komposisi
|
kgmol
|
%mol
|
O2
|
3,132
|
1,94
|
N2
|
125,410
|
77,73
|
CO2
|
31,700
|
19,65
|
CO
|
1,100
|
0,68
|
Contoh
4.22 Sebuah gas produser dengan komposisi volume adalah sebagai berikut:
CO = 27,5%
CO2 = 5,3%
O2 = 0,7%
dan N2 = 66,5%.
Hal ini dibakar dengan 20% udara berlebih. Jika pembakaran adalah 96% selesai, menghitung komposisi dengan mol
dari gas buang.
Solusi: Dasar: 100 kgmol gas produser
CO2®Reaksi: CO + ½ O2
O2 balance:
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol CO
Oleh karena itu, 27,5 kgmol CO == 13,75 kgmol
O2 diperlukan untuk mengkonversi CO menjadi CO2 = 13,75 kgmol
O2 hadir di produsen gas = 0.70 kgmol.
O2 Net diperlukan = 13,05 kgmol
Air disertakan dengan 20% berlebih = (13,05) × (1,20) = 15,66 kgmol
O2 digunakan untuk 96% pembakaran CO = (13,05) × 0,96 = 12,528 kgmol
Kelebihan O2 setelah pembakaran = 15,66-12,528 = 3,132 kgmol.
N2 balance:
N2 dari udara dipasok = 15,66 × 58,91 = kgmol
N2 hadir di produsen gas = 66.50 kgmol
Jumlah total N2 dalam gas buang = 125,41 kgmol
Keseimbangan CO2:
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol CO2º1 kgmol CO
27,5 kgmol CO =
Jumlah CO2 dari CO = 27,5 kgmol.
Juga, jumlah CO2 dari 96% pembakaran CO = 27,5 × 0,96 = 26,4 kgmol
CO2 hadir di produsen gas = 5,3 kgmol.
Oleh karena itu, jumlah total CO2 hadir dalam gas buang = 31,7 kgmol
CO keseimbangan:
CO hadir di produsen gas = 27,5 kgmol
CO kiri setelah 96% pembakaran = (27,5) × (0,04) = 1,1 kgmol.
CO hadir dalam gas buang = 1,1 kgmol.
Komposisi kgmol Mole%
O2 3,132 1.94
N2 125,410 77.73
CO2 31,700 19.65
CO 1.100 0.68
Total = 161,342 kgmol
Contoh 4.23 Sebuah campuran yang mengandung asam 65% H2SO4, HNO3 20% dan 15% H2O akan dilakukan oleh
pencampuran cairan berikut:
(I) Suatu asam menghabiskan mengandung 10% HNO3, 60% H2SO4 dan 30% H2O.
(Ii) A HNO3 pekat yang mengandung 90% HNO3 dan 10% H2O.
(Iii) 20% Oleum (80% H2SO4 dan 20% SO3). Berapa banyak kg asam harus digunakan untuk memperoleh
1.000 kg dari asam campuran.
Solusi: Dasar: 1000 kg asam campuran.
Misalkan x jumlah menghabiskan asam (dalam kg), y adalah jumlah HNO3 pekat (dalam kg) dan z menjadi
jumlah Oleum (dalam kg).
Secara keseluruhan neraca bahan:
x + y + z = 1000 ......... (i)
Material balance untuk H2SO4:
x × 0,60 + y × 0 + × z (0,8 + 0,245) = 1000 × 0,65
0.60x + 1.045z = 650 ......... (ii)
Material balance untuk HNO3:
x × 0,10 × 0,90 + y + z × 0 = 1000 × 0,20
0.10x + 0.90 y = 200 ......... (iii)
Dari Pers. (Ii) dan (i), kita mendapatkan
0.60x + 1.045z = 650
[X + y + z = 1000] × 0,6
CO = 27,5%
CO2 = 5,3%
O2 = 0,7%
dan N2 = 66,5%.
Hal ini dibakar dengan 20% udara berlebih. Jika pembakaran adalah 96% selesai, menghitung komposisi dengan mol
dari gas buang.
Solusi: Dasar: 100 kgmol gas produser
CO2®Reaksi: CO + ½ O2
O2 balance:
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol CO
Oleh karena itu, 27,5 kgmol CO == 13,75 kgmol
O2 diperlukan untuk mengkonversi CO menjadi CO2 = 13,75 kgmol
O2 hadir di produsen gas = 0.70 kgmol.
O2 Net diperlukan = 13,05 kgmol
Air disertakan dengan 20% berlebih = (13,05) × (1,20) = 15,66 kgmol
O2 digunakan untuk 96% pembakaran CO = (13,05) × 0,96 = 12,528 kgmol
Kelebihan O2 setelah pembakaran = 15,66-12,528 = 3,132 kgmol.
N2 balance:
N2 dari udara dipasok = 15,66 × 58,91 = kgmol
N2 hadir di produsen gas = 66.50 kgmol
Jumlah total N2 dalam gas buang = 125,41 kgmol
Keseimbangan CO2:
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol CO2º1 kgmol CO
27,5 kgmol CO =
Jumlah CO2 dari CO = 27,5 kgmol.
Juga, jumlah CO2 dari 96% pembakaran CO = 27,5 × 0,96 = 26,4 kgmol
CO2 hadir di produsen gas = 5,3 kgmol.
