3. Reaktor Fix Bed Mulitube RE-201
Fungsi : Mereaksikan Metil Asetat dengan CO untuk membentuk
Asetat Anhidrid Jenis
: Reaktor Fixed Bed Multitubular Kondisi operasi : Isotermal pada suhu T 130
o
C dan tekanan P 5 atm Katalisator
: Rhodium Rh Konversi
: 90 Reaksi yang terjadi adalah :
CH
3
C=OOCH
3l
+ CO
g
CH
3
C=OOO=CCH
3l
…1 Metil Asetat CO
Asetat Anhidirid Berikut adalah neraca massa dan neraca energi reaktor RE-201. Perhitungannya
dapat dilihat pada lampiran A dan Lampiran B
Dari Lampiran A perhitungan neraca massa Tabel F.1 Neraca Massa Reaktor RE-201
Komponen Massa Masuk
Massa Terkonsumsi
Massa Tergenerasi
Massa Keluar
F
1
F
6
F
7
Kgjam Kgjam
Kgjam Kgjam
Kgjam Metil Asetat
2.035,607 -
1832,5461 -
203,5607 Air
226,1768 -
- -
226,1768 Karbon
Monoksida -
770,224 693,2016
- 77,0224
Asetat Anhidrid
- -
- 2525,253
2.525,253
Total 3.032,0129
2525,253 2525,253
3.032,0129
Dari Lampiran B perhitungan neraca panas Tabel F.2 Neraca Energi Reaktor RE-201
Komponen Panas Masuk
kJjam Panas
Generasi kJjam
Panas Keluar kJjam
Panas Konsumsi
kJjam Panas
Akumulasi kJjam
ΔH
in
ΔH
reaksi
ΔH
out
Asetat Anhidrid
0,0000
1.279.849,306 526.332,5255
0,0000 0,0000
Metil Asetat
446.430,64627 44.643,0646
Water 99.574,92624
99.574,9262 CO
84.451,64637 8.445,1646
Air Pendingin
409.070,614 1.640.381,458
Total 1.039.527,833
1.279.849,306 2.319.377,139 0,0000
0,0000 2.319.377,139
2.319.377,139 0,0000
Massa air pendingin yang digunakan untuk menjaga temperatur operasi reaktor tetap isothermal yaitu sebesar 19.519,0559 kgjam.
Menghitung Konstanta Kecepatan Reaksi k
Persamaan kinetika reaksi untuk aseton adalah sebagai berikut: Orde reaksi adalah orde satu
-r
a
= k.Ca
yoshihiro, 2005 Keterangan :
k = konstanta laju reaksi, m
3
kg.s T
= Temperatur K C
A
= konsentrasi metil asetat kmolm
3
C
w
= konsentrasi water kmolm
3
K
A
= konstanta kesetinbangan adsorpsi metil asetat m
3
kmol K
w
= konstanta kesetimbangan adsorpsi air m
3
kmol Dengan nilai k sebagai berikut :
T 12.460
- exp
10 x
746 ,
3 k
7
403,15 12.460
- exp
10 x
746 ,
3 k
7
= 1,4158 x 10
-6
m
3
kg.s
Neraca Massa pada 1 tube
Dari perhitungan neraca massa diatas, diperoleh persamaan untuk neraca massa pada satu buah tube adalah sebagai berikut:
ΔW
ID
W A
F
F
ΔW W
A
Gambar F.1 Persamaan neraca massa pada satu tube
Neraca massa pada elemen volume : w
V Rate of mass input - Rate of mass output - Rate of mass reaction = Rate
of mass accumulation w
r F
F
A W
W A
W A
r
F F
lim
A W
A W
W A
w w
r w
d F
d
A A
F
A
= F
A0
1- X
A
dF
A
= - F
A0
dX
A
Sehingga,
r w
d X
d F
A A
A0