Pengantar Teknik Kimia – 1210022
Modul-4
SISTEM ALIRAN Sistem adalah “Sesuatu” yang terdiri atas komponen-komponennya
yang
bereaksi
secara fungsional untuk mencapai tujuan tertentu.
Sistem Tangki Seri
Tank in series
CSTR in series
Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
Page 1 of 7
Pengantar Teknik Kimia – 1210022
Modul-4
Simplified process flow diagram of chemical absorption proces
Setelah istilah “proses” dan “operasi” secara mendasar di pahami maka keduanya sering secara bergantian dipakai bersama. Pahami istilah-istilah berikut : - Mengoperasikan reaktor - Proses pengeringan • Secara sederhana proses/operasi dapat digambarkan sebagai berikut : A -------------- > B
Peneracaan :
Akumulasi = Input - Output
Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
Page 2 of 7
Pengantar Teknik Kimia – 1210022
•
Modul-4
Bila waktu bukan merupakan variabel utama maka berlaku Neraca Massa (sat : massa) Massa terakumulasi = Massa masuk – Massa keluar
•
Bila waktu merupakan variabel utama maka berlaku Neraca Aliran Massa ( sat : massa/waktu) Kecep massa terakumulasi = kecep massa masuk – kecep massa keluar
•
•
Kondisi 1 disebut sistembatch/porsian/bukan alir, sedang kondisi ke dua disebut sistem alir (flow)/ menerus (continu) Pada pelaksanaannya sistem alir memiliki peluang untuk : a) Input dan output ada secara bergantian(intermiten),disebut semi continu b) Besaran input = Output, disebut keadaan tidak ajeg (unsteady,transient) c) Besaran input = output, disebut keadaan ajeg ( steady)
Sistem Aliran Pemahaman terhadap pelaksanaan OTK perlu didukung oleh pemahaman akan konsep aliran. Sistem aliran mempunyai tiga komponen yaitu masukan (input), keluaran (output) , dan sediaan (akumulasi).
Masukan (input)
Sediaan (akumulasi)
Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
Keluaran (output)
Page 3 of 7
Pengantar Teknik Kimia – 1210022
Modul-4
Pada kenyataannya komponen input dan output bisa salah atu atau keduanya “tidak ada” atau “tidak sama besar”.
Bila : 1. 2. 3. 4. 5.
Ketiga komponen ada maka operasi disebut sinambung (kontinyu, continu) Komponen onput/output, salah satu,tidak ada maka operasi disebut semi kontinyu Komponen input dan output tidak ada maka operasi disebut porsi-an (batch) Besaran input = output maka operasi disebut tunak/ajeg (steady) Besaran input ≠ output maka operasi disebut tidak ajeg (transient)
Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
Page 4 of 7
Pengantar Teknik Kimia – 1210022
Modul-4
KOMPOSISI Fraksi Massa
i
Mi M i Mi M
Mi = Jumlah massa komponen I M = Jumlah massa total
i
Fraksi Mol
xi
Ni N i Ni N
Ni = Jumlah mol komponen i N = Jumlah mol total
i
Fraksi Volume
i
Vi = Volume komponen i
Vi V i V i V
V = Volume total
i
Thermo / III / 9
Komposisi : Jika dinyatakan dalam persen (%), maka dihitung dari: = Fraksi mol/massa/volume x 100% Contoh No
Komponen
Massa (gr)
Fraksi massa
%massa
1
A
10
0,10
10
2
B
40
0,40
40
3
C
50
0,50
50
100
1,00
100
Total
Konversi mol ke massa mol = n ; Mass = m ; m = n (gmol) x BM (g/gmol)
Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
Page 5 of 7
Pengantar Teknik Kimia – 1210022
Modul-4
TUGAS III.1: Udara adalah campuran dari kira-kira 3,76 mol nitrogen untuk setiap mol oksigen. Tentukan fraksi mol masing-masing komp. dan berat molekul udara! diketahui BM N2 = 28,02 g/gmol dan BM O2 = 32 g/gmol
TUGAS III.2: 100 kmol gas dengan komposisi sebagai berikut: Komponen CO2 N2 CH4 C2H6 C3H8 n-C4H10 i-C4H10 n-C5H12 i-C5H12 n-C6H14 C7H16 H2O
fraksi mol BM (kg/kmol) 0.064 0.001 0.802 0.065 0.037 0.008 0.006 0.002 0.002 0.004 0.002 0.007
44 28 16 30 44 58 58 72 72 86 100 18
Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
a. Hitung massa gas tersebut! b. Hitung Berat Molekul gas tersebut!
Page 6 of 7
Pengantar Teknik Kimia – 1210022
Modul-4
Contoh Soal : Baju basah, mengandung 100 gr air, akan dikeringkan sehingga airnya menjadi 5 gr. Caranya dengan menghembuskan udara (0,005 g H2o/ g ud), sedang udara buang ( 0,03 g H2o/ g ud) dicegah masuk sistem lagi. Udara dihembuskan sebanyak 2 Kg/menit. Berapa waktu yang diperlukan untuk mengeringkan baju????
0,039 g H2O/ g ud
0,005 g H2O/ g ud
(100-5) g H2O
Neraca Massa Air • Dalam Baju Air menguap = Air Mula2 – Air tertinggal = 100 g – 5 g = 95 g • Dalam Udara Air menguap = Air dalam aliran ud keluar – Air dalam aliran ud masuk
0,039 g 0,005 g H2O 0,025 g H2O g Udara g Udara g Udara
Udara = 2 Kg/menit = 2000 g udara/menit
gUdara 1 menit Waktu 95 g H2O 0,025 g H2O 2000 g Udara 1 1 95 95 menit menit 0,025 2000 50 Jurusan Teknik Kimia FTI UPN “Veteran” Yogyakarta
1,9 menit Page 7 of 7
