Distilasi PENYULINGAN/DISTILASI Kasus Campuran Air-Ethanol/Aseton/Ethylene Glycol [Bubble Cap Destillation Column] TUJUAN PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat menjalankan peralatan unit distilasi dengan aman dan benar. Menghitung efesiensi pelat/tahap dari peralatan unit distilasi di laboratorium Pilot Plant Politeknik. Memperkirakan kebutuhan kukus (steam) sebagai catu kalor seoptimum mungkin. Mengetahui titik pengembunan dan titik penguapan bubble campuran. TEORI Separasi atau pemisahan penyusun atau komponen yang memiliki perbedaan sifat ataupun kimiawi merupakan salah satu proses yang sering dijumpai pada proses teknik kimia selain pencampuran, reformasi dll. Distilasi atau juga dikenal penyulingan sebagai proses pemisahan bertujuan meningkatkan konsentrasi atau kemurnian satu atau Iebih komponen, yang biasanya produk yang bertitik lebih rendah atau yang disebut produk atas. Sedang produk yang Iebih tinggi titik didihnya akan didapatkan sebagai produk bawah dan bila terdiri dari lebih tinggi titik didihnya akan didapatkan sebagai produk bawah dan bila terdiri dari lebih satu komponen merupakan residu. Penggunaan pemanasan biasanya kukus (steam) sangat besar pengaruhnya selain rancang bangun dan peralatan sendiri. Laboraturium Pilot Plant 66
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Distilasi
PENYULINGAN/DISTILASI
Kasus Campuran Air-Ethanol/Aseton/Ethylene Glycol
[Bubble Cap Destillation Column]
TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini, anda diharapkan dapat menjalankan peralatan unit
distilasi dengan aman dan benar.
Menghitung efesiensi pelat/tahap dari peralatan unit distilasi di laboratorium Pilot Plant
Politeknik.
Memperkirakan kebutuhan kukus (steam) sebagai catu kalor seoptimum mungkin.
Mengetahui titik pengembunan dan titik penguapan bubble campuran.
TEORI
Separasi atau pemisahan penyusun atau komponen yang memiliki perbedaan sifat
ataupun kimiawi merupakan salah satu proses yang sering dijumpai pada proses teknik
kimia selain pencampuran, reformasi dll. Distilasi atau juga dikenal penyulingan sebagai
proses pemisahan bertujuan meningkatkan konsentrasi atau kemurnian satu atau Iebih
komponen, yang biasanya produk yang bertitik lebih rendah atau yang disebut produk
atas. Sedang produk yang Iebih tinggi titik didihnya akan didapatkan sebagai produk
bawah dan bila terdiri dari lebih tinggi titik didihnya akan didapatkan sebagai produk
bawah dan bila terdiri dari lebih satu komponen merupakan residu. Penggunaan
pemanasan biasanya kukus (steam) sangat besar pengaruhnya selain rancang bangun
dan peralatan sendiri.
ATURAN FASA DAN HUKUM RAOULT
Seperti pada sistem gas dan cair dibatasi oleh aturan fasa. Untuk campuran biner
(atau bayangan biner (pseudobinary)) terdapat dua pesusun, A dan B; pesusun A Iebih
mudah teruapkan dibandingkan B, dan dua fasa yang diberikan persamaan :
F = C – P + 2 …(1)
Dalam hal ini P adalah jumlah derajat kebebasan sistem, maka diperoleh harga F adalah
2 (“mengacu pada Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations; hal 574 pers.
10.2-1 atau Mccabe, Smith, Harriot, Unit Operations Of Chemical Eng(neering, hal. 450).
Laboraturium Pilot Plant 66
Distilasi
Dengan empat perubah suhu, tekanan, fraksi A dalam fasa uap dan XA dalam
fasa cair. Fraksi - fraksi B dapat dicari lika YA atau XA diketahui, karena YA + YB = 1,0 dan
XA + XB = 1,0. Jika tekanan ditentukan, suhu dan susunan uap menyesuaikan dengan
sendirinya.
Dengan Hukum Raoult, sebagai hokum ideal, fasa uap-cair pada kesetimbangn
dapat ditentukan.
