Lampiran laporan pkl pim
-
Upload
cut-nurfitriani -
Category
Documents
-
view
27 -
download
6
description
Transcript of Lampiran laporan pkl pim
LAMPIRAN A
CONTOH PERHITUNGAN AKTUAL
A. 1 Perhitungan Neraca Massa
A.1.1 Neraca Massa Masuk Reaktor Urea (52-DC-101)
ke DA- 201
Dari CO2 plant dari NH3 plant
Recycle carbamat solution Dari EA-401
Gambar A.1 Reaktor Sintesis Urea
Operasi reactor urea adalah steady state (akumulasi 0)
1. Neraca massa komponen CO2 masuk reaktor urea
Flow CO2 masuk reator (FRC-101) = 28625 Nm3/hr
Kemurnian = 98,23%
Tekanan rata-rata aktual (PIA-201) = 0,73 kg/cm2
Temperatur rata-rata aktual (TI-102-1) = 39,33 0C
Tekanan desain = 0,6 kg/cm2
Temperatur desain = 380C
Berdasarkan temperatur dan tekanan rata-rata aktual, didapat faktor koreksi
untuk CO2 = 1,0386 dari tabel faktor koreksi.
Laju alir gas CO2 = (28625 Nm3/hr) x 0,9823 x 1,0386 = 29203,71 Nm3/hr
49
52-DC-101
Diketahui laju alir gas CO2 ke LPD (FIC-203) = 1237 Nm3/hr
Laju alir gas CO2 masuk ke reaktor = (29203,71 – 1237) Nm3/hr
= 27966,71 Nm3/hr x (1 kmol/22,4 Nm/hr)
= 1248,51 kmol/hr
2. Ammonia (NH3) masuk reactor.
Laju NH3 ke reaktor (FRC-102) = 97 ton/hr= 97000 kg/hr
Kemurnian NH3 = 99,87 %
Laju alir NH3 ke reactor = 97000 kg/hr x 0,9987 = 96873,90 kg/hr
= 5698,46 kmol/hr
H2O yang masuk bersama NH3 = (0,0013 x 97000)kg/hr
= 126,10 kg/hr
3. Aliran umpan recycle carbamat solution
Laju (FICA-106) = 77m3/H
Spesifikasi gravity = 1,15 gr/cm3 (data analisa lab)
Opening valve rata-rata = 10 %
Berdasarkan Opening valve rata-rata di dapat flow recycle to HPAC = 4,33 m3/hr
dari gambar flow recycle to HPAC.
Maka recycle carbamat solution masuk reaktor urea adalah
= (77 – 4,33) m3/ hr x 1,15 gr/cm3 x 106 ) m3/cm3 x 1 kg/1000 gr
= 83570,5 kg/hr.
Dari neraca massa desain H2O yang ditambahkan pada pompa Rc adalah 480
kg/hr.
Total recycle carbamat = (83570,5 + 480) kg = 84050,5 kg/hr
Laju alir masing-masing komposisi recycle carbamat solution masuk reaktor urea
adalah:
Urea = 10,1% x 84050,5 = 8489,10 kg/hr = 141,49 kmol/hr
NH3 = 36,7% x 84050,5 = 30846,53 kg/hr = 1814,50 kmol/hr
CO2 = 33,6% x 84050,5 = 28240,97 kg/hr = 641,84 kmol/hr
H2O = 19,2% x 84050,5 = 16137,70 kg/hr = 896,54 kmol/hr
Biuret = 0,4% x 84050,5 = 336,02 kg/hr = 3,26 kmol/hr
50
Maka komponen masuk reaktor:
Urea = 141,49 kmol/hr = 8494,40 kg/hr
NH3 = (1814,50 + 5698,46) kmol/hr = 7512,96 kmol/hr =127720,32 kg/hr
CO2 = (641,84 + 1248) kmol/hr =1890,35 kmol/hr = 83175,40 kg/hr
H2O = (896,54 + 7,01) kmol/hr = 903,55 kmol/hr = 16263,90 kg/hr
Biuret = 3,26 kmol/hr = 335,78 kg/hr
Total =235984,80 kg/hr
A.1.2. Neraca Massa keluar Reaktor Urea (52-DC-101)