Oleh karena itu, jumlah total CO2 hadir dalam gas buang = 31,7 kgmol
CO keseimbangan:
CO hadir di produsen gas = 27,5 kgmol
CO kiri setelah 96% pembakaran = (27,5) × (0,04) = 1,1 kgmol.
CO hadir dalam gas buang = 1,1 kgmol.
Komposisi kgmol Mole%
O2 3,132 1.94
N2 125,410 77.73
CO2 31,700 19.65
CO 1.100 0.68
Total = 161,342 kgmol
Contoh 4.23 Sebuah campuran yang mengandung asam 65% H2SO4, HNO3 20% dan 15% H2O akan dilakukan oleh
pencampuran cairan berikut:
(I) Suatu asam menghabiskan mengandung 10% HNO3, 60% H2SO4 dan 30% H2O.
(Ii) A HNO3 pekat yang mengandung 90% HNO3 dan 10% H2O.
(Iii) 20% Oleum (80% H2SO4 dan 20% SO3). Berapa banyak kg asam harus digunakan untuk memperoleh
1.000 kg dari asam campuran.
Solusi: Dasar: 1000 kg asam campuran.
Misalkan x jumlah menghabiskan asam (dalam kg), y adalah jumlah HNO3 pekat (dalam kg) dan z menjadi
jumlah Oleum (dalam kg).
Secara keseluruhan neraca bahan:
x + y + z = 1000 ......... (i)
Material balance untuk H2SO4:
x × 0,60 + y × 0 + × z (0,8 + 0,245) = 1000 × 0,65
0.60x + 1.045z = 650 ......... (ii)
Material balance untuk HNO3:
x × 0,10 × 0,90 + y + z × 0 = 1000 × 0,20
0.10x + 0.90 y = 200 ......... (iii)
Dari Pers. (Ii) dan (i), kita mendapatkan
0.60x + 1.045z = 650
[X + y + z = 1000] × 0,6
Jumlah asam yang dihabiskan = 494,93
kg,
Jumlah HNO3 pekat = 167,23 kg,
dan jumlah Oleum = 337,84 kg.
CONTOH 4.24 Dalam produksi SO3, 150 kgmol SO2 dan 250 kgmol dari O2 yang diumpankan ke reaktor.
Arus produk yang ditemukan mengandung 90 kgmol dari SO3. Hitung konversi persentase SO2.
Solusi: Dasar: 150 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol SO2º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 90 kgmol dari SO3 =
SO2 bereaksi = 90 kgmol
Persentase konversi SO2 === 60
CONTOH 4.25 Asam asetat diproduksi oleh oksidasi asetaldehida. 120 kgmol / jam
asetaldehida diumpankan ke reaktor. Produk meninggalkan reaktor mengandung 15,5% asetaldehida,
58,5% asam asetat dan oksigen sisanya (basis mol). Hitung konversi persentase asetaldehida.
Solusi: Dasar: 120 kgmol / jam asetaldehida dibebankan ke dalam reaktor.
CH3COOH®Reaksi: CH3CHO + ½ O2
Biarkan x menjadi kgmol dari aliran produk yang diperoleh per jam.
CH3COOH terbentuk = 0.585x kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari CH3COOH.º1 kgmol dari CH3CHO
CH3CHO bereaksi = 0.585x kgmol.
CH3CHO tidak bereaksi = 0.155x kgmol.
Sekarang, material balance untuk CH3CHO:
120 = 0.585x + 0.155x
120 = 0,74 x
x = 162,16 kgmol / jam
CH3CHO bereaksi = 162,16 × 0.585
= 94,86 kgmol / jam
Konversi Persentase CH3CHO =
== 79,05%
CONTOH 4.26 Sulphur trioksida diproduksi oleh reaksi SO2 dan O2. 120 kgmol SO2
dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor. Jika konversi SO2 persentase adalah 60, menghitung
komposisi aliran produk secara mol.
Solusi: Dasar: 120 kgmol SO2 dan 120 kgmol dari O2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Persentase konversi SO2 = 60 =
Mol SO2 bereaksi == 72 kgmol
Material balance untuk SO2:
SO2 dibebankan = SO2 bereaksi + SO2 tidak bereaksi
120 = 72 + SO2 tidak bereaksiÞ
tidak bereaksi = 120-72ÞSO2
= 48 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari SO3º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Oleh karena itu, jumlah SO3 terbentuk = 72 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Jumlah O2 bereaksi = 36 kgmol.
Oleh karena itu, jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-36 = 84 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
SO2 48 23.53
SO3 72 35,29
O2 84 41.18
Total = 204 kgmol
CONTOH 4.27 C2H4O diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol dari C2H4 diumpankan ke
reaktor. Produk ini ditemukan mengandung 90 kgmol etilen oksida dan 8 kgmol CO2. Hitung:
(I) konversi Persentase etilena
(Ii) hasil Persentase C2H4O.
Solusi: Dasar: 120 kgmol etilena diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º1 kgmol dari C2H4O
Oleh karena itu, 90 kgmol dari C2H4O =
Dengan demikian, jumlah C2H4 bereaksi = 90 kgmol.
