trk 2
DESCRIPTION
TRK 2TRANSCRIPT
Teknik Reaksi Kimia 2
Tanggal : 30 Mei 2005Waktu : 100 menitSifat : Close Book
1. Reaktan A terurai pada kondisi STP dengan mengikuti persamaan reaksi:
k1 k2
A B C dengan k1 = 0.1; k2 = 0.2 L/men
B diproduksi dengan kecepatan alir umpan sebesar 500 L/jam dan konsentrasi awal
reaktan = 2 mol/L. Umpan masuk dengan kemurnian A yang tinggi, sehingga tidak
ada senyawa lain dalam umpan. Hitung volume reactor yang diperlukan bila
diinginkan konsentrasi produk B max, masing-masing untuk : a) Reaktor plug flow;
b) Reaktor berpengaduk.
2. Reaksi pirolisis A B pada fasa gas berlangsung dalam sebuah reaktor tabung.
Reaksi tersebut merupakan reaksi tk satu : -rA = kCA dengan harga konstanta laju
reaksi = 0.3 /men. Reaksi berlangsung pada suhu 1000oK dan tek. total 2 atm. Gas
masuk reaktor terdiri dari 40% mol A dan 60% mol inert, dengan laju pemasukan 60
mol/jam. Jika diketahui konversi reaksi = 60%, R = 1.987 L.atm/mol.K, hitung:
a. Volum reaktor yang diperlukan
b. Space velocity pada kondisi operasi
c. Space velocity pada keadaan standar
3. Reaksi reversible fasa cair: 2M P + Q berlangsung dalam sebuah RATB.
Reaktan M murni masuk ke dalam reaktor dengan laju alir 50 L/j, dengan
konsentrasi 1,5 mol/L. Harga konstanta laju reaksi ke kanan (k1) = 10 L/mol.j,
sedangkan harga konstanta keseimbangan K = 16. Jika diinginkan mempertahankan
konversi reaksi 70% dari konversi pada keadaan keseimbangan, hitung:
a. Susunan zat bila konversi aktual tercapai
b. Laju reaksi bila konversi aktual tercapai
c. Volum reaktor yang dibutuhkan.
Bank Soal – Departemen P2MHIMATEKIFT - UNRI
Teknik Reaksi Kimia 2
Tanggal : 2 Mei 2005Waktu : 120 menitSifat : Close Book
1. Reaksi reversible fasa cair: 2A B + C berlangsung dalam sebuah RATB. Reaktan A murni msauk ek dalam reaktor dengan laju alir 100 L/j, dengan konsentrasi 1,5 mol/L. Harga konstanta laju reaksi ke kanan (k1) = 10 L/mol.j, sedangkan harga konstanta keseimbangan K = 16. Jika diinginkan mempertahankan konversi reaksi 80% dari konversi pada keadaan keseimbangan, hitung:a. Konversi pada keadaan keesimbanganb. Konversi maksimum reaksic. Komposisi zat pada keseimbangan, mol/Ld. Konversi aktuale. Susunan zat bila konversi aktual tercapaif. Laju reaksi bila knversi aktual tercapaig. Volume reaktor yang dibutuhkan.
2. Dalam sebuah RAP, berlangsung reaksi dalam fasa gas dengan laju reaksi : r = kCB. Tingkat reaksi mengikuti oerder satu dengan hubungan antara k dan suhu mengikuti persamaan Arrhenius: A = 1016.7 dan E = 46300 kal/mol, jika diketahui space velocity (SV) pada sistem tersebut = 5 men-1, tekanan total = 1 atm, R = 1.987 L.atm/mol.K, maka:a. Tulis persamaan yang memberikan korelasi antara k dan Tb. Tulis persamaan laju reaksi dengan notasi parameter gas idealc. Tulis persamaan yang menggambarkan hubungan antara konversi B
dengan kd. Hitung k pada suhu 250oCe. Hitung konversi B pada suhu 250oCf. Buat tabel hubungan suhu dan konversi B jika reaksi berjalan pada suhu-
suhu: 300, 310 dan 350oC.
3. Gas A bereaksi membentuk S dan R mengikuti reaksi paralel dalam sebuah reaktor batch. Data yang diketahui adalah CA0 = 10 mol/L; k1 = 4 dan k2 = 2. Bila waktu reaksi 30 menit, hitunglah:a. Konversi yang terjadib. Susunan zat yang keluar reaktor setelah 30 menitc. Bila reaksi tersebut daitas merupakan reaksi seri, dengan data yang sama
hitunglah CA, CS dan CR keluar reaktor.