Untuk mengetahui konversi reaksi dalam reaktor, maka urea dan biuret yang ada
dalam recycle carbamat dikonversikan kembali menjadi NH3 dan CO2
1. Konversi urea menjadi NH3 dan CO2
NH2CONH2 + H2O 2 NH3 + CO2
Basis mol urea yang ada : 141,49 kmol/hr
H 2O yang bereaksi = 141,49 kmol/hr x 1 = 2546,82 kg/hr
NH3 yang terbentuk = 141,49 kmol/hr x 2 = 4810,66 kg/hr
CO2 yang terbentuk = 141,49 kmol/hr x 1 = 6225,56 kg/hr
2. Konversi biuret menjadi urea.
NH 2CONHCONH2 + NH3 2 NH2CONH2
Basis : 3,26 kmol/hr biruet.
NH3 yang bereaksi = 1 x 3,26 kgmol/hr = 2546,82 kg/hr
Urea yang terbentuk = 2 x 3,26 kgmol/hr = 391,20 kg/hr
3. Urea yang terbentuk dari biuret, dikonvensikan lagi menjadi CO2 dan NH3.
Basis : 6,52kmol/hr urea.
H2O yang bereaksi = 1 x 6,52 kmol/hr = 117,36 kg/hr
NH3 yang terbentuk = 2 x 6,52 kmol/hr = 13,04 kmol/hr = 221,68 kg/hr
CO2 yang terbentuk = 1 x 6,52 kmol/hr = 286,88 kg/hr
51
Total kandungan NH3 masuk ke reaktor (52-DC – 101)
NH3 = (NH3 yang masuk reaktor + NH3 R1 - NH3 R2 + NH3 R3) kmol/hr
= (7512,96 + 141,49 - 3,26 +13,04) kmol/hr
= 7644,23 kmol/hr
Total CO2 masuk ke reaktor
CO2 = (CO2 masuk reaktor + CO2 R1 + CO2R3) kmol/hr
= (1890,35 + 141,49 + 6,52) kmol/hr
= 2038,36 kmol/hr
Total H2O masuk ke reaktor
H2O = ( H2O masuk reaktor - H2OR1- H2OR3) kmol/hr
= (903,55 -141,49 – 6,25) kmol/hr
= 755,4 kmol/hr
Perbandingan N/C dalam reaktor :
N/C = (a) = mol NH3 / mol CO2 = 3,76
Perbandingan H/C dalam reaktor :
H/C= (b) = mol H2O / mol CO2 = 0,37
Dari grafik urea synthesis Equilibrium convertion pada N/C = 3,76 dan H/C = 0,37
diperoleh konvensi reaksi pada temperatur top reaktor 199,5 0C adalah = 72,60 %.
