Contoh Imbangan Jisim Projek

  • View
    226

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    1/15

    IMABANGAN BAHAN BAGI

    LOJI HIDRONYAHALKALILAN TOLUENA

    Menara Benzena, T102

    Kadar alir hasil benzena, NB12ialah 265 kmol j-1. = 19240 kg j-1. Komposisi aliran benzena ialah

    99.9% mass benzena, 0.0% mass !ol"ene # 0.0$% mass dienil.&ole'"lar mass o benzena is $(,

    )ol"ena is 92 and *ienil 154.

    Kadar alir !ol"ene dalam aliran 12

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )1-1212

    12 jkmol0.062(999.092

    000.019240

    999.0

    000.0====

    T

    B

    T

    TT

    M

    F

    M

    FN

    Kadar alir dienil dalam aliran 12

    ( )

    ( )

    ( )

    ( )

    1-121212 jkmol0.0($5

    999.0154

    000$.019240

    999.0

    000$.0====

    D

    D

    D

    DD

    M

    F

    M

    FN

    +mbangan bahan boleh dim"lakan dari menara hasil "!ama, benzena iai!" menara benzena, )102

    kerana kadar alir benzene ang diperl"kan dalam aliran 12, NB12dike!ah"i daripada kadar penghasilan

    a!a" m"a!an benzena loji.

    +mbangan benzene

    BTB

    BB

    NN

    12

    11 =

    ( )

    BTB

    BBTBB

    NN

    121

    1=

    dengan BTBsebagai pem"lihan benzena di menara benzene.

    &emandangkan aliran 12 adalah aliran hasil "!ama, pe'ahan pem"lihan benzena sanga! !inggi iai!"

    BTB = 0.99. &aka

    1-1211 jkmol26$.6(

    99.0

    265===

    BTB

    BB

    NN

    ( ) ( ) 1-121 jkmol2.6(99.0

    26599.011=

    =

    =

    BTB

    BBTBB

    NN

    +mbangan !ol"ena di menara )102, dengan mengg"nakan kadar alir !ol"ena ang diperl"kan dalam

    aliran 12, NT12ang dike!ah"i daripada komposisi aliran hasil a!as menara benzena, aliran 12

    BTT

    TT

    NN

    12

    11 =

    ( ) 111 1 TBTTT NN =

    dengan BTTsebagai pem"lihan !ol"ena di menara benzena.

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    2/15

    &emandangkan !o"lena ialah bahan !indak balas dan ke!"lenan benzena ang diperl"kan !inggi,

    pe'ahan pem"lihan !ol"ena rendah ia!" BTT= 0.001.

    1-1211 jkmol62.(0

    001.0

    062(.0===

    BTT

    TT

    NN

    ( ) ( ) -1111 jkmol62.1$2(0.6201.011 === TBTTT NN

    +mbangan dienil di menara )102, dengan mengg"nakan kadar alir dienil ang diperl"kan dalam

    aliran 12, ND12ang dike!ah"i daripada komposisi aliran hasil a!as menara benzena, aliran 12

    BTD

    DD

    NN

    12

    11 =

    ( ) 111 1 DBTDD NN =

    dengan BTDsebagai pem"lihan dienil di menara benzena&emandangkan !o"lena ialah bahan !indak balas dan ke!"lenan benzena ang diperl"kan !inggi,

    pe'ahan pem"lihan dienil rendah ia!" BTD= 0.0.

    11211 jkmol99.2

    0.0

    0($5.0

    ===

    BTD

    DD

    NN

    ( ) ( ) 1111 jkmol90.299.20.011

    === DBTDD NN

    Menara Penstab!, T101"

    +mbangan bahan boleh di!er"skan di menara pens!abil, )101 kerana kadar alir benzena dalam aliran

    11, NB11!elah dike!ah"i dari imbangan benzena di menara )102.

    +mbangan benzene

    ( )STB

    B

    B

    NN

    =

    1

    11

    9

    910 BSTBB NN =

    dengan STBsebagai pem"lihan benzena di menara pens!abil.

