Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

MODEL MATEMATIKA 1.Persamaan aljabar 2.Persamaan diferensial 3.Persamaan integral 4.Analisa dimensi 5.Scaling.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "MODEL MATEMATIKA 1.Persamaan aljabar 2.Persamaan diferensial 3.Persamaan integral 4.Analisa dimensi 5.Scaling."— Transcript presentasi:

1 MODEL MATEMATIKA 1.Persamaan aljabar 2.Persamaan diferensial 3.Persamaan integral 4.Analisa dimensi 5.Scaling

2 Persamaan Linear dan Non Linear Persamaan Linear dan Non Linear Model steady state mass Model steady state mass Model energy balances Model energy balances - Equations of state - Equations of state - Kesetimbangan termodinamika - Kesetimbangan termodinamika 1. Persamaan Aljabar

3 Contoh 1.1 (Hanna P.2) Persamaan Linear (Plant Mass Balance) Air, W Treated Udara, Ao 3 % Air Absorber Udara, Ai 8 % Acetone Kondensor Recovered Acetone, V Flash Separator Equeous Waste, L X Acetone = 0,03 Gambar 1.1. Plant untuk recover Acetone dari Udara

4 Persamaan linear pada Flash Separator : y = 20,5 x (a) y = mass fraction uap dari acetone x = mass fraction liquida dari acetone A = 600 lb/hr W = 500 lb/hr Ao = flow rate treated udara, lb/hr Ai = flow rate udara, lb/hr V = flow rate acetone dari flash separator, lb/hr L = flow rate air limbah dari flash separator, lb/hr W = flow rate air untuk absorber, lb/hr Mass balance : Udara : 0,92 Ai = 0,97 Ao (b) Acetone : 0,08 Ai = y V + 0,03 L (c) Air : 0,03 Ao + (1-y)V + 0,97 L (d)

5 Diketahui : x = 0,03 y = 20,5 x Y = 20,5 (0,03) = 0,615 Dari pers. (b, c, d) : Ao = 569 lb/hr V = 54,8 lb/hr L = 476 lb/hr Recovery = [(0,615 x 54,8) 100 % ] / [(0,08 x 600)] = 70,2 %

6 KomponenFraksi mole dlm Feed, ziKi n-butane n-pentane n-hexane 0,25 0,45 0,30 2,13 1,1 0,59 Tabel 1.1. Komposisi feed Contoh 1.2 (Hanna P.4) Persamaan Non Linear (Flash Vaporation) V, yi Flash Vaporizer L, xi Feed = 100 lb moles/hr Zi Gambar 1.2. Flash Vaporization

7 Proses beroperasi pada F dan 10 atm Ki = yi / xi (a) y = mole fraction uap komponen i x = mole fraction liquida komponen i KomponenFraksi mole dlm Feed, ziKi n-butane n-pentane n-hexane 0,25 0,45 0,30 2,13 1,1 0,59 Tabel 1.2. Komposisi produk dari flash vaporizer Neraca massa total : F = V + L (b) Neraca massa komponen : z i F = y i V + x i L (c)

8 Dari persamaan (a), (b) dan (c) didapat : Di set : Di rekomendasi oleh Rechford and Rice : (e) (d) ; (f) ; V / F = 0,834 (perhitungan Exell) V = 83,4 lb moles/hr L = 16,6 lb moles/hr

9 2. Persamaan Diferensial Gambar 1.3. Counter-Current Liquid Extraction Di ambil salah satu proses separation, yaitu Extraction Fuel Oil y1y1 Stage 1 Stage 2 Stage j Stage N y3y3 y2y2 Y j+1 yjyj yNyN y N+1 = 0,0 x1x1 x 0 = 0,01x2x2 x j- 1 xjxj x N-1 x N =0,0005 Waste Water E R a. Mass Balances

10 Contoh 1.3 (Hanna P.6) Persamaan Diferensial (Liquid-Liquid Extraction) Plant proses kimia air limbah mengandung campuran asam organik dengan total konsentrasi 1 % berat, asam organik tersebut mempunyai relatif solubility yang tinggi dalam fuel oil sehingga digunakan proses pemanasan. Diharapkan dari proses ini diperoleh konsentrasi waste water 0,05 % berat, dengan proses counter-current liquid extraction, N = ……. Jumlah kesetimbangan stage dihitung dengan : yi = K. xi (a) y i = fraksi berat asam dalam fuel oil x i = fraksi berat asam dalam water K = kesetimbangan jumlah stage

11 Kesetimbanga : K = 2,2 (b) Flow rate water (R) = 150 gal/hr Flow rate fuel oil (E) = 95 gal/hr specific gravity fuel oil = 0,9 Neraca massa komponen : y N+1 E + x o R = y 1 E + x N R (c) R = (150 gal/gr) (8,337 lb/gal) = 1251 lb/hr (d) E = (95 gal/gr) (0,90) (8,337 lb/gal) = 713 lb/hr (e) x j-1 R + y j+1 E = x j R + y i E (f) x j-1 - (1 + S) x j + S x j+1 = 0 (g) S = (KE) / R (h)

12 (i) x o = 0,01 dan x N = 0,0005 S = (2,2. 713) / 1251 = 1,254 x N+1 = y N+1 / K y N+1 = 0,0 x N+1 = y N+1 / K = 0/ K = 0 N = 7 Soal : Example 1.4 Concentration Buffering Tank Hanna P.9


Download ppt "MODEL MATEMATIKA 1.Persamaan aljabar 2.Persamaan diferensial 3.Persamaan integral 4.Analisa dimensi 5.Scaling."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google