Bank Soal – Departemen P2MHIMATEKIFT - UNRI
Teknik Reaksi Kimia 2
TUGAS I
1. Reaksi peruraian A R dijalankan dalam reaktor batch. Setelah reaksi berjalan
10 menit, ternyata A yang terurai sebesar 40%. Hitunglah waktu yang diperlukan
jika diinginkan konversi A mencapai 80% jika:
a. Reaksinya orde 1
b. Reaksinya orde 2
c. Reaksinya orde 3
2. Dari percobaan dengan sebuah reaktor batch diperoleh data hubungan waktu dan
konversi sebagai berikut:
CA0, mol/L t (men) XA
1 8 0,8
1 18 0,9
a. Tulis persamaan laju reaksi yang terjadi
b. Hitung konstanta laju rx
3. Zat cair A akan terurai menjadi R dan H2O jika pada keadaan awal dimasukkan
larutan dengan komposisi CA0 = 0,1823 mol/L, CR0 = 0 dan CH2O = 55 mol/L. Reaksi
berlangsung dalam Reaktor batch dan diperoleh data sebagai berikut:
T, men 0 36 65 100 160 ~
CA, mol/L 0,1823 0,1453 0,1216 0,1025 0,0795 0,05
a. Bagaimana per kecepatan reaksinya?
b. Hitung konstanta-konstanta yang ada pada persamaan laju reaksi
tersebut?
Bank Soal – Departemen P2MHIMATEKIFT - UNRI
Teknik Reaksi Kimia 2
Dosen : SunarnoTanggal : 9 Juni 2005Waktu : 120 menitSifat : Close Book
1. Suatu pabrik sikloheksana diproduksi dari hidrogenasi bensena fase uap dengan
kapasitas 40.000 ton/tahun dalam reaktor fixed bed multitube. Selama setahun
pabrik beroperasi selama 300 hari dan satu hari 24 jam kerja.
Reaksinya : C6H6 + 3 H2 C6H12 dengan persamaan kecepatan reaksi (-rH2) = k.PH2,
dengan k = 1,8 x 107.e-6190/T (kgmol/j.m3kat.atm). Reaktor dioperasikan pada suhu
200oC dan tekanan 12 atm. Konversi hidrogen yang membentuk sikloheksana adalah
90% dan alirannya adalah plug flow. Umpan terdiri dari bensena dan hidrogen
murni. Diameter dalam tube adalah 1 inch dan panjangnya 12 ft yang berisi katalis
dengan ketebalan 11 ft. Hitunglah jumlah pipa yang diperlukan?
2. Suatu reaktor fluidisasi dua fase, diketahui kecepatan superficial gas adalah 15
cm/detik, density partikel katalis adalah 0,02 gr/cm3, km.av = 0,70 s-1, k = 40 cm3/g.s.
tinggi reaktor adalah 50 cm, porositas bed = 0,8.
a. Hitung konversi
b. Hitung konversi bila dianggap plug flow dan mixed flow.
3. Suatu reaksi A + 2B C dengan katalis Pt dijalankan dalam reaktor slurry
dengan kondisi operasi 60oC dan 10 atm dengan persamaan kecepatan reaksi (-ra) =
k0.ag.CA dan pada keadaan ini yang menentukan adalah perpindahan massa dari gas
ke cairan. Diketahui: ag = 15 cm2/cm3, densitas liquid = 0,9 g/cm3, difusitas gas =
1,1.10-4 cm2/detik, viskositas liquid = 0,5.10-2 g/cm.det, densitas gas = 1,0.10-3, HA
60oC = 10. Perbanding umpan A : B = 1:2. Laju alir umpan A = 150 ft3/menit (60o, 1
atm). Hitung volume reaktor bebas gelembung agar konversi A = 50%, diketahui 1
lbmol gas A pada 60oC, 1 atm volumenya 379 ft3.
