• Tidak ada hasil yang ditemukan

Tutorial Hysys - Reaktor

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Tutorial Hysys - Reaktor"

Copied!
226
0
0

Teks penuh

(1)

Pelatihan Simulasi Proses

Pelatihan Simulasi Proses

Mohammad Darwis

Mohammad Darwis

KMI

(2)
(3)

M

M

o

o

d

d

u

u

l

l

1

1

1

1

R

(4)

Tujuan-Tujuan

Tujuan-Tujuan

S

S

e

e

t

t

e

e

l

l

a

a

h M

h M

e

e

ny

ny

e

e

l

l

e

e

saik

saik

a

a

n

n

M

M

od

od

ul

ul

di

di

a

a

t

t

a

a

s,

s,

si

si

sw

sw

a

a

haru

haru

s

s

mampu

mampu

..

..

.

.

.

.

..

..

Inp

Inp

ut

ut

rea

rea

ksi

ksi

kimi

kimi

a y

a y

an

an

g akan

g akan

di

di

pe

pe

rgu

rgu

na

na

kan ke

kan ke

dalam Simulation Basis Manager di dalam

dalam Simulation Basis Manager di dalam

HYSYS

HYSYS

Me

Me

ne

ne

ntu

ntu

kan

kan

rea

rea

ktor

ktor

man

man

a y

a y

an

an

g d

g d

ig

ig

un

un

aka

aka

n

n

setelah mempertimbangkan reaksi yang terjadi

(5)

Preview

Preview

S

S

e

e

le

le

ksi

ksi

Kompon

Kompon

e

e

n-

n-

Kompon

Kompon

e

e

n

n

R

R

e

e

a

a

ksi

ksi

Reaksi

Reaksi

Se

Se

t

t

Re

Re

aks

aks

i

i

Reaktor 

Reaktor 

P

P

ro

ro

blems :

blems :

P

P

robl

robl

e

e

m 1

m 1

S

S

ynthesis G

ynthesis G

a

a

s P

s P

roduct

roduct

ion

ion

P

P

robl

robl

e

e

m 2

m 2

Ammon

Ammon

ia

ia

S

S

ynthe

ynthe

sis

sis

P

(6)

Simulation Basis Manager - Reactions

• Komponen yang digunakan • Kumpulan dari beberapa reaksi, satu reaksi  juga boleh • Jenis reaksi yang akan digunakan • Fluid Package yang digunakan reaksi

(7)

Simulation Basis Manager - Reactions

(8)

Simulation Basis Manager - Reactions

• Reaksi-reaksi yang

tergabung dalam satu set r eaksi

(9)

Simulation Basis Manager - Reactions

• Fluid package yang digunakan oleh Set reaksi

(10)

Jenis-Jenis Reaksi

 Conversion

- Membutuhk an koefisi en stokhi ometri reaksi & kon versi.

 Equilibrium

- Membutuhk an koefisi en stokhiometri reaksi & Ko nstanta kesetimbangan (fungsi temperatur e & pressur e).

 Heterogeneous Catalyti c

- Membutuhk an kinetic reactio n (Energy Activasi & Frekuensi Factor (persamaan Arrhenius)) dan component exponent dari adsorpt ion kinetics .

 Kinetic

- Membutuhk an koefisien stokhi ometri reaksi, Energy Act ivasi & Frekuensi Factor (persamaan Arrhenius) untuk for ward & reverse reaksi.

 Simpl e Rate

- Membutuhk an koefisien stokhi ometri reaksi, Energy Act ivasi & Frekuensi Factor (persamaan Arrh enius) untuk for ward.

(11)

Conversion Reaction

 Persamaan reaksi :

 A + b/a B ===

c/a C + d/a D

 A : reaktan yang menjadi basis konversi

B : reaktan

C & D : hasil reaksi

Pada akhir reaksi diperoleh :

NA = NA0 (1 – XA)

NB = NB0 – b/a NA0

NC = NC0 + c/a NA0XA

ND = ND0 + d/a NA0XA

X : Konversi reaksi

(12)

Conversion Reaction

• Koefisien dari

persamaan reaksi kimia

•  Akan bernilai nol  jika koefisien yang

di input benar  • Entalpi reaksi • Komponen yang terlibat reaksi • Berat molekul

(13)

Conversion Reaction

• Konversi • Komponen yang menjadi basis konversi • Persamaan konversi • Indicator bahwa reaksi ready untuk digunakan

(14)

Equilibrium Reaction

 Persamaan reaksi :

a A + b B <== c C + d D

 Persamaan laju reaksinya :

Rate = k1 ( [A]p [B]q – [C][D]s /K)