Persamaan reaksi di reaktor ( DC – 101 )
2NH3 + CO2 NH2COONH4
NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O
2NH3 + CO2 NH2CONH2 + H2O
Basis : 1890,35 kmol CO2 masuk reaktor
1. CO2 masuk reaktor = 1890,35 kmol/hr
CO2 yang bereaksi = 0,7260 x 1890,35 kmol/hr = 1372,39 kmol/hr
CO2 yang tidak bereaksi = (1890,35 - 1372,39) kmol/hr = 517,96kmol/hr
2. NH3 yang bereaksi = 2 x 1372,39 kmol/hr = 2744,78 kmol/hr
NH3 yang tidak bereaksi = (7512,96-2744,78)kmol/hr = 4768,18 kmol/hr
3. Urea yang terbentuk = 1 x 1372,39 kmol/hr = 1372,39 kmol/hr
4. H2O yang terbentuk = 1 x 1372,39 kmol/hr = 1372,39 kmol/hr
52
Selain dari reaksi diatas pada reaktor urea juga terjadi reaksi:
Biuret yang bereaksi dalam reaktor
NH2CONHCONH2 + NH3 2NH2CONH2
Neraca massa design
Biuret masuk reaktor = 364 kg/hr
Biuret keluar reaktor = 252 kg/hr
Biuret yang bereaksi = 364 - 252 = 112 kg/hr
% biuret yang menjadi urea = x 100 %
= 30,77 %
Basis : 3,26 kmol/hr biuret masuk reaktor
Biuret yang bereaksi = (0,3077 x 3,26) kmol/hr = 1,00 kmol/hr
Biuret yang tidak bereaksi = (3,26 - 1,00) kmol/hr = 2,26 kmol/hr
NH3 yang dibutuhkan = (1 x 1,00) kmol/hr =1,00 kmol/hr
NH3 yang tidak bereaksi = (NH3 yang tidak habis bereaksi - NH3 yang dibutuhkan)
= (4768,18 – 1,00) kmol/hr = 4767,18 kmol/hr
Urea yang terbentuk = (2 x 1,00) kmol/hr = 2,00 kmol/hr
Urea yang terbentuk dari kedua reaksi = (1372,39 + 2,00) kmol/hr
= 1374,39 kmol/hr
Total massa keluar reaktor urea adalah
Urea = (141,49 + 1374,39) kmol/hr = 1515,88 kmol/hr = 90952,80 kg/hr
NH3 = 4767,18 kmol/hr = 81042,06kg/hr
CO2 = 517,96kmol/hr = 22790,24 kg/hr
H2O = (903,55 + 1372,39) kmol/hr = 2275,94kmol/hr = 40966,92 kg/hr.
Biuret = 2,26 kmol/hr = 232,78 kg/hr
Total = 235984,80 kg/hr
53
A.2 Perhitungan Neraca Energi
A.2.1 Neraca Energi Masuk Reaktor Urea
Flow NH3
Temperatur = 81,3 0C
Flow NH3 masuk reaktor = 96873,9 kg/hr
Cp NH3 = 0,541 kkal/kg0C
Q5 = mCp T
Q5 = (96873,9 kg/hr) (0,541 kkal/kg0C) (81,3 - 25)0C
Q5 = 2950614,30 kkal/hr
Flow CO2
Temperatur = 138,25 0C
Flow CO2 masuk reaktor = 54934,44 kg/hr
Cp CO2 = 0,235kkal/kg0C
Q6 = mCp T
Q6 = (54934,44 kg/hr) (0,235kkal/kg0C) (138,25 – 25) 0C
Q6 = 1462011,45 kkal/hr
Recycle karbamat
Temperatur = 103,3 0C
Tabel A.1 Data kapasitas panas masuk reaktor urea.
KomponenMassa Flow
(kg/hr)% wt
(n)Cp
(kkal/kg0C)nCp
Urea 8489,10 10,1 0,454 0,0458
NH3 30846,53 36,7 0,552 0,2025
CO2 28240,97 33,6 0,245 0,0823
H2O 16137,70 19,2 0,451 0,0865
Biuret 336,02 0,4 0,454 0,0018
Total 84050,32 100 0,4189
Q7 = m nCp T
Q7 = (84050,32 kg/hr) (0,4189kkal/kg0C) (103,3 – 25) 0C
Q7 = 2756839,7 kkal/hr
54
Panas Reaksi
Reaksi pembentukan karbamat
2NH3 + CO2 NH2COONH4 ................Q = 484 kkal/kg
Karbamat yang terbentuk = 1372,39 kmol/hr = 107046,42 kg/hr
Panas reaksi pembentukan karbamat
Q1 = (107046,42 kg/hr)( 484 kkal/kg)
Q1 = 51810467,28 kkal/hr.