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º2 kgmol CO2
Oleh karena itu, 8 kgmol CO2 =
Jumlah C2H4 bereaksi = 4 kgmol
Oleh karena itu, jumlah total C2H4 bereaksi = 90 + 4 = 94 kgmol
Konversi Persentase C2H4 === 78,33%
Hasil Persentase C2H4O ===
95,74%
CONTOH 4.28 Etilen oksida diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol etilena
dan 120 kgmol oksigen dimasukkan ke dalam reaktor. Konversi etilena adalah 75% dan persentase
hasil C2H4O adalah 95. Hitung komposisi aliran produk meninggalkan reaktor. Reaksi
terjadi di reaktor adalah:
C2H4O®C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®C2H4 + 3O2
Solusi: Dasar: 120 kgmol dari C2H4 dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Mol C2H4 bereaksi sama sekali = 120 × 0,75 = 90 kgmol
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk C2H4O = 0,95 × 90 = 85,5 kgmol
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk CO2, H2O = 90-85,5 = 4,5 kgmol
Mol C2H4 tidak bereaksi = 120-90 = 30 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol CO2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah CO2 yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol H2Oº1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah air yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 85,5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 1 = 42,75 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
3 kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 2 = 13,5 kgmol.
Jumlah total O2 bereaksi = 42,75 + 13,5 = 56,25 kgmol.
Jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-56,25 = 63,75 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
C2H4 30.00 15.21
C2H4O 85.50 43.35
O2 63.75 32.32
CO2 9.00 4.56
H2O 9.00 4.56
Total = 197,25 kgmol
CONTOH 4.29 Dalam pembuatan SO3, diumpankan ke reaktor terdiri dari 100 kgmol SO2 dan 300
kgmol udara. Hitung persentase udara berlebih digunakan.
Solusi: Dasar: 100 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + O2
Air disediakan = 300 kgmol
O2 di udara yang disediakan = 300 × (0,21) = 63 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 100 kgmol SO2 =
O2 yang dibutuhkan secara teoritis = 50 kgmol
Persentase kelebihan O2 =
== 26
Catatan: Persentase kelebihan O2 = persentase udara berlebih.
100 kgmol udaraºJuga, 21 kgmol dari O2
Oleh karena itu, 50 kgmol O2 =
Air teoritis yang dibutuhkan = 238,09 kgmol
Air disediakan = 300 kgmol
Persentase udara berlebih =
== 26
CONTOH 4.30 250 kgmol etanol dibebankan ke reaktor dehidrogenasi untuk menghasilkan
asetaldehida. Arus produk yang ditemukan mengandung 50 kgmol asetaldehida. Hitung% yang
konversi etanol.
Solusi: Dasar: 250 kgmol etanol dibebankan pada reaktor.
CH3CHO + H2®Reaksi: C2H5OH
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari C2H5OHº1 kgmol dari CH3CHO
Oleh karena itu, 50 kgmol dari CH3CHO =
Oleh karena itu, jumlah C2H5OH bereaksi = 50 kgmol.
Konversi Persentase C2H5OH === 20
CONTOH 4.31 Cu (NO3) 2 yang dibuat dengan mereaksikan tembaga dengan HNO3 pekat. Hitung
kuantitas (dalam kg) dari tembaga yang diperlukan untuk menghasilkan 150 kg tembaga nitrat jika reaksi adalah 96%
lengkap.
Solusi: Dasar: 150 kg Cu (NO3) 2.
Cu (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Cu + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
63,5 kg Cuº187,5 kg Cu (NO3) 2
Oleh karena itu, 150 kg Cu (NO3) 2 =
Oleh karena itu, jumlah Cu yang dibutuhkan = 50,8 kg.
Diperlukan 50,8 kg Cuº100% selesai reaksi
Oleh karena itu, 96% penyelesaian reaksi =.
Dengan demikian, jumlah Cu diperlukan = 52,92 kg.
Oleh karena itu, untuk menghasilkan 150 kg Cu (NO3) 2, jumlah tembaga yang diperlukan adalah 52,92 kg.
CONTOH 4.32 Zinc nitrat diproduksi dengan mereaksikan bubuk seng dengan asam nitrat pekat.
Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat dengan menggunakan 120 kg bubuk seng.
Solusi: Dasar: 120 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 120 kg Zn =
Oleh karena itu, jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat = 347,59 kg.
CONTOH 4.33 Dalam reaktor, 130 kg serbuk Zn dan 160 kg dari HNO3 diberi makan. Reaksi yang terjadi adalah 80%
lengkap. Produk yang terbentuk adalah Zn (NO3) 2, NO2 dan H2O. Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dan
NO2 yang terbentuk sebagai produk.
Solusi: Dasar: 130 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Sekarang, jumlah Zn (NO3) 2 = 376,56 kg.
Jumlah Zn (NO3) 2 sebenarnya terbentuk = 301,25 kg.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol NO2º1 kgmol Zn
2 × 46 kg NO2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Artinya, jumlah NO2 yang terbentuk = 182,93 kg.
182,93 kg NO2ºSekarang, 100% penyelesaian reaksi
Oleh karena itu, 80% penyelesaian reaksi =
Dengan demikian, jumlah NO2 sebenarnya terbentuk = 146,34 kg.
Jumlah HNO3 pekat = 167,23 kg,
dan jumlah Oleum = 337,84 kg.
CONTOH 4.24 Dalam produksi SO3, 150 kgmol SO2 dan 250 kgmol dari O2 yang diumpankan ke reaktor.
