PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ......
-
Upload
hoangkhuong -
Category
Documents
-
view
317 -
download
16
Transcript of PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ......
![Page 1: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/1.jpg)
PERANCANGAN PACKED TOWER
PERANCANGAN ALAT PROSES
Asep Muhamad Samsudin
![Page 2: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/2.jpg)
Ruang Lingkup1. Perhitungan Tinggi Kolom Packing
2. Perhitungan Diameter Kolom
![Page 3: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/3.jpg)
Perhitungan Tinggi Kolom PackingTinggi kolom packing (z) dapat dihitung dengan 2 (dua) cara :
1. Konsep Transfer Unit
2. Konsep HETP
Konsep transfer unit dipilih, jika kolom packing digunakan untuk proses pemisahan campuran biner.
Konsep HETP dipilih, jika kolom packing digunakan untuk proses pemisahan campuran multikomponen
![Page 4: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/4.jpg)
Konsep Transfer Unit
![Page 5: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/5.jpg)
Konsep Transfer Unit
![Page 6: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/8.jpg)
Konsep Transfer Unit
![Page 9: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/9.jpg)
Konsep Transfer Unit
![Page 10: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/10.jpg)
Larutan Encer
![Page 11: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/11.jpg)
Penting untuk diperhatikan1. Jika koefisien arah dari kurva seimbang cukup besar, artinya kadar
solut dalam fasa uap lebih besar dari kadar solut dalam fasa cair,maka kecepatan perpindahan massa dikendalikan oleh fasacairannya. Jumlah transfer unit dihitung berdasarkan tinjauan darifasa cair, NOL
2. Demikian sebaliknya jika koefisien arah dari kurva seimbang relatifkecil, maka jumlah transfer unit dihitung berdasarkan tinjauan darifasa gas, NOG
![Page 12: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/12.jpg)
Contoh Soal 1Packed Tower yang bekerja pada tekanan 1 atmdirencanakan untuk memisahkan campuran 60% molbenzene dan 40% mol Toluene. Diharapkan hasil puncak dandasar masing-masing mengandung 95% dan 5% molbenzene. Jika umpan dimasukkan pada titik didihnya.Hitunglah jumlah transfer unit.
Distribusi komposisi seimbang system Benzene-Toluene (1 atm)
Xa 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
ya 0 0.23 0.38 0.51 0.61 0.78 0.86 0.92 0.97 1.00
![Page 13: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/13.jpg)
Contoh Soal 2Packed tower dirancang untuk memisahkan campuran feedAntara A dan B (AB = 3). Hingga diperoleh hasil puncak yangterdiri dari 90% A. 90% A dalam umpan dapat dipisahsebagai distilat. Larutan umpan yang terdiri dari 30% A dansisanya B pada titik didihnya dimasukkan dalam kolomdengan laju 100 lbmol/jam. Jika dalam operasinyadigunakan perbandingan refluks = 2. Hitung jumlah transferunit.
![Page 14: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/14.jpg)
Contoh Soal 3Packed tower dirancang untuk memisahkan campuran A dan B (AB = 2 ). Umpan yang terdiri dari 40% cairan dan60% uap jenuhnya dengan komposisi rata-rata A dalamumpan 0,4 secara kontinyu dimasukan ke kolom dengan laju100 mol/jam. Diharapkan hasil puncak mengandung 90% mol A dan 90% A dalam umpan dapat terpisah sebagaidistilat. Jika dalam operasinya digunakan perbandinganrefluk 50% lebih besar dari perbandingan refluk minimal. Hitung jumlah transfer unit baik pada seksi atas maupunseksi bawah.
![Page 15: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/15.jpg)
Evaluasi Tinggi Transfer Unit
P
P
![Page 16: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/16.jpg)
Evaluasi Tinggi Transfer Unit
![Page 17: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/19.jpg)
Harga HL untuk DistilasiTipe Packing Ukuran Packing
½ ¾ 1 1 ½ 2
Raschig 0.24 0.30 0.34 0.47 0.58
Intalox 0.20 0.26 0.29 0.40 -
Pall Rings - - - 0.40 0.49
![Page 20: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/24.jpg)
Contoh Soal 4Packed Tower yang bekerja pada tekanan 1 atm direncanakan untuk memisahkancampuran 60% mol benzene dan 40% mol Toluene. Diharapkan hasil puncak dan dasarmasing-masing mengandung 95% dan 5% mol benzene. Jika umpan dimasukkan pada titikdidihnya dengan kecepatan 13.100 lb/jam. Hitunglah tinggi packing yang digunakan.
Data :
Densitas cairan rata-rata = 43,3 lb/ft3
Densitas uap pada puncak dan dasar menara : 0,168 dan 0, 182 lb/ft3
Viskositas cairan rata-rata = 0,32 cp
Perbandingan refluk = 4
Distribusi komposisi seimbang system Benzene-Toluene (1 atm)
Xa 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
ya 0 0.23 0.38 0.51 0.61 0.78 0.86 0.92 0.97 1.00
![Page 25: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/25.jpg)
Contoh Soal 5Packed absorber yang bekerja pada tekanan 150 Psig suhu 90oF dirancanguntuk mereduksi ammonia dalam udara dengan menggunakan air sebagaipenyerap. Udara yang mengandung 5,7% mol NH3 secara kontinyudimasukkan kolom dengan laju 5,35 lbmol NH3/jam atau 91% lb NH3.
Diharapkan 99% NH3 dalam udara dapat terserap.
a. BM rata-rata gas = 11,6 lb/lbmol
b. Kadar NH3 dalam air keluar absorber = 3 % berat
Saudara diminta untuk menghitung :
1. Jumlah transfer unit
2. Tinggi transfer unit jika digunakan Berl Saddle 1 in.
3. Tinggi kolom packing
![Page 26: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/26.jpg)
Konsep HETP
![Page 27: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/27.jpg)
Perhitungan HETPPersamaan pendekatan menghitung HETP oleh Norton Chemical Process Product
𝐥𝐧𝐇𝐄𝐓𝐏 = 𝐧 − 𝟎. 𝟏𝟖𝟕 𝐥𝐧 𝛕 + 𝟎. 𝟐𝟏𝟑 𝐥𝐧𝛍
Berlaku untuk
1. Distilasi tekanan atmosferik
2. Tegangan permukaan cairan Antara 4 s/d 36 dyne/cm
3. Viskositas cairan 0.08 s/d 0.83 Cp
![Page 28: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/28.jpg)
Perhitungan HETP
![Page 29: PERANCANGAN PACKED TOWER - Pustaka Asep … Distilasi Tipe Packing Ukuran Packing ½ ¾ 1 1 ½ 2 ... Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012304/5adb4aa27f8b9a6d7e8dc7ec/html5/thumbnails/29.jpg)
Perhitungan HETPPada proses pemisahan campuran biner :
Jika kurva seimbang dan garis operasi keduanya lulus dan sejajar, maka : HETP = HOG
Jika kurva seimbang dan garis operasinya keduanya lurus tetapi tidak sejajar, maka
𝑯𝑬𝑻𝑷 = 𝑯𝑶𝑮𝐥𝐧 𝝀
𝝀−𝟏
Dalam hubungan ini
𝝀 =𝒎𝑽
𝑳= 𝑭𝒂𝒌𝒕𝒐𝒓 𝑫𝒆𝒔𝒐𝒓𝒃𝒔𝒊
m = Koefisien arah kurva seimbang
V = Laju alir uap, mol/jam, ft2
L = Laju alir cairan, mol/jam, ft2