    &emandangkan lebih banak benzena, !ol"ena dan dienil berada dalam aliran 11, maka pem"lihan

    ke hasil a!as )101 ama! ke'il iai!" STB= 0.001, STT= 0.001 dan STD= 0.001

    ( ) ( )1-11

    9 jkmol26$.95001.01

    6(.26$

    1=

    ==

    =

    STB

    BB

    NN

    ( ) -1910

    jkmol26$95.026$.95001.0 ===BSTBB

    NN

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    3/15

    +mbangan !ol"ena di menara )101, dengan mengg"nakan kadar alir !ol"ena ang diperl"kan dalam

    aliran 11, NT11ang dike!ah"i daripada imbangan benzena di menara )102.

    ( )STT

    TT

    NN

    =

    1

    119

    910 TSTTT NN =

    dengan STTsebagai pem"lihan !ol"ena di menara pens!abil.

    ( ) ( )1-11

    9 jkmol62.(6001.01

    (0.62

    1=

    =

    =

    BTTSTT

    TT

    NN

    ( ) 1910 jkmol062(6.062.(6001.0

    === TSTTT NN

    +mbangan dienil di menara )101, , dengan mengg"nakan kadar alir dienil ang diperl"kan dalam

    aliran 11, ND11dike!ah"i daripada imbangan benzene di menara )102.

    ( )STD

    D

    D

    NN

    =

    1

    11

    9

    910 DSTDD NN =

    dengan STDsebagai pem"lihan dienil di menara pens!abil. em"lihan dienil dalam pens!abil j"ga

    ke'il iai!" STD= 0.001

    ( ) ( )1-11

    9 jkmol99.2001.01

    99.2

    1=

    =

    =

    STD

    DD

    NN

    ( ) -1910 jkmol0299.099.201.0 === DSTDD NN

    *i menara pens!abil, )101, gas me!ana dan hidrogen dikel"arkan sebagai hasil a!as.

    +mbangan me!ana

    910 MSTMM NN =

    ( ) 911 1 MSTMM NN =

    dengan STMsebagai pem"lihan me!ana di menara pens!abil.

    +mbangan hidrogen

    910 HSTHH NN =

    ( ) 911 1 HSTHH NN =

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    4/15

    dengan STHsebagai pem"lihan hidrogen di menara pens!abil.

    +mbangan ked"a-d"a me!ana dan hidrogen di menara pens!abil )101 masih bel"m diselesaikan kerana

    kompoisi ked"a-d"a lomponen dalam aliran 10 !idak dike!ah"i lagi. &asalah ini akan diselesaikan

    selepas imbangan di reak!or.

    Pe#sa$ %asa, D101"

    +mbangan bahan boleh di!er"skan di pemisah asa, *101 kerana sem"a kadar alir komponen dalam

    aliran 9 !elah dike!ah"i dari imbangan benzena di menara )101.

    +mbangan benzena

    ( )PSB

    B

    B

    NN

    =

    1

    9

    4

    45 BPSBB NN =

    dengan PSBsebagai pem"lihan benzena di pemisah asa. dan STT= 0.01&emandangkan lebih banak benzena, !ol"ena dan dienil berada dalam aliran 9, maka pem"lihan ke

    hasil a!as *101 ama! ke'il iai!" PTB= 0.001, PTT= 0.001 dan PTD= 0.001

    ( ) ( )1-9

    4 jkmol2$0.6$001.01

    2$0.(4

    1=

    =

    =

    PSB

    BB

    NN

    ( ) -145 jkmol2$06$.06$.2$0001.0 === BPSBB NN

    dengan PSBsebagai pem"lihan benzena di pemisah asa.

    +mbangan !ol"ena

    ( )PST

    T

    T

    NN

    =

    1

    9

    4

    45 TPSTT NN =

    dengan PSTsebagai pem"lihan !ol"ena di pemisah asa.

    ( ) ( )1-9

    4 jkmol92.26001.01

    (6.62

    1=

    =

    =

    PST

    TT

    NN

    ( ) -145 jkmol62920.092.62001.0 === TPSTT NN

    +mbangan dienil

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    5/15

    ( )PSD

    D

    D

    NN

    =

    1

    9

    4

    45 DPSDD NN =

    dengan PSDsebagai pem"lihan dienil di pemisah asa.