Arus produk yang ditemukan mengandung 90 kgmol dari SO3. Hitung konversi persentase SO2.
Solusi: Dasar: 150 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol SO2º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 90 kgmol dari SO3 =
SO2 bereaksi = 90 kgmol
Persentase konversi SO2 === 60
CONTOH 4.25 Asam asetat diproduksi oleh oksidasi asetaldehida. 120 kgmol / jam
asetaldehida diumpankan ke reaktor. Produk meninggalkan reaktor mengandung 15,5% asetaldehida,
58,5% asam asetat dan oksigen sisanya (basis mol). Hitung konversi persentase asetaldehida.
Solusi: Dasar: 120 kgmol / jam asetaldehida dibebankan ke dalam reaktor.
CH3COOH®Reaksi: CH3CHO + ½ O2
Biarkan x menjadi kgmol dari aliran produk yang diperoleh per jam.
CH3COOH terbentuk = 0.585x kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari CH3COOH.º1 kgmol dari CH3CHO
CH3CHO bereaksi = 0.585x kgmol.
CH3CHO tidak bereaksi = 0.155x kgmol.
Sekarang, material balance untuk CH3CHO:
120 = 0.585x + 0.155x
120 = 0,74 x
x = 162,16 kgmol / jam
CH3CHO bereaksi = 162,16 × 0.585
= 94,86 kgmol / jam
Konversi Persentase CH3CHO =
== 79,05%
CONTOH 4.26 Sulphur trioksida diproduksi oleh reaksi SO2 dan O2. 120 kgmol SO2
dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor. Jika konversi SO2 persentase adalah 60, menghitung
komposisi aliran produk secara mol.
Solusi: Dasar: 120 kgmol SO2 dan 120 kgmol dari O2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Persentase konversi SO2 = 60 =
Mol SO2 bereaksi == 72 kgmol
Material balance untuk SO2:
SO2 dibebankan = SO2 bereaksi + SO2 tidak bereaksi
120 = 72 + SO2 tidak bereaksiÞ
tidak bereaksi = 120-72ÞSO2
= 48 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari SO3º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Oleh karena itu, jumlah SO3 terbentuk = 72 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Jumlah O2 bereaksi = 36 kgmol.
Oleh karena itu, jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-36 = 84 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
SO2 48 23.53
SO3 72 35,29
O2 84 41.18
Total = 204 kgmol
CONTOH 4.27 C2H4O diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol dari C2H4 diumpankan ke
reaktor. Produk ini ditemukan mengandung 90 kgmol etilen oksida dan 8 kgmol CO2. Hitung:
(I) konversi Persentase etilena
(Ii) hasil Persentase C2H4O.
Solusi: Dasar: 120 kgmol etilena diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º1 kgmol dari C2H4O
Oleh karena itu, 90 kgmol dari C2H4O =
Dengan demikian, jumlah C2H4 bereaksi = 90 kgmol.
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º2 kgmol CO2
Oleh karena itu, 8 kgmol CO2 =
Jumlah C2H4 bereaksi = 4 kgmol
Oleh karena itu, jumlah total C2H4 bereaksi = 90 + 4 = 94 kgmol
Konversi Persentase C2H4 === 78,33%
Hasil Persentase C2H4O ===
95,74%
CONTOH 4.28 Etilen oksida diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol etilena
dan 120 kgmol oksigen dimasukkan ke dalam reaktor. Konversi etilena adalah 75% dan persentase
hasil C2H4O adalah 95. Hitung komposisi aliran produk meninggalkan reaktor. Reaksi
terjadi di reaktor adalah:
C2H4O®C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®C2H4 + 3O2
Solusi: Dasar: 120 kgmol dari C2H4 dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Mol C2H4 bereaksi sama sekali = 120 × 0,75 = 90 kgmol
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk C2H4O = 0,95 × 90 = 85,5 kgmol
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk CO2, H2O = 90-85,5 = 4,5 kgmol
Mol C2H4 tidak bereaksi = 120-90 = 30 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol CO2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah CO2 yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol H2Oº1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah air yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 85,5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 1 = 42,75 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
3 kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 2 = 13,5 kgmol.
Jumlah total O2 bereaksi = 42,75 + 13,5 = 56,25 kgmol.
Jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-56,25 = 63,75 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
C2H4 30.00 15.21
C2H4O 85.50 43.35
O2 63.75 32.32
CO2 9.00 4.56
H2O 9.00 4.56
Total = 197,25 kgmol
CONTOH 4.29 Dalam pembuatan SO3, diumpankan ke reaktor terdiri dari 100 kgmol SO2 dan 300
kgmol udara. Hitung persentase udara berlebih digunakan.
Solusi: Dasar: 100 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + O2
Air disediakan = 300 kgmol
O2 di udara yang disediakan = 300 × (0,21) = 63 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 100 kgmol SO2 =
O2 yang dibutuhkan secara teoritis = 50 kgmol
Persentase kelebihan O2 =
== 26
Catatan: Persentase kelebihan O2 = persentase udara berlebih.
