1. Sebuah industri X menghasilkan gas buang NO yang berbahaya untuk lingkungan sebesar 3% Berdasarkan peraturan perundang-undangan ambang batas aman gas NO yang boleh dilepaskan ke lingkungan hanya sebesar 0,005% Oleh karena itu.persahaan memutuskan untuk mengolah kembali gas buang tersebut menggunakan packed-bed reactor (PBR) agar konsentrasi gas NO dapat diturunkan. Tentukan: a. Berat katalis dan panjang reaktor yang diperlukan untuk menurunkan konsentrasi NO sampai ambang batas yang diperbolehkan, jika laju alir gas NO sebesar 2times 10^-6m^3/s pada kondisi operasi 900^circ C dan tekanan 1 atm! 5 Berikut data tambahan yang diperlukan dalam perancangan: Karakteristik fluida pada kondisi operasi: V(mu )=1,53times 10^-3m^2/s;D_(AB)=2times 10^-3m^2/s;D_(s)=1,82times 10^-5m^2/s Karakteristik katalis dan bed: 3-600003. 544.8511.17 https://isnaning.clc.global.basine-hdi-1-1-1-111 g/m^3;rho _(c)(densitas katalis)=2,8g/cm^3;y=1;R=5mm Dimensi reactor: ID=2in;A_(c)=2,03times 10^-3m^2 b. Berapakah ukuran pellet yang harus digunakan agar resistensi diffusi internal dapat dihilangkan (n=

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita perlu menggunakan prinsip-prinsip dasar dari reaksi kimia dalam packed-bed reactor (PBR) dan konsep-konsep terkait seperti resistensi diffusi. Mari kita pecahkan langkah demi langkah.### Bagian (a): Menentukan Berat Katalis dan Panjang Reaktor1. **Menentukan Laju Reaksi:** Laju reaksi untuk dekomposisi NO pada suhu tinggi dapat dinyatakan sebagai: Di mana adalah laju reaksi NO, dan adalah konsentrasi NO.2. **Menghitung Konsentrasi Awal NO:** Konsentrasi awal NO adalah 3% dari laju alir gas. Misalkan laju alir gas adalah : 3. **Menghitung Konsentrasi Akhir NO:** Konsentrasi akhir NO harus turun menjadi 0.005% dari laju alir gas: 4. **Menentukan Panjang Reaktor:** Untuk menentukan panjang reaktor, kita gunakan persamaan kontinuitas untuk PBR: Di mana adalah faktor area yang diberikan oleh: 5. **Menentukan Berat Katalis:** Berat katalis dapat dihitung dengan mempertimbangkan volume katalis yang diperlukan untuk mencapai konversi yang diinginkan. Volume katalis dapat dihitung dari laju reaksi dan konsentrasi awal NO: Di mana adalah densitas katalis (2.8 g/cm³ atau 2800 kg/m³).Dengan substitusi nilai-nilai yang diberikan ke dalam persamaan di atas, kita dapat menghitung panjang reaktor dan berat katalis yang diperlukan.### Bagian (b): Menentukan Ukuran PelletUntuk menghilangkan resistensi diffusi internal, kita harus memastikan bahwa ukuran pellet katalis cukup kecil sehingga resistensi diffusi internal tidak signifikan. Resistensi diffusi internal diberikan oleh: Di mana adalah panjang reaktor, adalah difusivitas superfisial, dan adalah luas permukaan katalis.Dengan menentukan ukuran pellet yang sesuai, kita dapat memastikan bahwa resistensi diffusi internal dihilangkan, sehingga laju reaksi optimal dicapai.Dengan mengikuti langkah-langkah ini, Anda dapat menentukan berat katalis dan panjang reaktor yang diperlukan serta ukuran pellet yang optimal untuk aplikasi ini.