Reaksi dehidrasi karbamat
NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O ....Q = -6,22 kkal/mol
Panas yang dibutuhkan untuk pembentukan urea
Q2 = (1372390,00 mol/hr) (-6,22 kkal/mol)
Q2 = 8536265,80 kkal/hr
NH3 yang bereaksi = 2744,78 kmol/hr = 46661,26 kg/hr
Temperatur = 199,5 0C
Cp NH3 = 0,553 kkal/kg0C
Q3 = mCp T
Q3= (46661,26 kg/hr) (0,553 kkal/kg0C) (199,5 - 25)0C
Q3= 4502741,60 kkal/hr
CO2 yang bereaksi = 1372 kmol/hr = 60385,16 kg/hr
Temperatur = 199,5 0C
Cp CO2 = 0,241 kkal/kg0C
Q4 = mCp T
Q4 = (60385,16 kg/hr) (0,241 kkal/kg0C) (199,5 – 25)0C
Q4 = 2539467,71 kkal/hr
QR = Q1 - Q2 - Q3 - Q4
QR = (51810467 - 8536265,80 - 4502741,60 - 2539467,71) kkal/hr
QR = 36231992,17 kkal/hr
Total panas atau energi yang masuk reaktor urea adalah:
Qtotal = Q5 + Q2 + Q7 + QR
Qtotal =(2950614,30 + 1462011,45 + 2756839,7 + 36231992,17) kkal/hr
Qtotal = 43401457,49 kkal/h
55
A.2.2 Neraca Energi Keluar Reaktor Urea
T = 199,5 0C
Tabel A.2 Neraca Energi Keluar Reaktor Urea
KomponenMassa Flow
(kg/hr)% wt
(n)Cp
(kkal/kg0C)nCp
Urea 90952,80 38,54 0,575 0,2216
NH3 81042,06 34,34 0,561 0,1926
CO2 22790,24 9,66 0,235 0,0227
H2O 40966,92 17,36 0,463 0,0804
Biuret 232,78 0,10 0,575 0,0005
Total 235984,80 100 0,5178
Qd = m nCp T
Qd = (235984,80 kg/hr) (0,5178 kkal/kg0C) (199,5 – 25)0C
Qd = 21322666,19 kkal/hr
Panas yang hilang (Qloss)
Qloss = QT - Qd
Qloss = (43401457,49 - 21322666,19) kkal/hr
Qloss = 22078791,3 kkal/hr
% Qloss = x 100 %
% Qloss = x 100 %
% Qloss = 50,87 %
Efesiensi thermal = (1 – Qtotal / Qloss) x 100 %
= 1 – 0,5087) x 100 %
= 49,12 %
56
Urea = 90952,80 kg/hr
NH3 = 81042,06 kg/hr
CO2 = 22790,24 kg/hr
H2O = 40966,92 kg/hr
Biuret = 232,78 kg/hr
Urea = 90952,80 kg/hr
CO2 = 54934,44 kg/hr NH3 = 81042,06 kg/hr
CO2 = 22790,24 kg/hr
H2O = 40966,92 kg/hr
Biuret = 232,78 kg/hr
NH3 = 96873,90 kg/hr
H2O = 126,10 kg/hr
Gambar A.2 Skema Neraca Massa Reaktor Sintesa Urea (aktual)
57
Reaktor Urea
LAMPIRAN B
CONTOH PERHITUNGAN DESAIN
B. 1 Perhitungan Neraca Massa
B.1.1 Neraca Massa Masuk Reaktor Urea (52-DC-101)
ke DA- 201
Dari CO2 plant dari NH3 plant
Recycle carbamat solution Dari EA-401
Gambar B.1 Reaktor Sintesis Urea
Operasi reaktor urea adalah steady state (akumulasi 0)