100 kgmol udaraºJuga, 21 kgmol dari O2
Oleh karena itu, 50 kgmol O2 =
Air teoritis yang dibutuhkan = 238,09 kgmol
Air disediakan = 300 kgmol
Persentase udara berlebih =
== 26
CONTOH 4.30 250 kgmol etanol dibebankan ke reaktor dehidrogenasi untuk menghasilkan
asetaldehida. Arus produk yang ditemukan mengandung 50 kgmol asetaldehida. Hitung% yang
konversi etanol.
Solusi: Dasar: 250 kgmol etanol dibebankan pada reaktor.
CH3CHO + H2®Reaksi: C2H5OH
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari C2H5OHº1 kgmol dari CH3CHO
Oleh karena itu, 50 kgmol dari CH3CHO =
Oleh karena itu, jumlah C2H5OH bereaksi = 50 kgmol.
Konversi Persentase C2H5OH === 20
CONTOH 4.31 Cu (NO3) 2 yang dibuat dengan mereaksikan tembaga dengan HNO3 pekat. Hitung
kuantitas (dalam kg) dari tembaga yang diperlukan untuk menghasilkan 150 kg tembaga nitrat jika reaksi adalah 96%
lengkap.
Solusi: Dasar: 150 kg Cu (NO3) 2.
Cu (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Cu + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
63,5 kg Cuº187,5 kg Cu (NO3) 2
Oleh karena itu, 150 kg Cu (NO3) 2 =
Oleh karena itu, jumlah Cu yang dibutuhkan = 50,8 kg.
Diperlukan 50,8 kg Cuº100% selesai reaksi
Oleh karena itu, 96% penyelesaian reaksi =.
Dengan demikian, jumlah Cu diperlukan = 52,92 kg.
Oleh karena itu, untuk menghasilkan 150 kg Cu (NO3) 2, jumlah tembaga yang diperlukan adalah 52,92 kg.
CONTOH 4.32 Zinc nitrat diproduksi dengan mereaksikan bubuk seng dengan asam nitrat pekat.
Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat dengan menggunakan 120 kg bubuk seng.
Solusi: Dasar: 120 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 120 kg Zn =
Oleh karena itu, jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat = 347,59 kg.
CONTOH 4.33 Dalam reaktor, 130 kg serbuk Zn dan 160 kg dari HNO3 diberi makan. Reaksi yang terjadi adalah 80%
lengkap. Produk yang terbentuk adalah Zn (NO3) 2, NO2 dan H2O. Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dan
NO2 yang terbentuk sebagai produk.
Solusi: Dasar: 130 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Sekarang, jumlah Zn (NO3) 2 = 376,56 kg.
Jumlah Zn (NO3) 2 sebenarnya terbentuk = 301,25 kg.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol NO2º1 kgmol Zn
2 × 46 kg NO2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Artinya, jumlah NO2 yang terbentuk = 182,93 kg.
182,93 kg NO2ºSekarang, 100% penyelesaian reaksi
Oleh karena itu, 80% penyelesaian reaksi =
Dengan demikian, jumlah NO2 sebenarnya terbentuk = 146,34 kg.
Jumlah
asam yang dihabiskan = 494,93 kg,
Jumlah HNO3 pekat = 167,23 kg,
dan jumlah Oleum = 337,84 kg.
CONTOH 4.24 Dalam produksi SO3, 150 kgmol SO2 dan 250 kgmol dari O2 yang diumpankan ke reaktor.
Arus produk yang ditemukan mengandung 90 kgmol dari SO3. Hitung konversi persentase SO2.
Solusi: Dasar: 150 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol SO2º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 90 kgmol dari SO3 =
SO2 bereaksi = 90 kgmol
Persentase konversi SO2 === 60
CONTOH 4.25 Asam asetat diproduksi oleh oksidasi asetaldehida. 120 kgmol / jam
asetaldehida diumpankan ke reaktor. Produk meninggalkan reaktor mengandung 15,5% asetaldehida,
58,5% asam asetat dan oksigen sisanya (basis mol). Hitung konversi persentase asetaldehida.
Solusi: Dasar: 120 kgmol / jam asetaldehida dibebankan ke dalam reaktor.
CH3COOH®Reaksi: CH3CHO + ½ O2
Biarkan x menjadi kgmol dari aliran produk yang diperoleh per jam.
CH3COOH terbentuk = 0.585x kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari CH3COOH.º1 kgmol dari CH3CHO
CH3CHO bereaksi = 0.585x kgmol.
CH3CHO tidak bereaksi = 0.155x kgmol.
Sekarang, material balance untuk CH3CHO:
120 = 0.585x + 0.155x
120 = 0,74 x
x = 162,16 kgmol / jam
CH3CHO bereaksi = 162,16 × 0.585
= 94,86 kgmol / jam
Konversi Persentase CH3CHO =
== 79,05%
CONTOH 4.26 Sulphur trioksida diproduksi oleh reaksi SO2 dan O2. 120 kgmol SO2
dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor. Jika konversi SO2 persentase adalah 60, menghitung
komposisi aliran produk secara mol.
Solusi: Dasar: 120 kgmol SO2 dan 120 kgmol dari O2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Persentase konversi SO2 = 60 =
Mol SO2 bereaksi == 72 kgmol
Material balance untuk SO2:
SO2 dibebankan = SO2 bereaksi + SO2 tidak bereaksi
120 = 72 + SO2 tidak bereaksiÞ
tidak bereaksi = 120-72ÞSO2
= 48 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari SO3º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Oleh karena itu, jumlah SO3 terbentuk = 72 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Jumlah O2 bereaksi = 36 kgmol.
