Menghitung panas yang dibawa umpan Menghitung panas reaksi Menghitung panas dibawa produk

Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-11

a. Menghitung panas yang dibawa umpan

T in = 508 K Tref = 298 K Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ NH3 467,868 8141,241 3809026,296 H2O 0,903 6331,626 5717,762 EDA 0,869 23612,820 20515,718 MEA 83,548 22165,397 1851871,522 DETA 0,205 41081,213 8435,974 Total 553,393 5695567,272

b. Menghitung panas reaksi

Diketahui, pada 298 K : Hf NH3 = -45900 kJkmol Hf H2O = -241800 kJkmol Hf EDA = -17340 kJkmol Hf MEA = -210190 kJkmol Hf DETA = -5860 kJkmol Reaksi 1 : MEA g + NH 3 g EDA g + H 2 O g ∆H 298 = H f EDA g + H f H 2 O g - H f MEA g +H f NH 3g = -17340 - 241800 – -210190 - 4590 kJkmol = -3050 kJkmol Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-12 Reaksi 2 : MEA g + EDA g DETA g + H 2 O g ∆H 298 = H f DETA g + H f H 2 O g - H f MEA g +H f EDA g = -5860 - 241800 – -210190 -17340 kJkmol = -20130 kJkmol Maka : ∆H reaksi 1 = 52,625 kmol x - 3050 kJkmol = - 160536,750 kJ ∆H reaksi 2 = 10,062 kmol x - 20130 kJkmol = - 202548,060 kJ ∆H reaksi total = ∆H reaksi 1 + ∆H reaksi 2 = - 120536,750 - 202548,060 kJ = - 363084,810 kJ Q reaksi = - ∆H reaksi = 363084,810 kJ Q input = Q umpan + Q reaksi = 5695567,272 + 363084,810 kJ = 6058652,082 kJ

c. Menghitung panas dibawa produk

T out = 545,5715 K Tref = 298 K Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-13 Komponen kmol Cp dT kJkmol Q kJ NH3 415,233 10172,137 4223805,818 H2O 63,600 7694,142 489349,649 EDA 43,442 30072,792 1306419,336 MEA 20,851 28211,275 588222,641 DETA 10,267 52617,755 540249.408 Total 553,393 6058652,082 Q output = 6058652,082 kJ

6. NERACA PANAS DI KONDENSOR PARSIAL CP-01

Tujuan : a. Menghitung beban pendingin b. Menghitung kebutuhan air pendingin yang diperlukan untuk mengkondensasikan umpan kondensor. Neraca panas pada masing-masing interval. Gas keluar Pendingin masuk Pendingin keluar Gas masuk Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-14 ƒ Interval I Pada T = 458,180 K sampai T = 419,180. K Komponen Vkmol Lkmol QL kJ QV kJ Qtot kJ NH3 415,233 0,000 0,000 6061422,792 6061422,792 H2O 56,388 7,212 66148,495 2616989,595 2683138,091 EDA 35,202 8,240 180405,371 2108058,266 2288463,637 MEA 9,303 11,548 285449,880 727386,881 1012836,762 DETA 2,360 7,907 2777965,891 949963,315 3727929,206 Total 518,486 34,907 3309969,638 12463820,849 15773790,487 ƒ Interval II Pada T = 419,180 K sampai T = 399,180. K Komponen Vkmol Lkmol QL kJ QV kJ Qtot kJ NH3 415,233 0,000 0.000 4250404,060 4250404,060 H2O 44,671 11,717 84951,048 2043823,750 2128774,797 EDA 23,901 11,301 193568,400 1359591,614 1553160,014 MEA 2,196 7,107 137856,109 163910,860 301766,969 DETA 0,252 2,108 568455,039 80969,847 649424,887 Total 486,252 32,234 984830,596 7898700,131 8883530,727 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-15 ƒ Interval III Pada T = 399,180 K sampai T = 379,180. K Komponen Vkmol Lkmol QL kJ QV kJ Qtot kJ NH3 415,233 0,000 0,000 2832033,192 2832033,192 H2O 26,509 18,163 97254,874 1193947,054 1291201,928 EDA 10,749 13,152 164485,784 579249,121 743734,905 MEA 0,177 2,018 28654.968 12612,967 41267,935 DETA 0,009 0,243 46783,220 2160,338 48943,557 Total 452,677 33,575 337178,845 4620002,673 4957181,518 ƒ Interval IV Pada T = 379,180 K sampai T = 359,180 K Komponen Vkmol Lkmol QL kJ QV kJ Qtot kJ NH3 415,233 0,000 0,000 1690464.972 1690464.972 H2O 11,426 15,083 52394,854 505829,649 558224.503 EDA 3,192 7,557 60529,603 162475,956 223005.560 MEA 0,005 0,172 1566,752 364,872 1931.624 DETA 0,000 0,009 1044,336 21,574 1065,910 Total 429.856 22,821 115535,545 2359157,024 2474692,569 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-16 ƒ Interval V Pada T = 359,180 K sampai T = 339,180. K Komponen Vkmol Lkmol QL kJ QV kJ Qtot kJ NH3 415,233 0,000 0,000 729679,282 729679,282 H2O 3,933 7,493 11958,346 170860,197 182818,543 EDA 0.706 2,486 9013,575 33852,224 42865,799 MEA 0,000 0,005 22,012 4,611 26,623 DETA 0,000 0,000 6,530 0,095 6,625 Total 419,872 9,984 21000,463 934396,408 955396,871 ƒ Interval VI Pada T = 339,180 K sampai T = 314,676 K Komponen Vkmol Lkmol QL kJ QV kJ Qtot kJ NH3 415,233 0,000 0,000 510798,630 510798,630 H2O 0,000 3,933 4447,951 4,527 4452,478 EDA 0,000 0,706 1807,903 0,085 1807,987 MEA 0,000 0,000 0,206 0,081 0,287 DETA 0,000 0,000 0,032 0,001 0,033 Total 415,233 4,639 6256,092 510803,324 517059,416 Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-17 Menentukan beban pendingin : Suhu K H kJ Q = H1 - H2 kJ 458,527 18489495,596 - 444,180 18079339.754 410155,842 419,180 15773790,487 2305549,267 394,180 8883530,727 6890259,760 369,180 4957181,518 3926349,210 344,180 2474692,569 2482488,949 319,180 955396,871 1519295,698 313,000 517059,416 438337,455 Total 17972436,179 Jadi beban pendingin adalah 17972436,179 kJjam Menentukan kebutuhan air pendingin : Air masuk pada suhu 35 C dan keluar pada suhu 47 C Tair in = 308 K Tair out = 320 K Cp air = 4.2 kJkg K Beban panas CP-01 = m x Cp x dT 17972436,179 kJjam = m x 4,2 kJkg K x 320 – 308K m = 357959,612 kgjam Prarancangan Pabrik Ethylenediamine dari Monoethanolamine dan Ammonia Kapasitas 20.000 Ton Tahun Lampiran C Neraca Panas C-18

7. NERACA PANAS DI SEPARATOR III S-03

S-03 Gas keluar Cairan keluar Umpan

a. Q input