1. Neraca massa komponen CO2 masuk reaktor urea
Flow CO2 masuk reaktor (FRC-101) = 1146,88 Nm3/hr = 50463 kg/hr
2. Ammonia (NH3) masuk reaktor.
Laju NH3 ke reaktor (FRC-102) =5632,05 Nm3/hr = 95745 kg/hr
3. Aliran umpan recycle carbamat solution
Laju alir masing-masing komposisi recycle carbamat solution masuk reaktor urea
adalah:
Urea = 8239kg/hr = 137,32 kmol/hr
NH3 = 30058kg/hr = 1768,12 kmol/hr
58
52-DC-101
CO2 = 27536kg/hr = 625,82 kmol/hr
H2O = 15070 kg/hr = 872,61 kmol/hr
Biuret = 364kg/hr = 3,53 kmol/hr
Maka komponen masuk reaktor:
Urea = 137,32 kmol/hr = 8239 kg/hr
NH3 = (1768,12 + 5632,06) kmol/hr = 7400,18 kmol/hr =125803 kg/hr
CO2 = (625,82 + 1146,89) Kmol/hr =1772,71 kmol/hr = 77999 kg/hr
H2O = 872,61 kmol/hr = 15707 kg/hr
Biuret = 3,53 kmol/hr = 364 kg/hr
Total =228112 kg/hr
B.1.2. Neraca Massa keluar Reaktor Urea (52-DC-101)
Untuk mengetahui konversi reaksi dalam reaktor, maka urea dan biuret yang ada
dalam recycle carbamat dikonversikan kembali menjadi NH3 dan CO2
1. Konversi urea menjadi NH3 dan CO2
NH2CONH2 + H2O 2 NH3 + CO2
Basis mol urea yang ada : 137,32 kmol/hr
H2O yang bereaksi = 137,32 kmol/hr x 1 = 137,32 kmol/hr
NH3 yang terbentuk = 137,32 kmol/hr x 2 = 274,64 kmol/hr
CO2 yang terbentuk = 137,32 kmol/hr x 1 = 137,32 kmol/hr
2. Konvensi biuret menjadi urea.
NH2CONHCONH2 + NH3 2NH2CONH2
Basis : 3,53 kmol/hr biuret.
NH3 yang bereaksi = 1 x 3,53 kmol/hr = 3,53 kmol/hr
Urea yang terbentuk = 2 x 3,53 kmol/hr = 7,06 kmol/hr
3. Urea yang terbentuk dari biuret, dikonvensikan lagi menjadi CO2 dan NH3.
Basis : 7,06 kmol/hr urea.
H2O yang bereaksi = 1 x 7,06 kmol/hr = 7,06 kmol/hr
NH3 yang terbentuk = 2 x 7,06 kmol/hr = 14,12 kmol/hr
CO2 yang terbentuk = 1 x 7,06 kmol/hr = 7,06 kmol/hr
59
Total kandungan NH3 masuk ke reaktor
NH3 = (NH3 yang masuk reaktor + NH3 R1 - NH3 R2 + NH3 R3) kmol/hr
= (7400,18 + 274,64 – 3,53 - +14,12) kmol/hr
= 7685,41 kmol/hr
Total CO2 masuk ke reaktor
CO2 = (CO2 masuk reaktor + CO2 R1 + CO2R3) kmol/hr
= (1772,71 + 137,32 + 7,06) kmol/hr
= 1917,09 kmol/hr
Total H2O masuk ke reaktor
H2O = ( H2O masuk reaktor - H2OR1- H2OR3) kmol/hr
= (872,61 – 137,32 – 7,06) kmol/hr
= 728,23 kmol/hr
Perbandingan N/C dalam reaktor :
N/C = (a) = mol NH3 / mol CO2 = 4,00
Perbandingan H/C dalam reaktor :
H/C= (b) = mol H2O / mol CO2 = 0,38
Dari grafik urea synthesis Equilibrium convertion pada N/C = 4,00 dan H/C = 0,38
diperoleh konvensi reaksi pada temperatur top reaktor 200 0C adalah = 74,8%.