Oleh karena itu, jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-36 = 84 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
SO2 48 23.53
SO3 72 35,29
O2 84 41.18
Total = 204 kgmol
CONTOH 4.27 C2H4O diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol dari C2H4 diumpankan ke
reaktor. Produk ini ditemukan mengandung 90 kgmol etilen oksida dan 8 kgmol CO2. Hitung:
(I) konversi Persentase etilena
(Ii) hasil Persentase C2H4O.
Solusi: Dasar: 120 kgmol etilena diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º1 kgmol dari C2H4O
Oleh karena itu, 90 kgmol dari C2H4O =
Dengan demikian, jumlah C2H4 bereaksi = 90 kgmol.
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º2 kgmol CO2
Oleh karena itu, 8 kgmol CO2 =
Jumlah C2H4 bereaksi = 4 kgmol
Oleh karena itu, jumlah total C2H4 bereaksi = 90 + 4 = 94 kgmol
Konversi Persentase C2H4 === 78,33%
Hasil Persentase C2H4O ===
95,74%
CONTOH 4.28 Etilen oksida diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol etilena
dan 120 kgmol oksigen dimasukkan ke dalam reaktor. Konversi etilena adalah 75% dan persentase
hasil C2H4O adalah 95. Hitung komposisi aliran produk meninggalkan reaktor. Reaksi
terjadi di reaktor adalah:
C2H4O®C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®C2H4 + 3O2
Solusi: Dasar: 120 kgmol dari C2H4 dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Mol C2H4 bereaksi sama sekali = 120 × 0,75 = 90 kgmol
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk C2H4O = 0,95 × 90 = 85,5 kgmol
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk CO2, H2O = 90-85,5 = 4,5 kgmol
Mol C2H4 tidak bereaksi = 120-90 = 30 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol CO2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah CO2 yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol H2Oº1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah air yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 85,5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 1 = 42,75 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
3 kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 2 = 13,5 kgmol.
Jumlah total O2 bereaksi = 42,75 + 13,5 = 56,25 kgmol.
Jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-56,25 = 63,75 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
C2H4 30.00 15.21
C2H4O 85.50 43.35
O2 63.75 32.32
CO2 9.00 4.56
H2O 9.00 4.56
Total = 197,25 kgmol
CONTOH 4.29 Dalam pembuatan SO3, diumpankan ke reaktor terdiri dari 100 kgmol SO2 dan 300
kgmol udara. Hitung persentase udara berlebih digunakan.
Solusi: Dasar: 100 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + O2
Air disediakan = 300 kgmol
O2 di udara yang disediakan = 300 × (0,21) = 63 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 100 kgmol SO2 =
O2 yang dibutuhkan secara teoritis = 50 kgmol
Persentase kelebihan O2 =
== 26
Catatan: Persentase kelebihan O2 = persentase udara berlebih.
100 kgmol udaraºJuga, 21 kgmol dari O2
Oleh karena itu, 50 kgmol O2 =
Air teoritis yang dibutuhkan = 238,09 kgmol
Air disediakan = 300 kgmol
Persentase udara berlebih =
== 26
CONTOH 4.30 250 kgmol etanol dibebankan ke reaktor dehidrogenasi untuk menghasilkan
asetaldehida. Arus produk yang ditemukan mengandung 50 kgmol asetaldehida. Hitung% yang
konversi etanol.
Solusi: Dasar: 250 kgmol etanol dibebankan pada reaktor.
CH3CHO + H2®Reaksi: C2H5OH
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari C2H5OHº1 kgmol dari CH3CHO
Oleh karena itu, 50 kgmol dari CH3CHO =
Oleh karena itu, jumlah C2H5OH bereaksi = 50 kgmol.
Konversi Persentase C2H5OH === 20
CONTOH 4.31 Cu (NO3) 2 yang dibuat dengan mereaksikan tembaga dengan HNO3 pekat. Hitung
kuantitas (dalam kg) dari tembaga yang diperlukan untuk menghasilkan 150 kg tembaga nitrat jika reaksi adalah 96%
lengkap.
Solusi: Dasar: 150 kg Cu (NO3) 2.
Cu (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Cu + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
63,5 kg Cuº187,5 kg Cu (NO3) 2
Oleh karena itu, 150 kg Cu (NO3) 2 =
Oleh karena itu, jumlah Cu yang dibutuhkan = 50,8 kg.
Diperlukan 50,8 kg Cuº100% selesai reaksi
Oleh karena itu, 96% penyelesaian reaksi =.
Dengan demikian, jumlah Cu diperlukan = 52,92 kg.
Oleh karena itu, untuk menghasilkan 150 kg Cu (NO3) 2, jumlah tembaga yang diperlukan adalah 52,92 kg.
CONTOH 4.32 Zinc nitrat diproduksi dengan mereaksikan bubuk seng dengan asam nitrat pekat.
Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat dengan menggunakan 120 kg bubuk seng.
Solusi: Dasar: 120 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 120 kg Zn =
Oleh karena itu, jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat = 347,59 kg.
