Gambar. Diagram Alir Produksi Oksigen-Nitrogen dengan siklus Linde Frank

NERACA MASSA INDUSTRI KRIOGENIK

BLOK DIAGRAM INDUSTRI KRIOGENIK

1. Neraca massa pada scrubber

SCRUBBER

AMMONIACOOLER

Udara =......kg

NaOH = 5 kg

Na2CO3 =......kgH2O =......kgNaOH =......kgAr =......kgImpuritis =......kg Total =......kg

N2 =......kg

NH3 = 500 kg

O2 =......kg

NH3 =500 kg

SCRUBBER

Udara =......kg

NaOH = 5 kg

Na2CO3 =......kgH2O =......kgNaOH =......kgAr =......kgImpuritis =......kg Total =......kg

N2 =...............kgO2 =...............kg Total =...............kg

N2 =...............kgO2 =...............kg Total =...............kg

Udara kering yang digunakan sebagai umpan dalam proses ini memiliki komposisi yang relatif sama. Namun, dalam pemisahan udara seringkali udara sebagai umpan dapat diasumsikan terdiri dari sistem biner, yaitu nitrogen dan oksigen saja.

Didalam scrubber CO2 yang terkandung diserap menggunakan NaOH yang diasumsi

sebanyak 5 Kg

Dengan mengunakan NaOH yang jauh lebih banyak maka diasumsi pula bahwa

semua CO2 akan dapat terserap dan keluar sebagai Na2CO3.

Diketahui :

Udara = 2000 Nm3

= 2000 Nm3 x 103 L/Nm3 x 1 gmol/22.4 L x 1 kmol/1000 gmol

= 89,285714 kmol x 29 kg/kmol

= 2589,2857 kg

Komposisi Udara

Komponen %Vol Kgmol Udara Kgmol BM KgN2 78,02 89,285714 69,6607 28 1950,5O2 20,97 89,285714 18,7232 32 599,1Ar 0,94 89,285714 0,8393 40 33,6

CO2 0,04 89,285714 0,0357 44 1,6H2O 0,02 89,285714 0,0179 18 0,3

Impuriitis 0,01 0,01 4,1857Total 100 89,2868 2589,2857

NaOH = 5 kg= 5 kg/40 kg/kmol= 0,125 kmol

Reaksi yang terjadi :

Reaksi: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O

M : 0,125 kmol 0,0357 kmol

R : 0,0714 kmol 0,0357 kmol 0,0357 kmol 0,0357 kmol

S : 0,0536 kmol - 0,0357 kmol 0,0357 kmol

BM : 40 kg/kmol 44 kg/kmol 106 kg/kmol 18 kg/kmol

Berat : 2,144 kg - 3,7842 kg 0,6426 kg

Tabel : Neraca Massa pada Scrubber

KomponenMasuk (kg) Keluar (kg)

Top Bottom Top BottomUdara 2589,2857 - - -

N2 - - 1950,5 -O2 - - 599,1 -Ar - - - 33,6

CO2 - - - -H2O - - - 0,9426

Impuriitis - - - 4,1857NaOH - 5 - 2,144

Na2CO3 - - - 3,7842

Total2589,2857 5 2549,6 44,6565

2594,3 2594,3

2. Neraca Massa pada Ammonia CoolerDiasumsi NH3 yang digunakan sebagai pendingin adalah sebesar 500 kg

SCRUBBER

Udara = 2589,2857 kg

NaOH = 5 kg

Na2CO3 =3,7842kgH2O =0,9426kgAr = 33,6 kgNaOH =7,144kgImpuritis = 4,1857kg Total =49,6565kg

N2 = 1950,5 kgO2 = 599,1 kg Total =2549,6 kg

AMMONIACOOLER

NH3 =500kg

O2 =......kg

N2 =......kg

NH3 = 500kg

N2 = 1950,5 kgO2 = 599,1 kg Total =2549,6 kg

Pada Ammonia Cooler diasumsi pula bahwa semua Nitrogen akan terlebih dahulu berubah fase menjadi gas dan keluar pada bagian top.

Sehingga setelah proses terjadi diagram blok mejadi seperti dibawah ini :

NERACA MASSA INDUSTRI KRIOGENIK

AMMONIACOOLER

NH3 =500 kg

O2 =599,1 kg, Ar

NH3 =500 kg

SCRUBBER

AMMONIACOOLER

Udara =2589,2857 kg

NaOH = 5 kg

N2 = 1950,5 kg

NH3 = 500 kg

O2 = 599,1 kg

NH3 = 500 kg

N2 = 1950,5 kgO2 = 599,1 kg Total =2549,6 kg

N2 =1950,5 kg,Ar

N2 = 1950,5 kgO2 = 599,1 kg Total =2549,6 kg

Na2CO3 =3,7842kgH2O =0,9426kgAr = 33,6 kgNaOH =7,144kgImpuritis = 4,1857kg Total =49,6565kg

NERACA MASSA OVERALL

Komponen Input (kg) Output (kg)N2 1950,5 1950,5O2 599,1 599,1Ar 33,6 33,6

CO2 1,6 -H2O 0,3 0,9426

Impuriitis 4,1857 4,1857NaOH 5 2,144

Na2CO3 - 3,7842NH3 500 500Total 3094,3 3094,3

PROSES INDUSTRI KIMIA

“ Industri Kriogenik “

Disusun

Oleh :

Hardina Apri Saputri (061230400297)

3.KA

Dosen Pembimbing : Indah Purnamasari.S.T.,M.Eng

POLITEKIK NEGERI SRIWIJAYA

2013-2014