Persamaan reaksi di reaktor
2NH3 + CO2 NH2COONH4
NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O
2NH3 + CO2 NH2CONH2 + H2O
Basis : 1772,71 kmol CO2 masuk reaktor
1. CO2 masuk reaktor = 1772,71 kmol/hr
CO2 yang bereaksi = 0,748 x 1772,71 kmol/hr = 1326,00 kmol/hr
CO2 yang tidak bereaksi = (1890,35 -1326,00) kmol/hr = 446,71 kmol/hr
2. NH3 yang bereaksi = 2 x 1326,00 kmol/hr = 2652 kmol/hr
NH3 yang tidak bereaksi = (7400,18 - 2652) kmol/hr = 4748,18 kmol/hr
3. Urea yang terbentuk = 1 x 1326,00 kmol/hr = 1326,00 kmol/hr
4. H2O yang terbentuk = 1 x 1326,00 kmol/hr = 1326,00 kmol/hr
60
Selain dari reaksi diatas pada reaktor urea juga terjadi reaksi:
Biuret yang bereaksi dalam reaktor
NH2CONHCONH2 + NH3 2NH2CONH2
Neraca massa desain:
Biuret masuk = 364 kg
Biruet keluar = 252 kg
Biruet yang bereaksi = 364 - 252 = 112 kg
% biuret yang menjadi urea = x 100 %
= 30,77 %
Basis : 3,53 kmol biuret masuk reaktor
Biuret yang bereaksi = (0,3077 x 3,53) kmol/hr = 1,09 kmol/hr
Biuret yang tidak bereaksi = (3,53 - 1,09) kmol/hr = 2,44 kmol/hr
NH3 yang dibutuhkan = (1 x 1,09) kmol/hr =1,09 kmol/hr
NH3 yang tidak bereaksi = (NH3 yang tidak habis bereaksi - NH3 yang dibutuhkan)
= (4748,18 – 1,09) kmol/hr = 4747,09 kmol/hr
Urea yang terbentuk = (2 x 1,09) kmol/hr = 2,18 kmol/hr
Urea yang terbentuk dari kedua reaksi = (1326 + 2,18) kmol/hr
= 1328,18 kmol/hr
Total massa keluar reaktor urea adalah
Urea = (137,32 + 1328,18) kmol/hr = 87930 kg/hr
NH3 = 4767,09 kmol/hr = 80700 kg/hr
CO2 = 446,72 kmol/hr = 19655 kg/hr
H2O = (872,61 + 1326) kmol/hr = 39575 kg/hr.
Biuret = 2,44 kmol/hr = 252 kg/hr
Total = 228112 kg/hr
61
B.2 Perhitungan Neraca Energi
B.2.1 Neraca Energi Masuk Reaktor Urea
Flow NH3
Temperatur = 70 0C
Flow NH3 masuk reaktor = 95745 kg/hr
Cp NH3 = 0,521 kkal/kg0C
Q5 = mCp T
Q5 = (95745 kg/hr) (0,521 kkal/kg0C) (70 - 25)0C
Q5 = 2244741,53 kkal/hr
Flow CO2
Temperatur = 130 0C
Flow CO2 masuk reaktor = 50463 kg/hr
Cp CO2 = 0,232 kkal/kg0C
Q6 = mCp T
Q6 = (50463 kg/hr) (0,232 kkal/kg0C) (130 – 25) 0C
Q6 = 1229278,68 kkal/hr
Recycle karbamat
Temperatur = 110 0C
Tabel B.1 Data kapasitas panas masuk reaktor urea.