CONTOH 4.33 Dalam reaktor, 130 kg serbuk Zn dan 160 kg dari HNO3 diberi makan. Reaksi yang terjadi adalah 80%
lengkap. Produk yang terbentuk adalah Zn (NO3) 2, NO2 dan H2O. Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dan
NO2 yang terbentuk sebagai produk.
Solusi: Dasar: 130 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Sekarang, jumlah Zn (NO3) 2 = 376,56 kg.
Jumlah Zn (NO3) 2 sebenarnya terbentuk = 301,25 kg.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol NO2º1 kgmol Zn
2 × 46 kg NO2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Artinya, jumlah NO2 yang terbentuk = 182,93 kg.
182,93 kg NO2ºSekarang, 100% penyelesaian reaksi
Oleh karena itu, 80% penyelesaian reaksi =
Dengan demikian, jumlah NO2 sebenarnya terbentuk = 146,34 kg.
Jumlah HNO3 pekat = 167,23 kg,
dan jumlah Oleum = 337,84 kg.
CONTOH 4.24 Dalam produksi SO3, 150 kgmol SO2 dan 250 kgmol dari O2 yang diumpankan ke reaktor.
Arus produk yang ditemukan mengandung 90 kgmol dari SO3. Hitung konversi persentase SO2.
Solusi: Dasar: 150 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol SO2º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 90 kgmol dari SO3 =
SO2 bereaksi = 90 kgmol
Persentase konversi SO2 === 60
CONTOH 4.25 Asam asetat diproduksi oleh oksidasi asetaldehida. 120 kgmol / jam
asetaldehida diumpankan ke reaktor. Produk meninggalkan reaktor mengandung 15,5% asetaldehida,
58,5% asam asetat dan oksigen sisanya (basis mol). Hitung konversi persentase asetaldehida.
Solusi: Dasar: 120 kgmol / jam asetaldehida dibebankan ke dalam reaktor.
CH3COOH®Reaksi: CH3CHO + ½ O2
Biarkan x menjadi kgmol dari aliran produk yang diperoleh per jam.
CH3COOH terbentuk = 0.585x kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari CH3COOH.º1 kgmol dari CH3CHO
CH3CHO bereaksi = 0.585x kgmol.
CH3CHO tidak bereaksi = 0.155x kgmol.
Sekarang, material balance untuk CH3CHO:
120 = 0.585x + 0.155x
120 = 0,74 x
x = 162,16 kgmol / jam
CH3CHO bereaksi = 162,16 × 0.585
= 94,86 kgmol / jam
Konversi Persentase CH3CHO =
== 79,05%
CONTOH 4.26 Sulphur trioksida diproduksi oleh reaksi SO2 dan O2. 120 kgmol SO2
dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor. Jika konversi SO2 persentase adalah 60, menghitung
komposisi aliran produk secara mol.
Solusi: Dasar: 120 kgmol SO2 dan 120 kgmol dari O2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + ½ O2
Persentase konversi SO2 = 60 =
Mol SO2 bereaksi == 72 kgmol
Material balance untuk SO2:
SO2 dibebankan = SO2 bereaksi + SO2 tidak bereaksi
120 = 72 + SO2 tidak bereaksiÞ
tidak bereaksi = 120-72ÞSO2
= 48 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari SO3º1 kgmol dari SO3
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Oleh karena itu, jumlah SO3 terbentuk = 72 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 72 kgmol SO2 =
Jumlah O2 bereaksi = 36 kgmol.
Oleh karena itu, jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-36 = 84 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
SO2 48 23.53
SO3 72 35,29
O2 84 41.18
Total = 204 kgmol
CONTOH 4.27 C2H4O diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol dari C2H4 diumpankan ke
reaktor. Produk ini ditemukan mengandung 90 kgmol etilen oksida dan 8 kgmol CO2. Hitung:
(I) konversi Persentase etilena
(Ii) hasil Persentase C2H4O.
Solusi: Dasar: 120 kgmol etilena diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º1 kgmol dari C2H4O
Oleh karena itu, 90 kgmol dari C2H4O =
Dengan demikian, jumlah C2H4 bereaksi = 90 kgmol.
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
1 kgmol dari C2H4º2 kgmol CO2
Oleh karena itu, 8 kgmol CO2 =
Jumlah C2H4 bereaksi = 4 kgmol
Oleh karena itu, jumlah total C2H4 bereaksi = 90 + 4 = 94 kgmol
Konversi Persentase C2H4 === 78,33%
Hasil Persentase C2H4O ===
95,74%
CONTOH 4.28 Etilen oksida diproduksi oleh oksidasi etilena. 120 kgmol etilena
dan 120 kgmol oksigen dimasukkan ke dalam reaktor. Konversi etilena adalah 75% dan persentase
hasil C2H4O adalah 95. Hitung komposisi aliran produk meninggalkan reaktor. Reaksi
terjadi di reaktor adalah:
C2H4O®C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®C2H4 + 3O2
Solusi: Dasar: 120 kgmol dari C2H4 dan 120 kgmol O2 diumpankan ke reaktor.
