Contoh dan Penyelesaian Soal Azas Teknik

Delia Damayanti
1431410059
1-E

Suatu
proses
sintesa
metanol
seperti
ditunjukkan di bawah ini:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2
(a)
CO2 + 3H2O → CH3OH + H2 (b)
200% kelebihan uap, berdasarkan pada reaksi
(a) dimasukkan ke reactor I, dan konversi dari
metana 100%. Hasil dari reactor I dimasukkan
ke reactor II, dengan reaksi (b), konversi
dioksida 50%. Dengan masukan metan 100
mol/jam. Hitung uap yang dibutuhkan dan
komposisi gas yang keluar dari reactor I dan
reactor II.

UAS ATK1 Th.2013/2014 No.6

Metana
100
mol/jam

Reactor
I

200%
Kelebihan uap

Reactor
II

Produ
k

Diketahui :
Kelebihan uap 200%

Konversi metana reaksi (a) = 100%
Konversi karbon dioksida reaksi (b) = 50%
Metana masuk 100 mol/jam

Ditanya
Uap yang dibutuhkan
Komposisi gas yang keluar dari reactor I

dan reactor II

Jawab
Basis : 100 mol metana per satu jam

operasi
 Reactor I

Konversi metana
= 100%
Metana yang bereaksi
= konversi/100% x metana

mula-mula
= 100%/100% x 100 mol
= 100 mol metana reaksi
Metana
100
mol/jam

Reactor
Reactor
II

200%
Kelebihan
uap

???

Reaksi (a)
CH4
+ 2H2O → CO2 + 4H2

100 mol ~ 200 mol ~ 100 mol ~ 400 mol
Dalam bahan bakar telah ada 100% uap (200

mol)
Kelebihan Uap (H2O) = 200%
H2O yang masuk
= 300/100 x 200 mol H2O
= 600 mol H2O

Gas yang keluar dari reator I :
CO2

= 100 mol

H2

= 400 mol

H2O sisa = 600 – 200
+

= 900 mol

Total
• % CO2

=

= 11,11%

• %H2 = = 44,44%
• %H2O

= = 44,44%

= 400 mol

CO2 11,11%
H2 44,44%
H2O 44,44%

Reactor
II

???

 Reactor II

Konversi karbon dioksida

= 50%

Karbon dioksida yang bereaksi
=
=
= 50 mol CO2 yang bereaksi

Reaksi (b)
CO2 + 3H2O
50 mol

~ 150 mol

→

CH3OH + H2

~ 50 mol

~ 50 mol

Gas yang keluar dari reactor II :
CH3OH = 50 mol
H2

= 400 + 50 = 450 mol

CO2 sisa

= 100 - 50 = 50 mol

H2O sisa

= 400 - 150

= 250 mol +

Total = 800 mol

%CH3OH =

= 6,25%

%H2

=

= 56,25%

%CO2

=

= 6,25%

%H2O

=

= 31,25%

Jadi, uap yang dibutuhkan untuk proses
sintesa metanol
= H2O reaksi (a) + H2O reaksi (b)
=

200 mol +

= 350 mol H2O

150 mol

Terima Kasih