO3, HClO3 (perchloric acid) Vapor : O2.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila21
The TRIANGLE of FIRECombustion always occurs in the vapor phase.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila22
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila23
Important parameters: heat radiation intensity (kW/m2)Forms of fire: Flash fire (Fire on pool). BLEVEs Jet or Torch FireCharacteristics affecting the radiation intensity: Shape of the flame Direction/orientation of the flame Amount of soot (debu2 hasil pembakaran) produced Effect of wind drag on the flameHeri RustamajiTeknik KimiaUnila24
FIRE DAMAGEA burningpool ofliquidFireTypesTorch: e.g. ajet of flamefrom rupturepipeHeri RustamajiFlame: asudden rapidcombustion of acloud gas.Teknik Kimia Unila25BLEVE(fireball):Boiling LiquidExpandingVapor ExplosionRunning: acascade ofburning fueldown astructure
ENTIFICATIONAccidentScenario- Monitoring- Math. model- Sci. estimates Location Condition (P, T) Rate State (gas, liquid)SourceCharacterizationPROBABILITY Chemical species Frequency Duration RoutesCONSEQUENCESExposureAssessmentDose ResponseAssessmentRISKDETERMINATIONHeri Rustamaji NOEL (No ObservableEffect Level) TD (Toxic Dose) LD (Lethal Dose) etc.RiskCharacterizationTeknik Kimia UnilaData26
Heri RustamajiTeknik KimiaUnila27
Pentinguntuk membedakan antara konversidan yield. Konversi berkaitan denganreaktan, dan yield berkaitan dengan produk. Konversi adalah ukuran dari fraksi reaktanyang bereaksi. Untuk mengoptimalkan desain reaktor danmeminimalkan pembentukan produksamping, konversi dari pereaksi tertentusering kurang dari 100%. Jika lebih dari satu reaktan yangdigunakan, di mana konversi didasarkanharus ditentukan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila28
KonversiHeri Rustamajididefinisikan oleh ekspresi berikut:Teknik Kimia Unila29
Selektivitasadalah ukuran efisiensi reaktordalam mengkonversi reaktan menjadi produkyang diinginkan. Ini adalah fraksi dari bahanyang bereaksi yang telah dikonversi menjadiproduk yang diinginkan. Jikatidak ada produk samping yangterbentuk, maka selektivitas adalah 100%. Jikareaksi terjadi dan produk sampingterbentuk, maka selektivitas menurun.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila30
Selektivitasselaludinyatakansebagaiselektivitas umpan A untuk produk B dandidefinisikan oleh persamaan berikut:Heri RustamajiTeknik Kimia Unila31
Selektivitasbiasanya ditingkatkan denganmengoperasikan reaktor pada konversi yangrendah. Pada konversi yang tinggi, reaktormemiliki konsentrasi rendah setidaknya satureaktandankonsentrasiproduktinggi, sehingga reaksi yang membentukproduk samping lebih cenderung terjadi. Reaktan yang tidak dikonversi dalam reaktordapat direcovery dan didaur ulang. Reaktan yang dikonversi menjadi produksamping biasanya tidak dapat dipulihkan, danproduk samping harus dimurnikan untuk dijualatau dibuang sebagai limbah.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila32
Yieldadalah ukuran kinerja reaktor ataupabrik. Beberapa definisi yield yang berbedadigunakan, sehingga penting untukmenyatakan secara jelas basis jumlah yield. Halini sering tidak dilakukan ketika yielddikutip dalam literatur, dan penilaian harusdigunakan untuk menentukan apa yangdimaksudkan.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila33
Yield produk B dari umpan didefinisikan oleh:Untuk reaktor, Yield perkalian konversi danselektivitasHeri RustamajiTeknik Kimia Unila34
Denganreaktor industri,perluuntukmembedakan antara yield reaksi “Reactionyield”, yang hanya mencakup kehilangansecara kimia terhadap produk samping, danyield keseluruhan “Reaktor yield'', yang jugamencahup kehilangan secara fisik, sepertikerugian akibat penguapan ke dalamgasbuang. Jikakonversi sudah mendekati 100%, hal itumungkin tidak layak memisahkan dan mendaurulang bahan yang tidak bereaksi; yield reaktorkeseluruhan kemudian akan tercakup dalamkehilangan materi yang tidak bereaksi.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila35
Yield pabrik adalah ukuran kinerja keseluruhpabrik dan mencakp kehilangan secara kimiadan fisik.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila36
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila37
Dalammeproduksi ethanol dengan hidrolisisethylene, diethyl ether dihasilkan sebagaiproduk samping. Sebuah campuran dengankomposisi aliran umpan adalah ethylene55%, inerts 5%, 40% water, dan aliran produk :ethylene 52,26%, ethanol 5,49%, ether0,16%, 36,81% water, 5,28% inerts. Hitung selektivitas ethylene terhadap ethanoldan ether.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila38
Penyelesaian :Reaksi :Basis : 100 mol umpanCatatan: Aliran inerts akan konstan, karena mereka tidakbereaksi, dan dengan demikian dapat digunakan untukmenghitung arus lain dari komposisi.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila39
Aliran Umpan :Aliran produk :Etilen yang bereaksi:Selektivitas ethylene untuk ethanol:1 mol ethanol dihasilkan per mol ethylene, faktor stoikiometri adalah 1.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila40
Selektivitas ethylene untuk etherFaktor stoikiometri adalah 0,5; 2 mol etilena menghasilkan 1 molether.KonversiSelektivitas berdasarkan air (water) juga bisa dihitung tapi kurangpenting, air relatif murah dibandingkan dengan etilen. Water jelasdiumpankan ke reaktor yang melebihi cukup.Yield ethanol berdasarkan ethylene adalah :Heri RustamajiTeknik Kimia Unila41
Partaian: pengumpanan/pemuatan bahanmentah dan pengambilan produk berselangseling. Bejana pemroses diisi kan, diisi lagi bahan-bahan mentah, dst. Sinambung: bahan-bahan mentah mengalirsecara sinambung (terus menerus) untukdiolah dan produk mengalir keluar secarasinambung pula, 24 jam sehari tanpainterupsi.42Heri RustamajiTeknik Kimia Unila
Zat-zat kimia yang volume produksi pabriknya kecil( 5 ton/hari) umumnya dibuat secara partaian. Unitproduksinya bisa menghasilkan aneka produksejenis (fleksibel). bahan-bahanobat,pigmen,zatwarna, celup, anekabubuhan (additives) untukpangan, produk ramuan,dsb.Proses partaian : modal awal (investasi) relatif kecil; teknik pengendalian relatif sederhana; tenaga kerja per satuan produk relatif besar; ongkos produksi per satuan produk relatif besar.Heri RustamajiTeknik Kimia Unila43
Proses Batch dipertimbangkan hanya jika salah satuberikut terjadi. Berikut karakter prosesfarmasi, makanan, dan plastik tertentu.1.Operasional proses hanya beberapa bulan.Produk hanya satu dimana perusahaan pertamayang memasarkan memenagkan manfaatkonpetitif2.Hanya memerlukan beberapa hari produksiuntuk suplai setahun.3.Kita memiliki sedikit informasi desain dan prosessensitive terhadap variasi pengaturan4.Produk akan memiliki umur 1-2 tahunsebelumproduk alain datang dan menggantinya5.Nilai produk jauh diatas biaya untukmenghasilkannya.44Heri RustamajiTeknik Kimia Unila
Pabrik-pabrik kimia berskala besar dan pabriksintesis eka-guna umumnya bermode operasisinambung : ongkos produksi per satuan produk relatif kecil; non padat-karya; dikendalikan secara otomatik ( komputer); investasi besar. Mode operasi semi-partaian / semi-sinambung :bahan mentah utama dan produk diisikandikeluarkan secara partaian, reagen lain atau bahanpembantu diumpankan sinambung (misal :pengumpanan udara dan nutrien dalam anisme). Pabrik sintesis serba-guna lazim bermode operasipartaian atau semi-partaian. Heri RustamajiTeknik Kimia Unila45