Reaksi:
C2H4O®1. C2H4 + O2
2CO2 + 2H2O®2. C2H4 + 3O2
Mol C2H4 bereaksi sama sekali = 120 × 0,75 = 90 kgmol
Dari reaksi kimia 1, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk C2H4O = 0,95 × 90 = 85,5 kgmol
Dari reaksi kimia 2, kita memiliki
Mol C2H4 bereaksi untuk membentuk CO2, H2O = 90-85,5 = 4,5 kgmol
Mol C2H4 tidak bereaksi = 120-90 = 30 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol CO2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah CO2 yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol H2Oº1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah air yang terbentuk = 9 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 85,5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 1 = 42,75 kgmol.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
3 kgmol dari O2º1 kgmol dari C2H4
Oleh karena itu, 4.5 kgmol dari C2H4 =
Jumlah O2 bereaksi untuk reaksi 2 = 13,5 kgmol.
Jumlah total O2 bereaksi = 42,75 + 13,5 = 56,25 kgmol.
Jumlah O2 yang tidak bereaksi = 120-56,25 = 63,75 kgmol.
Komposisi aliran produk
Komponen kgmol Mole%
C2H4 30.00 15.21
C2H4O 85.50 43.35
O2 63.75 32.32
CO2 9.00 4.56
H2O 9.00 4.56
Total = 197,25 kgmol
CONTOH 4.29 Dalam pembuatan SO3, diumpankan ke reaktor terdiri dari 100 kgmol SO2 dan 300
kgmol udara. Hitung persentase udara berlebih digunakan.
Solusi: Dasar: 100 kgmol SO2 diumpankan ke reaktor.
SO3®Reaksi: SO2 + O2
Air disediakan = 300 kgmol
O2 di udara yang disediakan = 300 × (0,21) = 63 kgmol
Dari reaksi kimia, kita memiliki
kgmol dari O2º1 kgmol SO2
Oleh karena itu, 100 kgmol SO2 =
O2 yang dibutuhkan secara teoritis = 50 kgmol
Persentase kelebihan O2 =
== 26
Catatan: Persentase kelebihan O2 = persentase udara berlebih.
100 kgmol udaraºJuga, 21 kgmol dari O2
Oleh karena itu, 50 kgmol O2 =
Air teoritis yang dibutuhkan = 238,09 kgmol
Air disediakan = 300 kgmol
Persentase udara berlebih =
== 26
CONTOH 4.30 250 kgmol etanol dibebankan ke reaktor dehidrogenasi untuk menghasilkan
asetaldehida. Arus produk yang ditemukan mengandung 50 kgmol asetaldehida. Hitung% yang
konversi etanol.
Solusi: Dasar: 250 kgmol etanol dibebankan pada reaktor.
CH3CHO + H2®Reaksi: C2H5OH
Dari reaksi kimia, kita memiliki
1 kgmol dari C2H5OHº1 kgmol dari CH3CHO
Oleh karena itu, 50 kgmol dari CH3CHO =
Oleh karena itu, jumlah C2H5OH bereaksi = 50 kgmol.
Konversi Persentase C2H5OH === 20
CONTOH 4.31 Cu (NO3) 2 yang dibuat dengan mereaksikan tembaga dengan HNO3 pekat. Hitung
kuantitas (dalam kg) dari tembaga yang diperlukan untuk menghasilkan 150 kg tembaga nitrat jika reaksi adalah 96%
lengkap.
Solusi: Dasar: 150 kg Cu (NO3) 2.
Cu (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Cu + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
63,5 kg Cuº187,5 kg Cu (NO3) 2
Oleh karena itu, 150 kg Cu (NO3) 2 =
Oleh karena itu, jumlah Cu yang dibutuhkan = 50,8 kg.
Diperlukan 50,8 kg Cuº100% selesai reaksi
Oleh karena itu, 96% penyelesaian reaksi =.
Dengan demikian, jumlah Cu diperlukan = 52,92 kg.
Oleh karena itu, untuk menghasilkan 150 kg Cu (NO3) 2, jumlah tembaga yang diperlukan adalah 52,92 kg.
CONTOH 4.32 Zinc nitrat diproduksi dengan mereaksikan bubuk seng dengan asam nitrat pekat.
Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat dengan menggunakan 120 kg bubuk seng.
Solusi: Dasar: 120 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 120 kg Zn =
Oleh karena itu, jumlah Zn (NO3) 2 dapat dibuat = 347,59 kg.
CONTOH 4.33 Dalam reaktor, 130 kg serbuk Zn dan 160 kg dari HNO3 diberi makan. Reaksi yang terjadi adalah 80%
lengkap. Produk yang terbentuk adalah Zn (NO3) 2, NO2 dan H2O. Hitung jumlah Zn (NO3) 2 dan
NO2 yang terbentuk sebagai produk.
Solusi: Dasar: 130 kg bubuk seng.
Zn (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O®Reaksi: Zn + 4HNO3
Dari reaksi kimia, kita memiliki
189.38 kg Zn (NO3) 2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Sekarang, jumlah Zn (NO3) 2 = 376,56 kg.
Jumlah Zn (NO3) 2 sebenarnya terbentuk = 301,25 kg.
Dari reaksi kimia, kita memiliki
2 kgmol NO2º1 kgmol Zn
2 × 46 kg NO2º65.38 kg Zn
Oleh karena itu, 130 kg Zn =
Artinya, jumlah NO2 yang terbentuk = 182,93 kg.
182,93 kg NO2ºSekarang, 100% penyelesaian reaksi
Oleh karena itu, 80% penyelesaian reaksi =
Dengan demikian, jumlah NO2 sebenarnya terbentuk = 146,34 kg.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar