Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Soal Humidifikasi

Unduh sebagai doc, pdf, atau txt
Unduh sebagai doc, pdf, atau txt
Anda di halaman 1dari 7

OPERASI TEKNIK KIMIA 2

CONTOH-CONTOH SOAL HUMIDIFIKASI

OLEH
AMALIA ARDIANA

(0907114248)

ARI WIBOWO HARAHAP (0907135919)


FIKRI

(1007112437)

PRIO WIDODO

(1007113560)

FEBRINA DWI PUTRI

(1007113570)

JURUSAN TEKNIK KIMIA


FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2012

1. Ethyl ether pada suhu 20C memberikan tekanan uap sebesar 442 mmHg. Hitunglah
komposisi dari suatu campuran jenuh yang terdiri dari gas nitrogen dan uap ether pada
suhu 20C pada tekanan 745 mmHg, yang dinyatakan sebagai berikut :
a. Komposisi dalam % volume
b. Komposisi dalam % berat
c. Lb uap per cuft campuran
d. Lb uap per lb nitrogen beban uap (vapor free gas)
e. Lb-mole uap per lb mole nitrogen bebas uap
Dik : P ethyl ether at 20C = 442 mmHg ,
karena campuran gas dalam keadaan jenuh dengan uap, maka tekanan parsial uap
ether (Pv) = saturation pressure (Ps) = 442 mmHg
Ptotal campuran pada 20C = 745 mmHg
Dit :
a.
b.
c.
d.
e.

Komposisi dalam % volume


Komposisi dalam % berat
Lb uap per cuft campuran
Lb uap per lb nitrogen beban uap (vapor free gas)
Lb-mole uap per lb mole nitrogen bebas uap

Jawab :
a. Pv = Nv x P
Dimana : Pv = tekanan parsial uap ether
P = tekanan total campuran gas nitrogen dan uap ether
Nv = mol fraksi uap ether
Maka,
Mol fraksi uap ether :

0.593 ; uap ether = 0,593 x 100 = 59,3 %

Mol fraksi gas nitrogen : 1-0.593 = 0.407 ; gas nitrogen = 0,407 x 100 = 40,7 %
Komposisi : uap ether = 59,3%
Gas N2 = 40.7%
100

b. Basis : 1 lb-mol campuran ; Berat = fraksi mol x Bm


Bm Uap ether = 74 ; Bm N2 = 28
Uap ether
: 0.593 lb-mol = 0.593 x 74 = 43.882 lb
N2
: 0,407 lb-mol = 0,407 x 28 = 11.396 lb +
55.278 lb
Komposisi :
Uap ether =
N2

x 100 % = 79.384 %
x 100 %

= 20.616 % +

100
c. Basis : 1 lb-mol campuran
Volume 1 lb-mol gas pada keadaan standard
Volume 1 lb-mol gas pada 20C dan 745 mmHg
V1 = Vo x

= 359 x

= 359 cuft
= V1

= 393,06 cuft

Dalam 1 lb-mol campuran terdapat 43.882 lb uap ether


Berat uap ether per cuft campuran = 43.882/393.06 = 0.112 lb
d. Basis : 1 lbmol campuran
Berat uap ether per lb H2 = 43.882/11.396 = 3.85 lb
e. Basis : 1 lbmol campuran
Lbmol uap ether per lbmol H2 = 0.593/0.407 = 1.457
2. Suatu campuran terdiri dari uap aseton dan gas nitrogen yang mengandung 14.8% vol
aseton pada 20C dan tekanan pada 745 mmHg. P uap aseton pada suhu tersebut = 184.8
mmHg. Hitunglah :
a. Kejenuhan relatif
b. % Kejenuhan
Dik :