 Persamaan konstanta kesetimbangan : K = f (T)

 A & B : reaktan, C & D : hasil reaksi a,b,c & d : koefisien reaksi

p,q,r & s : koefisien reaksi T : Temperature

(15)

Equilibrium Reaction

• Koefisien dari persaman reaksi ki mia • Berat molekul • Komponen dalam persamaan reaksi

•  Akan bernilai nol  jika koefisien yang

di input benar  • Entalpi

(16)

Equilibrium Reaction

• Basis buat Konst anta kesetimbangan

• Source nil ai Tetapan kesetimbangan

(17)

Equilibrium Reaction

• Persamaan Konstanta

(18)

Equilibrium Reaction

• Konstanta

Kesetimbangan dari Energi bebas Gibbs

(19)

Equilibrium Reaction

• Konstanta

Kesetimbangan dari table Keq vs T

(20)

Equilibrium Reaction

• Konstanta

Kesetimbangan merupakan nil ai kons tan (bukan fungsi dari temperatur atau variabel lain. • Nilai Konstanta Kesetimbangan harus di input.

(21)

Equilibrium Reaction

• Reaksi-reaksi yang

(22)

Kinetic Reaction

 Persamaan reaksi :

a A + b B <== c C + d D

 Persamaan laju reaksinya : Rate = k1 [A]p [B]q – k2 [C][D]s

 Persamaan konst anta laju reaksinya : k1 = A1 exp(-E1 A/R/T)

k2 = A2 exp(-E2 A/R/T)

 A & B : reaktan, C & D : hasil reaksi a,b,c & d : koefisien reaksi

p,q,r & s : koefisien reaksi  A1 & A2 = Faktor frekuensi

E1 & E2 : Energy Activasi

R : Tetapan Gas pada persamaan PV = nZRT T : Temperature

(23)

Kinetic Reaction

• Komponen dalam persamaan reaksi

• Orde reaksi

(24)

Kinetic Reaction

• Basis ini berdasarkan persamaan reaksi. Jika konsentrasi yang digunakan maka basisnya consentration. Jika Pressure, maka basisnya

• Jika componentnya tid ak terdapat pada persamaan reaksi, maka tidak boleh dijadikan base component. •  Apakah phasenya hanya liquid, atau gas atas kombinasinya keduanya. • Sangat tergantung dari order reaksi. • Tergantu ng dari basis yang

digunakan, apakah consentr asi atau pressure.

(25)

Kinetic Reaction

• Persamaan laju reaksi & konstanta

laju reaksi.

(26)

Simple Rate Reaction

 Persamaan reaksi :

a A + b B <== c C + d D

 Persamaan laju reaksinya :

Rate = k1 ( [A]p [B]q – [C][D]s /K)

 Persamaan konst anta kesetimbangan : K = f (T)

k1 = A1 exp(-E1 A/R/T)

 A & B : reaktan, C & D : hasil reaksi a,b,c & d : koefisien reaksi

p,q,r & s : koefisien reaksi  A1 = Faktor frekuensi

E1 : Energy Activasi

R : Tetapan Gas pada persamaan PV = nZRT T : Temperature

(27)

Simple Rate Reaction

• Komponen dalam persamaan reaksi • Koefisien dari persaman reaksi kimia • Berat molekul • Entalpi reaksi

•  Akan bernilai nol  jika koefisien yang

(28)

Simple Rate Reaction

• Basis ini berdasarkan persamaan reaksi. Jika konsentrasi yang digunakan maka basisnya consentration. Jika Pressure, maka basisnya pressure. • Jika componentnya tid ak terdapat pada persamaan reaksi, maka tidak boleh dijadikan base component. •  Apakah phasenya hanya liquid, atau gas atas kombinasinya keduanya. • Sangat tergantung dari order reaksi.

• Tergantung d ari basis yang digunakan, apakah consentrasi atau pressure.

(29)

Simple Rate Reaction

(30)

Heterogeneous Catalytic Reaction

 Persamaan reaksi :

a A + b B <== c C + d D

 Persamaan laju reaksinya :

Rate total = (Rate for ward – Rate reverse)/Adsor pti on Term Rate for ward = k1 [A]p [B]q

Rate reverse = k2 [C]r [D]s

 Absorp tio n rate = (1 + K[ A] + K[ B] + K[ C] + K[ D])n

 Persamaan konstanta kesetim bangan : k1 = A1 exp (-E1A/R/T)

k2 = A2 exp(-E2 A/R/T)

 A & B : reakt an, C & D : hasil reaksi

a,b,c & d : koefisien reaksi ; p,q,r & s : koefisien r eaksi  A1 & A2 = Faktor fr ekuensi , E1 & E2 : Energy Activ asi

R : Tetapan Gas pada persamaan PV = nZRT T : Temperatur e

(31)

Heterogeneous Catalytic Reaction

• Komponen dalam

persamaan reaksi • Beratmolekul

• Koefisien dari persaman reaksi k imia • Entalpi reaksi •  Akan bernilai nol

 jika koefisien yang di input benar 

(32)

Heterogeneous Catalytic Reaction

• Basis in i berdasarkan p ersamaan reaksi. Jika konsentrasi yang digunakan maka basisnya consentration. Jika Pressure, maka basisnya pr essure.

• Jika componentnya tid ak terdapat pada persamaan reaksi, maka tidak boleh dijadikan base component. • Sangat tergantung dari order reaksi. •  Apakah phasenya hanya liquid, atau gas atas

kombinasinya keduanya.

• Tergantung dari basis yang digunakan, apakah consentr asi atau pressure.

(33)
(34)
(35)

Jenis-Jenis Reaktor 

Continuous Stirred Tank Reactor

Plug Flow Reactor 

Conversion Reactor 

Equilibrium Reactor 

(36)
(37)
(38)
(39)
(40)
(41)
(42)
(43)
(44)
(45)
(46)
(47)
(48)
(49)
(50)
(51)
(52)
(53)

Problem 1 :

Synthesis Gas

Production

(54)

Problem 1 : Deskripsi

Synthesis Gas Production adalah bagian yang penting dalam overall process synthesizing Ammonia. Gas alam

dikonversi menjadi umpan untuk Ammonia Plant (dimodelkan dengan 3 reaksi konversi dan 1 reaksi kesetimbangan).

CONVERSION REACTION  Reforming reactions :

 CH4 + H2O ===== CO + 3H2 ………. (1)  CH4 + 2H2O ===== CO2 + 4H2 ………..(2)  Combustion reactions :

 CH4 + 2O2 ===== CO2 + 2H2O ………..(3) EQUILIBRIUM REACTIONS

 Water-Gas shift reaction :

 CO + H2O ===== CO2 + H2 .…...…(4) Dalam proses ini molar ratio hidrogen & nitrogen dalam synthesis gas adalah 3 : 1.

(55)

Problem 1 : Data-Data

Natural Gas : 700 F, 500 psia, 200 lbmole/hr, CH4

100%.

Reformer Steam : 475 F, 500 psia, 520 lbmole/hr,

H2O 100%.

Udara : 60 F, 500 psia, N2 : 79% mole, O2 : 21%

mole. Flow udara diatur sehingga ratio H2 dan N2

dalam synthesis gas berbanding 3 : 1.

Combustion Steam : 475 F, 500 psia, H2O 100%.

Flow steam ini diatur agar temperature reaktor

Combustor Shift tetap 1700 F.

(56)

Problem 1 : Data-Data

Reaksi 1 (40% konversi) dan Reaksi 2 (30%

konversi) terjadi dalam Reformer Reactor

Reaksi 1 (35% konversi) , 2 (65% konversi) dan 3

(100% konversi) terjadi dalam Combustor Reactor.

Reaksi 4 hanya terjadi dalam Shift Reactor.

Reaktor Shift-2 dioperasikan pada temperatur

konstan 850 deg F.

Reaktor Shift-3 dioperasikan pada temperatur

konstan 750 deg F.

(57)

Problem 1 : Pertanyaan

Berapa lbmole/hr udara yang

diperlukan?

Berapa lbmole/hr steam pada

(58)
(59)

Problem 1 : Langkah Detail

(60)

Problem 1 : Langkah Detail

Dari tab Components tambah Component List

dengan tekan Add.

(61)

Problem 1 : Langkah Detail

 Akan muncul Component List View.Tambahkan

(62)

Problem 1 : Langkah Detail

Dari tab Fluid Pkgs tambahkan Fluid Package

yang akan digunakan dengan tekan Add.

(63)

Problem 1 : Langkah Detail

 Pilih salah satu Property Package yang diinginkan. Setelah dipilih tutup sheet Fluid Package : Basis-1

(64)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih Peng Robinson seperti tampilan seperti

dibawah ini. Tutup form tersebut.

(65)

Problem 1 : Langkah Detail

(66)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih tab Reaction untuk menambahkan reaksi

yang akan digunakan, hasil seperti di bawah ini.

(67)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih tab Add Rxn pada kolom Reaction,

hasilnya seperti di bawah ini.

(68)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih Conversion pada kolom Reaction, dan

tekan Add Reaction, hasilnya seperti di bawah

ini.

(69)

Problem 1 : Langkah Detail

Input component yang diperlukan serta koefisien

stokhiometrinya.