Basis Perancangan
a) ReaksiReaksi Utama :C6H5CH3 H2C6H6 CH4Reaksi samping :C6H6C12H10 H2
Kondisi reaksi : Suhu masuk reaksi Tekanan reaktorSelektivitas: 1150oF: 500 psiamol benzen keluar reaktorselektivitas Smol toluen yang terkonversiKonversi :mol toluen yang terkonversikonversi xmol toluen yang mask reaktor0,0036S 1 (1 x )1,544
Selektivitas proses S0.1y 0.003x-1.59R² 0.9991-x0.01
Fasa Reaksi : fasa gas Katalis : tanpa katalisb) Laju produksi benzen : 265 mol/jamc) Kemurnian produk benzen, xD 0,9997d) Bahan baku : toluen murni; aliran H2 mengandung 95%H2, 5% CH4 pada 550 psia, 100oFe) Constraint : H2/aromatic 5 pada inlet reaktor (untukmencegah coking); suhu outlet reaktor 1300oF (untuk mencegah reaksihydrocracking); Pendinginan cepat keluar reaktor sampai 1150oF(untuk mencegah cocking) x 0,97 untuk korelasi distribusi produk
Heri RustamajiTeknik Kimia Unila51
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila 43. Proses Batch dipertimbangkan hanya jika salah satu berikut terjadi. Berikut karakter proses farmasi, makanan, dan plastik tertentu. 1. Operasional proses hanya beberapa bulan. Produk hanya satu dim
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2010-3-2-1 0 1 2 3-2 0 2-10-5 0 5 Y X F (X, Y) Pengenalan Aplikasi MATLAB dalam Teknik Kimia 1 Matlab merupakan bahasa canggih untuk komputansi teknik. Matlab merupakan integrasi dari komputansi, vis
S2 TEKNIK KIMIA STRUKTUR KURIKULUM S2 TEKNIK KIMIA Teknik Kimia Reguler asal S1 Teknik Kimia - Chemical Engineering (Regular) Based on Chemical Engineering Undergraduate Program KODE MATA AJARAN SUBJECT CREDIT CODE Semester 1 Term 2 ENCE801001 Pemodelan Tekn
TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA I LABORATORIUM KIMIA FISIKA DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2019 . KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, berkat rahmat dan karunia-Nya, Penuntun Praktikum Termodinamika Teknik Kim
HERI Faculty Survey HERI Sponsored by the Higher Education Research Institute Dear Faculty Member: Welcome to the HERI Faculty Survey. This project is sponsored by the Higher Education Research Institute at UCLA, a national organization that has conducted research on the college faculty experience since 1989.
TEKNIK TRANSMISI TELEKOMUNIKASI (057) 2. TEKNIK SUITSING (058) 3. TEKNIK JARINGAN AKSES (060) Kelas X Semester : Ganjil / Genap Materi Ajar : Teknik Kerja Bengkel Teknik Telekomunikasi CPE e m baga) t em n ex er Kelas XI dan Kelas XII C3:Teknik Elektronika Komunikasi Teknik Kerja Bengkel Teknik Listrik Teknik Elektronika Simulasi Digital Dasar .
Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Brawijaya, maka kompetensi yang diharapkan adalah sesuai dengan kompetensi yang ada dalam ABET . Secara khusus, Program Studi S1 Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia
jurusan teknik kimia fakultas teknik oleh: denanda putri pratami d 500 150 154 program studi teknik kimia fakultas teknik universitas muhammadiyah surakarta 2019. halaman persetujuan pengaruh waktu pemasakan dan konsentrasi so
2 For referenced ASTM standards, visit the ASTM website, www.astm.org, or contact ASTM Customer Service at service@astm.org. For Annual Book of ASTM Standards volume information, refer to the standard’s Document Summary page on the ASTM website. 3 National Fenestration Rating Council, 84884 Georgia Ave., Suite 320, Silver Spring, MD 20910. 1