P= 745 mmHg

Dit :
a. Kejenuhan relatif
b. % Kejenuhan
Jawab :
a. Kejenuhan relatif (o) =

Ps (P uap aseton)= 184.8 mmHg

T= 20C

Pv = 14.8% x 745 = 110.26


= 0.597 x 100% = 59.7%
b. % Kejenuhan
Yp = Yr

= 59.7 x

52.6 %

Dimana, Yr = kejenuhan relative


3. Udara pada suhu 20C dan tekanan 720 mmHg mempunyai relatif humiditiy 50%,
hitunglah :
a. Molal humidity udara tersebut
b. Molal humidity udara tersebut bila suhu diturunkan menjadi 10C dan P dinaikkan
menjadi 45 Psi sehingga sebagian uap air akan mengembun
c. Berat uap air yang mengembun setiap ft3 udara pada kondisi semula
d. Volume akhir udara lembab pada soal b bila P uap air pada suhu 20C= 17.5mmHg ;
9C=9.2 mmHg.
Dik : T=20C, P=720 mmHg, Hr= 50%.
Dit :
a. Molal humidity udara tersebut
b. Molal humidity udara tersebut bila suhu diturunkan menjadi 10C dan P dinaikkan
menjadi 45 Psi sehingga sebagian uap air akan mengembun
c. Berat uap air yang mengembun setiap ft3 udara pada kondisi semula
d. Volume akhir udara lembab pada soal b bila P uap air pada suhu 20C= 17.5mmHg ;
9C=9.2 mmHg.
Jawab :
a. Molal humidity udara tersebut, maka :
Keadaan awal :
Hr =

50%

Ps = Tekanan uap air pada 20C

=17.5mmHg

Pv = Tekanan parsial uap air didalam udara pada 20C

= 50% x 17.5 = 0.5 x 17.5 = 8.75 mmHg


Hm =

lbmol uap air/lbmol udara kering

b. Keadaan akhir :
Molal humidity udara tersebut bila suhu diturunkan menjadi 10C dan P dinaikkan
menjadi 45 Psi sehingga sebagian uap air akan mengembun, maka :
P = 45 Psi =

= 2481.63 mmHg

Karena sebagian uap air telah mengembun, berarti keadaan jenuh, sehingga
Pv = Ps = tekanan uap air pada 10C = 9.2 mmHg
3.721 x 10-3

Hm =

c. Berat uap air yang mengembun setiap ft3 udara pada kondisi semula, maka :
Keadaan awal :
Tekana parsial udara kering = 720 8.75 = 711.2 mmHg
Volume parsial udara kering pada keadaan standard : V= Vo x
V= Vo x

= 1000 x

= 871.91 cuft

Jumlah mol udara kering = 871.91 cuft x

lb-mol = 2.43 lb-mol

Jumlah mol uap air = mol udara kering x Hmawal


= 2.43 lb-mol x 0.0118 = 0.0287 lb-mol
Keadaan akhir :
Jumlah mol udara kering = 2.43 lb-mol
Jumlah mol uap air = mol udara kering x Hmakhir
= 2.43 lb-mol x 3.721 x 10-3= 9.042 x 10-3 lbmol
Uap air yang mengembun = mol uap air awal mol uap air akhir
= 0.0287 - 9.042 x 10-3
= 0.0197 lb-mol x Mr air = 0.0197 x 18 = 0.355 lb
d. Volume akhir udara lembab pada soal b bila P uap air pada suhu 20C= 17.5mmHg ;
9C=9.2 mmHg, maka :
Jumlah mol udara lembab pada keadaan akhir = mol udara kering + mol uap air
= 2.43 + 9.042 x 10-3 = 2.439 lb-mol
Volume udara lembab pada keadaan akhir :

V1 = n x

= 2.439 x 359 x

= 277.96 cuft

4. Udara dimasukkan ke dalam pengering dengan temperatur (dry bulb temperarature) 600 C
(1400 F) dan dew point 26.70C (800 F). Gunakan diagram humidifikasi, tentukan
humidifikasi H,persentase humidifikasi HP, humid heat cS dan volume humidifikasi vH
pada SI
Penyelesaian :
dew point = 26.70C pada temperature 100% saturasi. Pada fig. 9-3-2 (geankoplis)

Hp

digambar garis vertical pada garis 100% humidifikasi, humidifikasinya = 0.0225 kg


H2O/kg udara
H

Berada pada titik H = 0.0225 dan suhu t = 800 C pada diagram, presentase humidifikasi
HP adalah 14% dapat dicari dengan interpolasi garis linear antara garis 20 % dan 10%.
Humid heat untuk H adalah
cS = 1.005 + 1.88(0.0225)

= 1.047 kJ/kg udara kering.K


Volume humidifikasi untuk 600 C
vH = (2.83 x 10-3 + 4.56 x x 10-3 x 0.0225)(60 + 273)
= (2.9326 x 10-3)(333)
= 0.977 m3/kg udara kering

Anda mungkin juga menyukai