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