Ir. Abdul Wahid Surhim, MT. Anilisis Sistem Proses

Ideal Binary Distilation Kelompok 7: Dhany Yessi V Niswatul Ch

Enam Tahap Pemodelan Definisikan Sasaran Siapkan Informasi Rumuskan Model Tentukan Solusi Analisa Hasil Validasi Model

Distilasi Distilasi adalah pemisahan cairan yang terdiri dari dua komponen atau lebih berdasarkan perbedaan titik didih dari komponen-komponen tersebut.

Sasaran Mengetahui pengaruh perubahan variabel- variabel yang ada terhadap komposisi output di distilat dan bottom

Distilation Column Schematic Diagram

Distilation Column Tray

Asumsi yang Digunakan Larutan hanya terdiri dari dua komponen. Aliran equimolal Untuk semua stage kecuali feed stage, laju alir uap dari suatu stage sama dengan laju alir molar uap pada stage dibawahnya. Sedangkan cairan yang meningggalkan stage sama dengan cairan yang mengalir dari stage diatasnya. Uap yang meninggalkan stage seimbang dengan cairan yang ada pada stage.

Variabel Subskrip xFraksi mol komponen ringan dalam fasa cair yFraksi mol komponen ringan dalam fasa gas αVolatilitas relative iNama stage ViVi Laju alir molar uap LiLi Laju alir molar cairan MiMi Tahanan molar cairan qfqf Kualitas aliran umpan RRefluk DLaju alir molar distilat V rebioler Laju alir molar reboiler BLaju alir molar produk bawah

Material Balances Semua stages kecuali feed, condenser, dan reboiler:

Material Balances Feed Stages: Condenser:

Material Balances Reboiler

Modeling Equations Rectifying section Stripping section

Modeling Equations Overhead receiver component balance: Rectifying section component balance( from i=2 to NF-1):

Modeling Equations Feed stage balance: Stripping section component balance (from i = NF+j to NS-1):

Modeling Equations Reboiler component balance:

Equilibrium Relationship Hubungan konsentrasi fasa cair dan uap:

Steady State Equations Diperoleh Jika f(x)=0 Overhead Receiver Component Balance: Rectifying Section Component Balance:

Steady State Equations Feed Stage Balance: Stripping Section Component Balance: Reboiler Component Balance:

KASUS Sebuah tray kolom sederhana (3stage) dengan overhead condensor sebagai stage1, feed tray sebagai stage2, dan reboiler sebagai stage3. Parameter-parameter dan input yang digunakan adalah: – α = 5 – R = 3 mol/menit – q F = 1 – F = 1 mol/menit – D = 0.5 mol/menit – Z F = 0.5 mol fraksi LK

Cont’d Tentukan komposisi uap di setiap stage beserta perilaku dinamis dan analisis sensitivitasnya jika diketahui komposisi liquid sebagai berikut: x1 = 0.703(komposisi destilat) x2 = 0.486(komposisi feed tray) x3 = 0.297(komposisi produk bawah)

Cont’d - Anggap sistemnya berperilaku dinamis, dengan kondisi awal dari komposisi stage menyerupai solusi steady state. Parameter tambahan yang ditambahkan uintuk simulasi dinamik adalah molar hold up pada setiap stage: – M1 = MD = 5 mol – M2 = MT = 0.5 mol – M3 = MB = 5 mol

Tentukan Solusi Model Grafik Time series Scatter Bar

Time Series

Scatter (x1 vs x2)

Scatter (x3 vs x2)

Bar

Analisa Sensitifitas Perubahan α

Cont’d Perubahan zf

Cont’d Perubahan LR

Cont’d Perubahan MT

Kesimpulan Variabel yang paling mempengaruhi output distilat dan bottom adalah zf