(70)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

Nilai mole weightnya berwarna hitam, artinya

Nilai mole weightnya berwarna hitam, artinya

nilai tersebut hasil dari Hysys, bukan nilai input.

(71)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

 Koefisien stokhiomKoefisien stokhiometri didapat etri didapat dari reaksi yang sudahdari reaksi yang sudah

disetarakan. T

disetarakan. Tanda bahwa anda bahwa koefisien tersebut skoefisien tersebut sudah benarudah benar

adalah

adalah BalaBalance Erronce Error r nya bernilai nol. Entalpi reaksi sudahnya bernilai nol. Entalpi reaksi sudah

diberikan Hysys.

(72)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

 Pilih tab Basis. Input basis componen, phase Pilih tab Basis. Input basis componen, phase dandan

konversi reaksi. Hasilnya menunjukan reaksi sudah

konversi reaksi. Hasilnya menunjukan reaksi sudah

Ready

(73)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

 TTutup sutup sheetheet ReactionsReactions && CCononversiversion Reon Reactioaction : n : RRxnxn--11

Hasilnya seperti dibawah ini.

(74)

Problem 1 : Langkah Detail

Continue to Reaksi ke-2, pilih tab Add Rxn pada

kolom Reaction, hasilnya seperti di bawah ini.

(75)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih Conversion pada kolom Reaction, dan

tekan Add Reaction, hasilnya seperti di bawah

ini.

(76)

Input component yang diperlukan serta koefisien

stokhiometrinya.

(77)

Problem 1 : Langkah Detail

Nilai mole weightnya berwarna hitam, atinya

(78)

Problem 1 : Langkah Detail

 Koefisien stokhiometri didapat dari reaksi yang sudah

disetarakan. Tanda bahwa koefisien tersebut sudah benar adalah Balance Error nya bernilai nol. Entalpi reaksi sudah diberikan Hysys.

(79)

Problem 1 : Langkah Detail

 Pilih tab Basis. Input basis componen, phase dan konversi reaksi. Hasilnya menunjukan reaksi sudah Ready untuk digunakan.

(80)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup sheet Reactions & Conversion Reaction : Rxn-2 Hasilnya seperti di bawah ini.

(81)

Problem 1 : Langkah Detail

Continue to Reaksi ke-3, pilih tab Add Rxn pada

kolom Reaction, hasilnya seperti di bawah ini.

(82)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih Conversion pada kolom Reaction, dan

tekan Add Reaction, hasilnya seperti di bawah

ini.

(83)

Problem 1 : Langkah Detail

Input component yang diperlukan serta koefisien

stokhiometrinya.

(84)

Problem 1 : Langkah Detail

Nilai mole weightnya berwarna hitam, atinya

(85)

Problem 1 : Langkah Detail

 Koefisien stokhiometri didapat dari reaksi yang sudah

disetarakan. Tanda bahwa koefisien tersebut sudah benar adalah Balance Error nya bernilai nol. Entalpi reaksi sudah diberikan Hysys.

(86)

Problem 1 : Langkah Detail

 Pilih tab Basis. Input basis componen, phase dan konversi reaksi. Hasilnya menunjukan reaksi sudah Ready untuk digunakan.

(87)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup sheet Reactions & Conversion Reaction : Rxn-3 Hasilnya seperti di bawah ini.

(88)

Problem 1 : Langkah Detail

Continue to Reaksi ke-4, pilih tab Add Rxn pada

kolom Reaction, hasilnya seperti di bawah ini.

(89)

Problem 1 : Langkah Detail

Pilih Equilibrium pada kolom Reaction, dan

tekan Add Reaction, hasilnya seperti di bawah

ini.

(90)

Problem 1 : Langkah Detail

Input component yang diperlukan serta koefisien

stokhiometrinya.

(91)

Problem 1 : Langkah Detail

Nilai mole weightnya berwarna hitam, atinya

(92)

Problem 1 : Langkah Detail

 Koefisien stokhiometri didapat dari reaksi yang sudah

disetarakan. Tanda bahwa koefisien tersebut sudah benar adalah Balance Error nya bernilai nol. Entalpi reaksi sudah diberikan Hysys.

(93)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup sheet Reactions & Conversion Reaction : Rxn-4 Hasilnya seperti di bawah ini.

(94)

Problem 1 : Langkah Detail

 Delete Global Rxn Set pada kolom Reaction Sets

(95)

Problem 1 : Langkah Detail

Kita mempunyai

3 Reaction Set

:

1. Reaction Set 1 yang berisi Reaksi 1

dan reaksi 2. Ini terjadi di Reaktor 1.

