MODUL 2

1
MODUL 2
2
DISTILASI
3
DISTILASI Distilasi ? Differential/Simple/Batc
h Distillation ? Single-stage operation (Flash
Vaporization) ? Continuous Rectification/Multi
Stages Distl. (Binary dan Multicomponent
Systems) Contoh Aplikasi - Batch Pemisahan
n-heptane - n-octane (Lihat Gambar 1B)
Pemisahan Benzene, Toluene, Xylene (Lihat
Gambar 1A) -Single stage Acetone
- Air, Metanol - etanol - Multi Stages
refinery, pemisahan udara (Lihat gambar
1C) Variabel penentu Kapasitas, Kemurnian,
Kontinyuitas Umpan Perbedaan Volatilitas.
4
Vapor 72 B 20 T 8 X
Flash Vaporization
50 B 25 T 25 X
Liquid 40 B 27 T 33 X
Gambar 1A Flash Vaporization
Differential Distillation
Distillate 61 n-C7 39 n-C8
50 n-C7 50 n-C8
Residue 33 n-C7 67 n-C8
Gambar 1A. Batch Distillation
5
Gambar 1B. Multi Stage Distillation/Crude
Distillation Unit
6
Keberhasilan Distilasi ditentukan oleh Distribusi
substansi pada fasa cair Gas
Kesetimbangan antara fasa cair gas sangat
penting
Kesetimbangan yang diperlukan Ordinary P-T-C
(Binary) Dimana kedua cairan larut pada segala
perbandingan Lihat Gambar 2 tentang contoh
diagram PTC untuk sistem biner
Yang menjadi perhatian adalah komponen yang lebih
volatile Campuran A-B Tekanan uap murni AgtB
disetiap T x mol fraksi A di fasa cair y
mol fraksi A di gas Diagram yang dipakai x-y
pada P konstan
Relative volatility perbandingan antara
konsentrasi A dan B pada kedua fasa
a (y/(1-y))/(x/(1-x)) y(1-x)/x(1-y) a
separation factor a 1 apa artinya?
7
Gambar 2 Diagram PTC untuk sistem biner
8
Gambar 2 A Diagram TXY untuk sistem biner
Gambar 2B Diagram XY untuk sistem biner
9
Larutan Ideal, Hk. Raoults Tekanan parsial pada
kesetimbangan (p) sebanding dengan tek. uap
(P) pA PAx dan pB PB(1 - x)
Pt pA pB PAx PB(1-x)
x (Pt-PB)/(PA-PB) y PAx/Pt
y pA/Pt
a PA/PB
Contoh soal penggambaran diagram
kesetimbangan Titik didih (1 atm) n-heptane
98,4oC dan n-oktana 125,6oC. Buatlah diagram
kesetimbangan x-y pada suhu diantara kedua suhu
tersebut.
Gambarkan data ini
10
(No Transcript)
11
Gambar 3 Diagram HXY untuk sistem biner
12
SINGLE STAGE OPERATION - FLASH VAPORIZATION Prins
ip - Sebagian cairan diuapkan - Terjadi
kesetimbangan antara uap dan sisa cairan -
Cairan dan uap dipisahkan Tahapan Proses -
Pemanasan umpan - Penurunan tekanan - Pemisahan
cairan dan uap di separator
13
Gambar 4 Single Stage Flash Vaporization
14
Material Balance F D W FzF DyD
WxW FHF Q DHD WHD Secara simultan
didapat
-W/D Slope garis operasi
15
(No Transcript)
16
Contoh Soal Campuran cairan mengandung 50 mol
h-heptan (A) dan 50 mol n-oktan pada 800F akan
di flash vaporization secara kontinyu pada 1 atm
dan divaporasikan sebanyak 60 dari umpan.
Tentukan komposisi uap dan cairan hasilnya serta
suhu separator. Basis F100 mol
umpan zF0,5 D0,6x10060 mol W 100-6040
mol -W/D -40/60 - 0,667 Dengan menarik garis
operasi dari titik p(perpotongan XF0,5 dan
diagonal pada kurva kesetimbangan)dengan slope
0,667 yang memotong kurva kesetimbangan di T,
didapat xW 0,387, yD0,575 Perpotongan xF0,5
dengan kurva suhu cairan didapat T separator
1130C (235,40C)
17
Sistem multikomponen untuk Flash
Vaporization Bila persamaan gas ideal tidak
dapat diaplikasikan, maka fugacity dipakai untuk
menggantikan tekanan (uap maupun total),
sehingga Hk. Raoults untuk larutan ideal pada T
tetap yJ mJ xJ J komponen m besaran
yang berubah terhadap tekanan dan suhu PJ
/Pt Hubungan antara D dan W menjadi yJD mJ
xJW Slope garis operasi menjadi W/D (mJ xJW -
zJF)/(zJF - xJW) (yJD - zJF)/(zJF - yJD
/mJ) sehingga didapat dimana S
yJD 1 dan dimana S xW juga 1
18
Contoh Soal Campuran cairan mengandung 50 mol
Benzene (A), 25 mol Toluen (B) dan 25 mol
Xylen (C) akan di flash vaporization pada 100oC 1
atm Hitung komposisi dan jumlah produk (gas dan
cairan)
Hk. Raoults y Px/Pt mx gt m
P/Pt Penyelesaian dari sistem ini memerlukan
besaran W/D gt trial error
Isilah !!!!
Untuk F 100 mol, W/D gt W
mol, D mol Komposisi pada
W adalah xW dan pada D adalah yD
19
TUGAS 2 1. Berikan contoh pemakaian Flash
Vap., Diff. Distl. dan Cont. Distl. pada
industri dengan menggambarkan flow-sheet produksi
serta spesifikasi input-output untuk ketiga
peralatan diatas. (1 mhs ckp 1 contoh) 2. Buat
diagram kesetimbangan gas-cair untuk campuran
n-c7 dan n-c-8 menggunakan persamaan empiris
(anthoine dll) 3. Kerjakan contoh soal untuk
pemisahan BTX menggunakan software 4. Baca teori
tentang boiling point dan bubble point (halaman
361 treyball) Kerjakan soal nomer 9.3 a, b,
c
20

• Tutorial Penggunaan HYSIS Versi 3.1 untuk Flash
  Vaporization
• Buka aplikasi Hysis 3.1
• New Case
• Component, Add, Komponen yang dikehendaki, Add
  Pure, Komponen II yang dikehendaki, Add Pure,
  ulang sampai jumlah komponen yang dikehendaki,
  Close
• Fluid Pkgs, Add, pilih Package, Close
• Enter Simulation Envi.
• Double klik separator di palate
• Beri nama stream separator, F, D dan W, close
• Double klik F stream
• Tools, preferences, variables, pilih unit set
  yang sesuai, Close
• Condition, isi Suhu, Tekanan, Flow rate
• Composition, isi masing2 komposisi umpan, OK, cek
  apakah sudah solve (warna menjadi hijau dan
  tertulis OK), close
• Melihat hasil klik stream D atau W, show table
• Melihat hasil detil, double klik D atau W, pilih
  variabel yang diinginkan (misalnya composition),
  close
• Simpan file, save as, beri nama, save