200 likes | 404 Views
Analisis dan Simulasi Proses. Ir. Abdul Wahid Surhim , MT. Analisis Sistem Proses DIABATIC CSTR. Oleh : Daryanto Riau Andriana Sofia L. B Departemen Gas dan Petrokimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia Maret 2004. Tahap Pemodelan. Sasaran. Definisikan Sasaran. Variabel
E N D
AnalisisdanSimulasiProses Ir. Abdul Wahid Surhim, MT.
Analisis Sistem Proses DIABATIC CSTR Oleh : Daryanto Riau Andriana Sofia L. B Departemen Gas dan Petrokimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia Maret 2004
Tahap Pemodelan Sasaran Definisikan Sasaran Variabel dan Lokasinya Siapkan Informasi Validasi Rumuskan model Analisis Hasilnya Tentukan solusinya
Definisikan Sasaran • Memahami respon dinamik, kondisi steady state dan kondisi MSS pada diabatic CSTR. • Variabel : CA dan T • Lokasi : Reaktor CSTR dan Jaket Pendingin | back|
Informasi • Sketsa Proses • Data • Asumsi | back|
Data (1) • Sistem cairan dalam reaktor dan jaket pendingin • Reaksi eksotermik irreversibel dengan orde reaksi = 1. • Persamaan reaksi : A B • Reaktor diabatic CSTR
Data (2) • F/V, hr-1 : 1 • k0, hr-1 : 9703*3600 • (-ΔH), kcal/kgmol : 5960 • E, kcal/kgmol : 11843 • ρCp, kcal/(m3 oC) : 500 • Tf, oC : 25 • CAf, kgmol/m3 : 10
Data (3) • UA/V, kcal/(m3 oC hr) : 150 • Tj, oC : 25 | back|
Sketsa Proses F0 CA0 T0 Fj Tj CA T V Tj Fj Tj0 F CA T | back|
Asumsi • Akumulasi energi di dinding reaktor diabaikan • Temperatur cairan pendingin uniform • Pengadukan sempurna • Volume konstan • Densitas konstan • Nilai dari parameter-parameter yang telah ditetapkan konstan | back|
Struktur Model Neraca Total Reaktor Initial parameters: T0,F0,CA,CAf,F, n,,,E,R,Cp U,A,V,Cj,r,t Tj0,k0,Vmin,D T,Tf, Tj,Tref, ΔE, (- ΔH) Neraca Komponen A Didapat : CA T Model Neraca Energi Persamaan Konstitutif Derajat Kebebasan
Neraca Total Reaktor • F0 = laju alir reaktan • F = laju alir produk | back|
Neraca Komponen A (1) (M WA V CA) t+ t – (M WA V CA )t = (M WA F0 CA0 t) – ( M WA F CA t) – (M WA V k CAn t) • pers. diatas dibagi dengan M WA t dan limit t 0 | back|
Neraca Komponen A (2) • Sehingga persamaan menjadi • F0 = laju alir reaktan = F • CA = konsentrasi A awal • F = laju alir produk • CAf =konsentrasi A akhir • r = laju reaksi per satuan volume | back|
Neraca Energi Total | back|
Neraca Energi Reaktor • PE dan KE = 0 • Ws diabaikan h0,h : entalpi cairan dalam reaktor : panas reaksi (Btu / mol A bereaksi) T : temperatur proses Tj : temperatur air pendingin V : volume tangki | back|
Persamaan Konstitutif Cj : kapasitas panas cairan pendingin Cp : kapasitas panas cairan dalam tangki AH : area perpindahan kalor D : diameter reaktor | back|
Derajat Kebebasan (1) • Persamaan akhir yang dimiliki:
Derajat Kebebasan (2) • Variabel yang belum diketahui : CA danT. • Derajat Kebebasan = NE - NV = 2 - 2 = 0 | back|