KomponenMassa Flow
(kg/hr)% wt
(n)Cp
(kkal/kg0C)nCp
Urea 8239 10,1 0,462 0,0466
NH3 30058 36,7 0,545 0,2000
CO2 27536 33,6 0,225 0,0756
H2O 15707 19,2 0,451 0,0866
Biuret 364 0,4 0,462 0,0018
Total 81904 100 0,4106
Q7 = m nCp T
Q7 = (81904 kg/hr) (0,4106 kkal/kg0C) (110 – 25) 0C
Q7 = 2858531,50 kkal/hr
62
Panas Reaksi
Reaksi pembentukan karbamat
2NH3 + CO2 NH3 COONH4 ................Q = 484 kkal/kg
Dari neraca massa desain, massa masuk = 1772,71 kmol/hr
Konversi urea 74,8 % sehingga = 0,748 x 1772,71 kmol/hr = 1325,98 kmol/hr
Karbamat yang terbentuk = 1325,98 kmol/hr = 103426,44 kg/hr
Panas reaksi pembentukan karbamat
Q1 = (103426,44 kg/hr)( 484 kkal/kg)
Q1 = 50058396,96 kkal/hr.
Reaksi dehidrasi karbamat
NH2 COONH4 NH2CONH2 + H2O ....Q = -6,22 kkal/mol
Panas yang dibutuhkan untuk pembentukan urea
Q2 = (1325980 mol/hr) (-6,22 kkal/mol)
Q2 = 8247595,6 kkal/hr
NH3 yang bereaksi = 1375,98 kmol/hr = 45083,32 kg/hr
Temperatur = 200 0C
Cp NH3 = 0,562 kkal/kg0C
Q3 = mCp T
Q3= (45083,32 kg/hr) (0,562 kkal/kg0C) (200 - 25)0C
Q3= 4433944,52 kkal/hr
CO2 yang bereaksi = 1325,98 kmol/hr = 58343,12 kg/hr
Temperatur = 200 0C
Cp CO2 = 0,241 kkal/kg0C
Q4 = mCp T
Q4 = (58343,12 kg/hr) (0,241 kkal/kg0C) (200 – 25)0C
Q4 = 2460621,08 kkal/hr
QR = Q1 - Q2 - Q3 - Q4
QR = (50058396,96 - 45083,32 - 4433944,52 - 2460621,08) kkal/hr
QR = 43118748,04 kkal/hr
Total panas atau energi yang masuk reaktor urea adalah:
Qtotal = Q5 + Q2 + Q7 + QR
63
Qtotal =(2244741,53 + 1229278,68 + 2858531,50 + 43118748,04) kkal/hr
Qtotal = 49451299,75 kkal/hr
B.2.2 Neraca Energi Keluar Reaktor Urea
T = 200 0C
Tabel B.2 Neraca Energi Keluar Reaktor Urea
KomponenMassa Flow
(kg/hr)% wt
(n)Cp
(kkal/kg0C)nCp
Urea 87930 38,6 0,575 0,2219
NH3 80700 35,4 0,565 0,2000
CO2 19655 8,6 0,245 0,0210
H2O 39575 17,3 0,462 0,0799
Biuret 252 0,1 0,575 0,0005
Total 228112 100 0,5233
Qd = m nCp T
Qd = (228112 kg/hr) (0,5233 kkal/kg0C) (200 – 25)0C
Qd = 20889926,68 kkal/hr
Panas yang hilang (Qloss)
Qloss = QT - Qd
Qloss = (49451299,75 -20889926,68) kkal/hr
Qloss = 28561373,07 kkal/hr
% Qloss = x 100 %
% Qloss = x 100 %
% Qloss = 57,76 %-
Efesiensi thermal = (1 – Qtotal / Qloss) x 100 %
= 1 – 0,5776) x 100 %
= 42,24 %
64
Urea = 87930 kg/hr
NH3 = 80700 kg/hr
CO2 = 19655 kg/hr
H2O = 39575 kg/hr
Biuret = 252 kg/hr
Urea = 8239 kg/hr
CO2 = 50463 kg/hr NH3 = 30058 kg/hr
CO2 = 27536 kg/hr
H2O = 15707 kg/hr
Biuret = 364 kg/hr
NH3 = 75745 kg/hr
Gambar B.2 Skema Neraca Massa Reaktor Sintesa Urea (Desain)
65
Reaktor Urea