OPERASI TEKNIK KIMIA 11 Chantika Maharani 2007036668 D3 Teknik Kimia 1. Sebuah evaporator efek-tunggal digunakan untuk menghasilkan 50.000 lb/jam larutan natrium 60 % dari larutan natrium encer 30 % zat padat. Tekanan pengukur uap 45 inHg, tekanan absolute ruang uap cairan ialah 1,9 lbf/in 2 . Koefisien menyeluruh ditaksir 300 Btu/ft 2 jam 0 F. Suhu umpan 350 K. Hitunglah berapa banyak uap yang dihasilkan (lb/jam), ekonomi, dan kebutuhan permukaan pemanasan (m 2 ). Diketahui : L = 50.000 lb/jam XL= 60% = 0,6 XF= 30% = 0,3 PS= 45 in Hg PU= 1,9 lbf/in2 U= 300 btu/ft2-jam °F Tf= 350 K = (350-273) 1,8 + 32 = 170,6 °F Ditanya : A. V ………………….? (lb/jam) B. Ekonomi……… ? v/ms C. A…………………. ? m² PENYELESAIN : A. V? Neraca massa : F=L+V Neraca Komponen : F . XF = L . X L F . (0,3) = 50.000 (0,6) F= 50.000 .(0,6) 0,3 = 100,000 lb/jam V=F–L = (100.000 – 50.000) lb/jam = 50.000 lb/jam B. Ekonomi 14,7 𝑙𝑏/𝑖𝑛² • Ps = 40 inHg x 29,92 𝑖𝑛𝐻𝑔 = 22,1𝑙𝑏𝑓/𝑖𝑛² Dari steam tabel pada • Ps = 22,1𝑙𝑏𝑓/𝑖𝑛² diperoleh : Ts = 237 °F (suhu steam) λs = 955 Btu/lb • Dari Pu = Dari Ps = 1,9 lbf/in² menggunakan steam tabel di peroleh : Ta = 125 °F (titik didih air) Hv = 1.115 Btu/lb • Menggunakan gambar 16,4 (Kaidah during) pada : Ta = 125 °F diperoleh tL = 225 °F XL = 0,6 • menggunakan gambar 16,8 pada : Tf = 170,6 °F diperoleh hf = 125 Btu/lb Xf =0,3 • Menggunakan gambar pada 16,8 pada: TL = 225 diperoleh Hl = 292 Btu/lb XL = 0,6 Neraca energi : ms . λs = L . HL + V . HV – F . hf ms (955) = 50.000 (292) + 50.000 (1.115) – 100.000 (125) ms = ms = 14.600.000 : 55.750.000 ;12.500.000 955 57.850.000 955 𝑉 = 60.575 50.000 Ekonomi 𝑚𝑠 = 60.575 = 0,826 C. A ? A= 𝑚𝑠 .λs 𝑈(𝑡𝑠 −𝑡𝑙) 𝑙𝑏 = 60.575 𝑗𝑎𝑚 .955 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏 300 𝐵𝑡𝑢 (237 − 225) btu/ft²jam°F = 57849125 3.600 = 16069,2 ft² = 16069,2 ft² = 1501,77 m² 1 𝑚² 10,7 ft²