    ( ) ( )1-9

    4 jkmol2.992001.01

    99.2

    1=

    =

    =

    PSD

    D

    D

    NN

    ( ) -145 jkmol0.0029922.992001.0 === DPSDD NN

    +mbangan me!ana

    ( )PSM

    M

    M

    N

    N = 19

    4

    45 MPSMM NN =

    dengan PSMsebagai pem"lihan me!ana di pemisah asa

    +mbangan hidrogen

    ( )PSH

    H

    H

    NN

    =

    1

    9

    4

    45 HPSHH NN =

    dengan STHsebagai pem"lihan hidrogen di menara pens!abil.

    Menara T&!'ena, T10(

    +mbangan benzene

    114 BTTBB NN =

    ( ) 115 1 BTTBB NN =

    dengan TTBsebagai pem"lihan benzena di menara )10.&emandangkan lebih banak benzena dan !ol"ena berada dalam aliran 14 dan lebih banak dienil

    dalam aliran 15, maka pem"lihan ke hasil a!as *101 ialah TTB= 0.99, TTT= 0.99 dan TTD= 0.01

    ( ) -1114 jkmol2.6526(.299.0 === BTTBB NN

    ( ) ( )( ) 1115 026(.06(.299.011

    === jkmolNN BTTBB

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    6/15

    +mbangan !ol"ene

    114 TTTTT NN =

    ( ) 115 1 TTTTT NN =

    dengan TTTsebagai pem"lihan !ol"ena di menara )10.

    ( ) -1114

    jkmol61.54(1$.6299.0 ===TTTTT

    NN

    ( ) ( ) 1115 jkmol621$.01$.6299.011

    === TTTTT NN

    +mbangan *ienil

    114 DTTDD NN =

    ( ) 115 1 DTTDD NN =

    dengan TTDsebagai pem"lihan benzena di menara )10.

    ( ) 1114 jkmol029.09.201.0

    ===DTTDD

    NN

    ( ) ( ) -1115 jkmol2.($19.201.011 === DTTDD NN

    Rea)t&r R101

    !oikiome!ri !indak balas kimia/

    )ol"ena 2 enzena 34

    2enzena *ienil 2

    Kadar !indak balas !ol"ene

    1rrT =

    Kadar !indak balas hidrogen

    21 rrrH +=

    Kadar !indak balas benzene

    21 2rrrB =

    Kadar !indak balas me!ana

  • 7/23/2019 Contoh Imbangan Jisim Projek

    7/15

    1rrM =

    Kadar !indak balas dienil

    2rrD =

    en"karan !ol"ena XT= 0.(0 Ke!erpilihan benzena SB= 0.96

    Kadar !indak balas !ol"ena dalam seb"!an pen"karan !iol"ena

    TTT XNrr 1 ==

    +mbangan !ol"ena

    ( )TTTTTTTT XNXNNrNN ==+= 14

    &aka

    ( ) ( )1-4

    jkmol14.6(.01

    92.62

    1=

    =

    =

    T

    TT

    X

    NN

    en"karan

    6.14(.0 1

    1

    r

    N

    r

    N

    rX

    TT

    TT ==

    ==

    ( ) -11 jkmol251.6(6.14(.0 ==r

    Ke!erpilihan benzena

    ( ) ( )(.06.14

    2296.0 21

    21

    rr

    XN

    rr

    XN

    rS

    TTTT

    BB

    =

    ===

    ( ) ( ) -121 jkmol241.612((.06.1496.02 == rr

    emak sem"la nilai kadar alir benzena dalam aliran 12 = 265 kmol j -1

    adi

    1-

    2jkmol5.06

    2

    241.612(-251.6(==r

    emak sem"la nilai kadar alir dienil dalam aliran 15 = 2.99 kmol j-1

    erl" kira sem"la se'ara i!erasi sehingga nilai di aliran 15 dan 12 lebih sediki! daripada nilai dalam

    kadar !indak balas benzena dan dienil.

    Kadar !indak balas !ol"ena

    TTT XNr =

    Kadar !indak balas hidrogen

  • 7/23/2019 Contoh Imban