trk 2

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


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.



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?



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.



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.



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).


trk 2

Documents