2. Reaction Set 2 yang berisi Reaksi 1,

Reaksi 2 dan Reaksi 3. Ini terjadi di

Reaktor 2.

3. Reaction Set 3 yang berisi hanya

Reaksi 4. Ini terjadi di Reaktor 3, 4 dan

5.

(96)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tambahkan Set Reaksi pada kolom Reaction Sets dengan tekan Add Set. Hasilnya seperti di bawah ini.

(97)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tambahkan reaksi 1 dan reaksi 2 pada kolom Active List. Hasilnya seperti di bawah ini.

(98)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reaction Set : Set-1 dan hasilnya seperti di bawah ini.

(99)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tambahkan Set Reaksi ke-2 pada kolom Reaction Sets dengan tekan Add Set. Hasilnya seperti di bawah ini.

(100)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tambahkan reaksi 1, reaksi 2 dan reaksi 3 pada kolom  Active List. Hasilnya seperti di bawah ini.

(101)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reaction Set : Set-2 dan hasilnya seperti di bawah ini.

(102)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tambahkan Set Reaksi ke-3 pada kolom Reaction Sets dengan tekan Add Set. Hasilnya seperti di bawah ini.

(103)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tambahkan reaksi 4 pada kolom Active List. Hasilnya seperti di bawah ini.

(104)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reaction Set : Set-3 dan hasilnya seperti di bawah ini.

(105)

Problem 1 : Langkah Detail

Setiap Reaction Set harus

terasosiasi ke Fluid Package.

Kita harus menambahkan

Reaction Set (yang berjumlah

3) tersebut ke Fluid Package

.

(106)

Problem 1 : Langkah Detail

 Highlight Set-1 dan tekan tab Add to FP. Hasilnya seperti di bawah ini.

(107)

 Tekan Add Set to Fluid Package dan hasilnya seperti di bawah ini.

(108)

Problem 1 : Langkah Detail

 Highlight Set-2 dan tekan tab Add to FP. Hasilnya seperti di bawah ini.

(109)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tekan Add Set to Fluid Package dan hasilnya seperti di bawah ini.

(110)

Problem 1 : Langkah Detail

 Highlight Set-3 dan tekan tab Add to FP. Hasilnya seperti di bawah ini.

(111)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tekan Add Set to Fluid Package dan hasilnya seperti di bawah ini.

(112)

Problem 1 : Langkah Detail

Tekan tab Enter Simulation Enviroment, maka

akan tampak tampilan seperti di bawah ini.

(113)

Problem 1 : Langkah Detail

(114)

Problem 1 : Langkah Detail

 Akan muncul seperti di bawah. Tulis nama

file-nya dan tekan Save.

(115)

Problem 1 : Langkah Detail

(116)

Problem 1 : Langkah Detail

Dari Menu,

pilih Tools,

Preferences.

Pilih

Variabels.

(117)

Problem 1 : Langkah Detail

 Pilih Unit Set di Available Unit Sets dan maintain unit untuk setiap besaran pada Display Unit.

(118)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari menu, Pilih Flowsheet, Palette atau tekan F4 atau tekan object Palette untuk mengeluarkan Object Palett e

(119)

Problem 1 : Langkah Detail

(120)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Material Stream. Dari tab Worksheet, Pilih Composition.

(121)

Problem 1 : Langkah Detail

 Setelah anda memasukan satu nilai dan anda tekan enter untuk mengisi nilai yang lain, akan muncul tampilan seperti dibawah ini.

 Setelah input semua nilai, jangan lupa untuk Tekan Normalize (agar jumlah mole fraction = 1).Jika awalnya jumlahnya tidak sama dengan 1, maka

(122)

Problem 1 : Langkah Detail

(123)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Worksheet, Pilih Conditions, Ketik “CH4” pada baris Stream Name, masukkan nilai “700 F“ pada baris Temperature, “500 psia” pada baris Pressure dan “200 lbmole/hr“ pada baris Molar Flow .

(124)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Material Str eam tersebut maka akan tampak seperti di bawah ini.

(125)

Problem 1 : Langkah Detail

(126)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Material Stream. Dari tab Worksheet, Pilih Composition.

(127)

Problem 1 : Langkah Detail

 Setelah anda memasukan satu nilai dan anda tekan enter untuk mengisi nilai yang lain, akan muncul tampilan seperti di bawah ini.

 Setelah input semua nilai, jangan lupa untuk Tekan Normalize (agar jumlah mole fraction = 1).Jika awalnya jumlahnya tidak sama dengan 1, maka

(128)

Problem 1 : Langkah Detail

(129)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Worksheet, Pilih Conditions, Ketik “Reformer Steam” pada baris Stream Name, masukkan nilai “475 F“ pada baris Temperature, “500 psia” pada baris Pressure dan “520 lbmol e/hr “ pada baris Molar Flow .

