LHHW KINETICS

(Langmuir-Hinselwood-Hougen-Watson)

Tutorial VIII

LHHW

(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)

Merupakan salah satu model kinetika reaksi

yang cukup banyak dipakai selain

Powerlaw

Untuk persamaan kecepatan reaksi

katalitik / reaksi heterogen.

Dimodelkan dengan persamaan Langmuir.

Umumnya terdiri dari 3 step pokok: Adsorpsi molekul reaktan ke permukaan katalis

Reaksi permukaan , reaktan menjadi produk

Desorpsi molekul produk dari permukaan katalis ke sekeliling/larutan.

Proses Adsorpsi secara Umum

PA,g

1. Adsorption from the gas phase

(A,B)

2. Dissociation of molecules at the surface

3. Reactions between adsorbed molecules

4. Desorption to the gas phase

B

Lihat pembahasan lebih lanjut di TRK 2

Proses Adsorpsi secara Umum

Persamaan:

ntermadsorption

forcdrivingfactorkineticrate

)(

)e()(

PENGANTAR

Adsorpsi

Pada keadaan steady state laju adsorpsi sama dengan laju

desorpsi

Konstanta pada persamaan adsorpsi dapat membantu untuk

mengetahui apakah reaksi eksotermis atau endotermis

Reaksi Permukaan

Diekspresikan dengan kinetika faktor

Desorpsi

diekspresikan dengan Driving Force (global rate of reaction)

Perbandingan antaraPowerlaw dan LHHW

• Power Law • LHHW

qr

Cc

n

Bb

m

Aa

r

cbw

n

B

m

Af

A

pKpKpK

pKppKkr

)1(

)(.)(

Kinetic Factor Driving Force

Adsorption term

Contoh Mekanisme Reaksi LHHW

Soal :

• Reaksi Fase Gas dijalankan dalam RAP

multi-tube untuk

C8H16-D4 + H2 => C8H18-13

A+B => C

Dengan Kondisi Umpan 60 Celcius dan 3 atm

• H2 = 120 kmol/jam C8H16-D4 = 100 kmol/jam

Sebelum masuk reaktor umpan dipanaskan dengan

heater sebesar 200 C secara isobarik

L dan D reaktor = 5m dan 5cm

Ntube = 100

Property Method : Peng-Rob

Data Kinetika

k= 4.1368 exp (-1379,66/T) ; R=1,986 Cal/K.mol

Ln Kf = 5,8056 - 2039,2749/T

Kbw = 8309,876 exp (-11875,225/T)

Ln Ka = 1,5508 - 473,3132/T

Ln Kb = 4,2548 - 1565,9617/T

Kc = 45806689.085 exp (-13700/RT)

q = 2

m = n = r = 1

qr

Cc

n

Bb

m

Aa

r

cbw

n

B

m

Af

A

pKpKpK

pKppKkr

)1(

)(.)(

Faktor kinetik = k seperti

pada powerlaw

Untuk k = f(T)

Untuk k ≠ f(T)

k = konstan

A = konstan

E = 0

RT

EAk exp

INPUT BLOCK REACTION

Note :

E/R = 1379,66

Maka E= E/R*R=2740 Cal/mol

???

???

Driving force :

r

cb

n

B

m

Af PKPPK

Term 1 Term 2

INGAT!!!!!

Basis = pi

Partial

pressure

Cara input Term :

Koefisien driving force

Kf dan Kb dalam bentuk

fungsi suhu :

Dimana A, B, C, D adalah

konstanta

TDTCT

BAK .ln.)ln(

Term 1:

Komponen :

A pangkat = m

B pangkat = n

C pangkat = 0

Term 2:

Komponen :

C pangkat = r

B pangkat = 0

A pangkat = 0

Komponen Basis

Komponen senyawa

dalam reaksi bisa

berupa basis :

- Molarity (Ci)

- Partial Pressure

(Pi)

- Molality

- Mole fraction

- Mass fraction

- Mass

Concentration

- Mole gamma

Adsorption Expression

Adsorption :

(term 1 + term 2 + term 3 + term 4)q

q

Cc

n

Bb

m

Aa pKpKpK )1(

Exponent = q

Term 1 tidak punya komponen, maka A , B, C = 0

Term 2 memiliki komponen A dengan pangkat m,

maka B, C = 0 dan A = m

dst ...

Konstanta adsorpsi (K) dalam bentuk:

term 1 , K = 1 maka A,B,C,D = 0

term 2 dst.. A,B,C,D diisi konstanta

TDTCT

BAK .ln.)ln(

Nb: jumlah term bisa

ditambah sesuai kebutuhan

dengan

Input nomor kolom baru

Info tambahan :

Bagaimana cara pengisiian koefisien pada term2 bila

hanya ada term1 pada driving force?

A. Dibiarkan Kosong

B. Diisi dengan angka nol

C. Keduanya salah

ANSWER:

Term 2 = K = 0

Ln K = Ln exp (A) + ……

A berapa?

A = -

TDTCT

BAK .ln.)ln(

Thank you