Bank Soal – Departemen P2MHIMATEKIFT - UNRI
Teknik Reaksi Kimia 2
Dosen : SunarnoTanggal : 16 Juni 2006Waktu : 120 menitSifat : Close Book
1. Suatu reaktor fluidisasi dua fase, diketahui kecepatan superficial gas adalah 15
cm/detik, density partikel katalis adalah 0,02 gr/cm3, km.av = 0,70 s-1, k = 40 cm3/g.s.
tinggi reaktor adalah 50 cm, porositas bed = 0,8.
a. Hitung konversi
b. Hitung konversi bila dianggap plug flow dan mixed flow.
2. Suatu pabrik sikloheksana diproduksi dari hidrogenasi bensena fase uap dengan
kapasitas 40.000 ton/tahun dalam reaktor fixed bed multitube. Selama setahun
pabrik beroperasi selama 300 hari dan satu hari 24 jam kerja.
Reaksinya : C6H6 + 3 H2 C6H12 dengan persamaan kecepatan reaksi (-rH2) = k.PH2,
dengan k = 1,8 x 107.e-6190/T (kgmol/j.m3kat.atm). Reaktor dioperasikan pada suhu
200oC dan tekanan 12 atm. Konversi hidrogen yang membentuk sikloheksana adalah
90% dan alirannya adalah plug flow. Umpan terdiri dari bensena dan hidrogen
murni. Diameter dalam tube adalah 1 inch dan panjangnya 12 ft yang berisi katalis
dengan ketebalan 11 ft. Hitunglah jumlah pipa yang diperlukan?
3. Suatu reaksi A + 2B C dengan katalis Pt dijalankan dalam reaktor slurry
dengan kondisi operasi 60oC dan 10 atm dengan persamaan kecepatan reaksi (-ra) =
k0.ag.CA dan pada keadaan ini yang menentukan adalah perpindahan massa dari gas
ke cairan. Diketahui: ag = 15 cm2/cm3, densitas liquid = 0,9 g/cm3, difusitas gas =
1,1.10-4 cm2/detik, viskositas liquid = 0,5.10-2 g/cm.det, densitas gas = 1,0.10-3, HA
60oC = 10. Perbanding umpan A : B = 1:2. Laju alir umpan A = 150 ft3/menit (60o, 1
atm). Hitung volume reaktor bebas gelembung agar konversi A = 50%, diketahui 1
lbmol gas A pada 60oC, 1 atm volumenya 379 ft3.
Bank Soal – Departemen P2MHIMATEKIFT - UNRI
Teknik Reaksi Kimia 2
Dosen : Is SulistyatiTanggal : 6 Mei 2006Waktu : Max 120 menitSifat : Close Book
1. Suatu reaksi A + B M + N, fasa cair dijalankan dalam sebuah RATB yang
volumnya 240 L. Umpan A dan B masing2 masuk reaktor dengan laju alir yang
sama dengan perbandingan konsentrasi awal = 7 : 4 dan jumlah konsentrasi awal
umpan adalah 2,2 mol/L. Tidak ada zat M dan N di umpan. Jika konversi atas dasar
reaktan yang sedikit adalah 75% dan harga k1 dan k2 masing-masing 7 dan 3
L/mol.men, Hitung:
a. Laju alir volumetris untuk masing-masing reaktan
b. Space time dan space velocity
c. Gambarkan skema kondisi diatas
2. Reaksi larutan A + B hasil berlangsung dalam sebuah RATB adiabatis.
Umpan masuk pada suhu reaksi 25C dengan HR = 130,387 kkal/mol. Laju alir
umpan 1,2 cc/det dan suhu larutan keluar reaktor = 43C. Diket data sbb:
k = 6,853 x 1011 exp (-Ea/RT), L/mol.det
Ea = 18267 kal/mol
CA mula2 = 0,204 mol/L
CB mula2 = 0,408 mol/L
Cp A = Cp B = 1,003 kal/cc.C
R = 1,987 kal/mol. K
Hitung konversi dan volume reaktor tersebut?
3. Sebuah RATB dipakai untuk mereaksikan A menjadi produk dengan konversi
90%. Reaksi yang terjadi adalah order 2. Direncanakan akan memasang satu reaktor
tambahan dengan ukuran sama yang disusun seri dengan reaktor pertama. Jika
kondisi operasi sama, berapa konversi setelah keluar reaktor kedua?
Jika konversi keluar reaktor kedua = 90%, berapa perbandingan volume RATB 2
terhadap RATB 1? (Note: cari dulu kCo.t dengan bantuan grafik).
Bank Soal – Departemen P2MHIMATEKIFT - UNRI