(130)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Material Str eam tersebut maka akan tampak seperti di bawah ini.

(131)

Problem 1 : Langkah Detail

(132)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Material Stream. Dari tab Worksheet, Pilih Composition.

(133)

Problem 1 : Langkah Detail

 Setelah anda memasukan satu nilai dan anda tekan enter untuk mengisi nilai yang lain, akan muncul tampilan seperti dibawah ini.

 Setelah input semua nilai, jangan lupa untuk Tekan Normalize (agar jumlah mole fraction = 1).Jika awalnya jumlahnya tidak sama dengan 1, maka

(134)

Problem 1 : Langkah Detail

(135)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Worksheet, Pilih Conditions, Ketik “Combus Steam” pada baris Stream Name, masukkan nilai “475 F“ pada baris Temperature, “500 psia” pada baris Pressure dan “100 lbmole/hr “ pada baris Molar Flow.

 Catat bahwa molar flow sebesar 100 lbmole/hr adalah nilai asumsi. Nilai ini harus diverifikasi setelah semua alat sudah terkoneksi.

(136)

Problem 1 : Langkah Detail

Tutup form Material Stream tersebut maka akan

tampak seperti di bawah ini.

(137)

Problem 1 : Langkah Detail

(138)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Material Stream. Dari tab Worksheet, Pilih Composition.

(139)

Problem 1 : Langkah Detail

 Setelah anda memasukan satu nilai dan anda tekan enter untuk mengisi nilai yang lain, akan muncul tampilan seperti di bawah ini.

 Setelah input semua nilai, jangan lupa untuk Tekan Normalize (agar jumlah mole fraction = 1).Jika awalnya jumlahnya tidak sama dengan 1, maka

(140)

Problem 1 : Langkah Detail

(141)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Worksheet, Pilih Conditions, Ketik “Udara” pada baris Stream Name, masukkan nilai “60 F“ pada baris Temperature, “500 psia” pada baris Pressure dan “2100 lbmole/hr “ pada baris Molar Flow .

 Catat bahwa molar flow sebesar 100 lbmole/hr adalah nilai asumsi. Nilai ini harus diverifikasi setelah semua alat sudah terkoneksi.

(142)

Problem 1 : Langkah Detail

Tutup form Material Stream tersebut maka akan

tampak seperti di bawah ini.

(143)

Problem 1 : Langkah Detail

Click Conversion Reactor pada Object

Palette.

(144)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

 Double-click padaDouble-click pada Conversion Conversion ReReactoractor tersebut. Dari tabtersebut. Dari tab DesignDesign, ketik, ketik

“Reformer Reformer ” pada baris” pada baris Name,Name, PilihPilih ConnectionsConnections, masukan stream “, masukan stream “CH4CH4””

dan “

dan “ReRefoformer Steamrmer Steam” pada inlet, stream “” pada inlet, stream “CombustCombustor or FeFeeded” pada Vapour” pada Vapour

Outlet dan stream “

(145)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

(146)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

 Input “Set-1” pada barisInput “Set-1” pada baris ReReactioaction n SeSet.t. Reaksi yang termasuk Set-1 dapatReaksi yang termasuk Set-1 dapat

dilihat di baris

dilihat di baris ReactionReaction. . After input Set-1, automatAfter input Set-1, automatically Stokhiometri Info,ically Stokhiometri Info,

Basis Info dan Coversion Info akan terinput. Untuk

Basis Info dan Coversion Info akan terinput. Untuk melihat masing-masingmelihat masing-masing

reaksi tekan View Reaction.

(147)

P

P

ro

ro

b

b

l

l

e

e

m

m

1

1

:

:

L

L

a

a

n

n

g

g

kah D

kah D

e

e

t

t

a

a

i

i

l

l

 Tutup formTutup form CCononversiversion Ron Reaeactoctor r tersebut, maka akantersebut, maka akan

tampak seperti di bawah ini.

(148)

Problem 1 : Langkah Detail

Untuk memunculkan Table dari sebuah stream,

click kanan pada stream tersebut, akan tampak

seperti di bawah ini. Kemudian pilih Show Table.

(149)

Problem 1 : Langkah Detail

Lakukan untuk stream lainnya, hasilnya seperti

di bawah ini.

(150)

Problem 1 : Langkah Detail

Temperature outlet adalah negatif. Ini

benar sebab reaksinya adalah endotermis

 – memerlukan energy.

Kita ingin temperature outlet sebesar 1700

deg F. Untuk itu dibutuhkan stream energy

pada Reaktor tersebut. Dalam hal ini ada

energy yang dibutuhkan oleh reaktor

tersebut agar temperatur rektor tetap

sebesar 1700 deg F.

(151)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Design, pilih Connections, ketik “Q_Reformer” pada kolom Energy (Optional). Hasilnya seperti di bawah ini.

(152)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Design, pilih Worksheet, hasilnya seperti di bawah ini.

(153)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “1700 deg F” pada baris temperature pada kolom Combustor Feed. Hasilnya seperti di bawah ini.

(154)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reactor tersebut, dan show table untuk stream Q_Reformer, hasilnya seperti di bawah ini.

(155)

Problem 1 : Langkah Detail

Click Conversion Reactor pada Object

Palette.

(156)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Conversion Reactor tersebut. Dari tab Design, ketik “Combustor” pada baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Combustor Feed”, “Udara” dan stream “Shift-1 Feed” pada inlet, stream “Combustor Feed” pada Vapour Outlet dan stream “Combustor Liquid” pada Liquid Outlet.

(157)

Problem 1 : Langkah Detail

(158)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “Set-2” pada baris Reactio n Set. Reaksi yang termasuk Set-2 dapat dilihat di baris Reaction. After input Set-2, automatically Stokhiometri Info, Basis Info dan Coversion Info akan terinput. Untuk melihat masing-masing reaksi tekan View Reaction.

(159)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reactor tersebut, dan show table untuk stream lainnya, hasilnya seperti di bawah ini.

(160)

Problem 1 : Langkah Detail

(161)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Reactor tersebut. Dari tab Design, ketik “Shift-1” pada baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Shift-1 Feed pada inlet, stream

(162)

Problem 1 : Langkah Detail

(163)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “Set-3” pada baris Reactio n Set. Reaksi yang termasuk Set-3 dapat dilihat di baris Reaction. After input Set-3, automatically Stokhiometri Info, Basis Info dan Coversion Info akan terinput. Untuk melihat masing-masing reaksi tekan View Reaction.

(164)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reactor tersebut, dan show table untuk stream lainnya, hasilnya seperti di bawah ini.

(165)

Problem 1 : Langkah Detail

(166)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Reactor tersebut. Dari tab Design, ketik “Shift-2” pada baris

Name, Pilih Connections, masukan stream 1 Vapor pada inlet, stream “Shift-2 Vapor ” pada Vapour Outlet dan stream “ Shift-“Shift-2 Liquid” pada Liquid Outlet.

(167)

Problem 1 : Langkah Detail

(168)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “Set-3” pada baris Reactio n Set. Reaksi yang termasuk Set-3 dapat dilihat di baris Reaction. After input Set-3, automatically Stokhiometri Info, Basis Info dan Coversion Info akan terinput. Untuk melihat masing-masing reaksi tekan View Reaction.

(169)

Problem 1 : Langkah Detail

Tutup form Reactor tersebut, dan show table

untuk stream lainnya, hasilnya seperti dibawah

ini.

(170)

Problem 1 : Langkah Detail

 Temperatur menunjukan 1508 deg F. Diinginkan temperatur 850 deg F. Untuk itu diperlukan stream energy untuk mengambil energy tersebut. Tambahkan stream energy dan beri title “ Q_Shift-2”.

(171)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “850 deg F” pada baris temperature pada kolom Shift-2 Vapor . Hasilnya seperti di bawah ini.

(172)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reactor tersebut, dan show table untuk stream lainnya, hasilnya seperti di bawah ini.

(173)

Problem 1 : Langkah Detail

(174)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Reactor tersebut. Dari tab Design, ketik “Shift-3” pada baris Name, Pilih Connections, masukan stream “Shift-2 Vapor pada inlet, stream

(175)

Problem 1 : Langkah Detail

(176)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “Set-3” pada baris Reactio n Set. Reaksi yang termasuk Set-3 dapat dilihat di baris Reaction. After input Set-3, automatically Stokhiometri Info, Basis Info dan Coversion Info akan terinput. Untuk melihat masing-masing reaksi tekan View Reaction.

(177)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form Reactor tersebut, dan show table untuk stream lainnya, hasilnya seperti di bawah ini.

(178)

Problem 1 : Langkah Detail

 Temperatur menunjukan 850 deg F. Diinginkan temperatur 750 deg F. Untuk itu diperlukan stream energy untuk mengambil energy

tersebut. Tambahkan stream energy dan beri title “ Q_Shift-3”. Hasilnya seperti di bawah ini.

(179)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “850 deg F” pada baris temperature pada kolom Shift-2 Vapor . Hasilnya seperti di bawah ini.

(180)

Problem 1 : Langkah Detail

Tutup form Reactor tersebut, dan show table

untuk stream lainnya, hasilnya seperti di bawah

ini.

(181)

Problem 1 : Langkah Detail

Molar flow udara akan di-adjust untuk

mendapatkan ratio H2 & N2 di stream

Synthesis Gas sebesar 3 : 1. Untuk itu

diperlukan spreadsheet.

Molar flow steam juga akan di-adjust untuk

mendapatkan temperature di Reaktor

(182)

Problem 1 : Langkah Detail

Click Spreadsheet pada Object Palette dan

pindahkan ke layar.

(183)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada Spreadsheet tersebut. Dari tab Connections, ketik “ Spreadsheet” pada baris Spreadsheet Name.

(184)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tekan tab Import untuk mengambil variabel yang diperlukan. Ambil stream “Synthesis Gas” pada kolom Object, “Comp Mole Frac” pada kolom Variabel dan “Hydrogen” pada kolom variable Specificatons seperti di bawah ini.

(185)

Tekan OK hasilnya seperti di bawah ini.

(186)

 Tekan tab Import untuk mengambil variabel yang diperlukan. Ambil stream “Synthesis Gas” pada kolom Object, “Comp Mole Frac” pada kolom Variabel dan “Nitrogen” pada kolom variable Specificatons seperti di bawah ini.

(187)

Problem 1 : Langkah Detail

(188)

Problem 1 : Langkah Detail

 Move to tab Spreadsheet dan tambahkan title untuk memudahkan identifikasi seperti di bawah ini.

(189)

Problem 1 : Langkah Detail

 Buat Fungsi obyektif yang akan mrnjadi target value. Hasilnya seperti di bawah ini.

(190)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup spreadsheet tersebut dan hasilnya seperti di bawah ini.

(191)

Problem 1 : Langkah Detail

 Click Adjust sebanyak 2 pada Object Palette dan pindahkan ke layar. Kita ingin menjalankan 2 adjust secara simulatan. Hasilnya seperti di bawah ini.

(192)

Problem 1 : Langkah Detail

 Agar kedua Adjust tersebut bisa bekerja simultan, simulation kita buat tidak aktif. Caranya adalah tekan Ikon Solver Holding. Hasilnya seperti di bawah ini.

(193)

Problem 1 : Langkah Detail

 Double-click pada ADJ-1. Dari tab Connections, ketik “ADJUST UDARA” pada baris Name.

(194)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tekan tab Select Var pada kolom Adjusted Variable, untuk memilih varibel yang akan diatur. Pilih “Udara” pada kolom Object dan pilih “Molar Flow” pada kolom Variable.

(195)

Problem 1 : Langkah Detail

(196)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tekan tab Select Var pada kolom Target Vari able, untuk memilih varibel yang menjadi target. Pilih “Spreadsheet” pada kolom Object, dan pilih “B6” pada kolom Variable.

(197)

Problem 1 : Langkah Detail

(198)

Problem 1 : Langkah Detail

 Input “0” di kolom Specific Target Value pada kolom Target Value.

(199)

Problem 1 : Langkah Detail

 Dari tab Parameters, input “0” pada baris Minimum, “100000000” pada baris Maximum dan “10000” pada baris Maximum Iteration s. Hasilnya seperti di bawah ini. Klik pada Simult aneous Solution.

(200)

Problem 1 : Langkah Detail

 Tutup form ADJUST UDARA tersebut dan hasilnya seperti di bawah ini.

Referensi

Dokumen terkait

Perhitungan Kimia Perhitungan Massa Massa Molar Massa Atom Relatif Massa Molekul Relatif Massa Rumus Relatif Mol Persamaan Reaksi Pereaksi Pembatas Kondisi Gas Keadaan Standar

Peserta didik dapat mengaplikasikan pengetahuan dan pemahaman mengenai: Hukum-hukum dasar kimia, persamaan reaksi, konsep mol, massa atom/molekul relatif untuk menyelesaikan

Tidak masalah apakah kita memandang suatu reaksi menurut tinjauan molekul atau mol, yang terpenting adalah persamaan kimia harus setara, yaitu memiliki jumlah atom yang sama

sama. Agar jumlah dan jenis atom yang terdapat pada reaktan dan produk tetap maka pada persamaan reaksi masing-masing spesi yang terlibat dalam reaksi kimia diberi koefisien yang

Deskripsi Jawaban Diagram Submikroskopik Reaksi N2 dan H2 Siswa pada Tipe 5 Pemahaman tentang konsep: “Persamaan reaksi kimia setara menunjukan perbandingan koefisien jumlah atom