PA = PAXA …(2)
Pada persamaan 2, PA adalah tekanan parsial uap A dalam satuan Pa (atm). PA adalah
tekanan uap total uap A dalam Pa (atm) dan XA adalah fraksi mol A dalam fasa cair.
Untuk sistem dengan larutan ideal atau tidak ideal mengikuti Hukum Hendry dalam
larutan yang encer.
DIAGRAM TITIK DIDIH DAN GRAFIK XYA (gambar 1)
A = pesusun yang lebih mudah teruapkan
B = pesusun yang lebih sukar teruapkan
Jika larutan campuran biner dengan pesusun A dan B mematuhi Hukum Raoult,
maka diagram titik didih dapat dicari dengan menggunakan persamaan-persamaan
berikut :
PA = PAXA PB = PB (1-XA) …(3)
PA = P YA PB = P (1-YA) …(4)
PAPB = P …(5)
PAXA + PB (1 - XA) = P …(6)
XA = (P - PB)/(PA-PB) …(7)
Laboraturium Pilot Plant 67
Distilasi
YA = PA / P = PA XA / P …(8)
Selain penerapan Hukum Raoult telah dijabarkan di atas, suatu besaran
keteruapan nisbi (α), juga sering digunakan untuk memperoleh data kesetimbangan X dan
Y.
Untuk sistem biner teruapkan nisbi pesusun A terhadap pesusun B dalam campurannya
adalah:
Keteruapan nisbi, α AB = keteruapan A / keteruapan B
Kecepatan suaraPanas spesifikFungsi Gibbs molarEntalpi spesifikEntalpi molarEntalpi reaksi (Hproduk-Hreaktan]Konduktivitas termalKonstanta disoliasiMasa molarTekanan absolutBilangan prandel[cµ/k]Konstanta gas spesifikKonstanta gas universalEntropi sepsifikEntrop molarTemperaturTemperatur absolutEnergi dalam spesifikEnergi dalam molarVolume jenisKetinggian di atas permukaan lautRasio Cp/Cv
Free path rata-rata &kalor latenVikositas dinamisViskositas kinematik, µ/PBerat jenis atau densitas
Pustaka
1. Chemical Engineering Vol. 1 & 2, JM Coulson; JF Richardson Pergamon Press
1980
2. Perry’s Chemical Engineering Handbook 6th Edition McGraw Hill 1989
3. Unit Operations Of Chem. Eng. McCabe Smith & Harriot McGraw Hill 1983
4. Phase Equilibria in Chemical Eng., Stanley Walas, Butterworth Publisher 1985
5. Introduction to Chem. Eng. Badger & Bachero McGraw Hill Pub. 1980
6. Material and Processes, 2nd Edition, James F Young, Jhon Wiley 1966
7. Process Heat Transfer, D Q Kern, MCGraw Hill 1986
Laboraturium Pilot Plant 83
Distilasi
OIL FILTRATION
Kasus Campuran Air-Ethanol/Aseton/Ethylene Glycol
[Bubble Cap Destillation Column]
Prosedur Keria
I. Menghidupkan, Menjalankan dan Mematikan Peralatan
1. Cucilah “karbon-aktif” dengan menggunakan air yang banyak sehingga kotoran
arangnya hilang sama sekali
2. Keringkanlah karbon tersebut secara sempurna (didalam oven)
3. Pengisian Filter F1 :
Pasang selembar kertas penyaring jenis 2.7 µm pada dasar filter, isilah dengan
“karbon-aktif’ sehingga mencapal ¾ penuh dan volume filter yang tersedia
4. Pengisian Filter F2 :
Pasang selembar kertas penyaring jenis 2.7 µm pada dasar filter, isilah dengan
“karbon-aktif” yang dicampur dengan sebanyak 20 gram ‘bentonit aktif’ sehingga
mencapai ¾ penuh dan volume filter yang tersedia.
5. Hubungkan peralatan FITR/EV dengan sumber listrik 1 fasa, P maksimum = 500
watt
6. Mengoperasikan Filter 1:
- Buka katup-katup V1, V3, V9 dan V10 secara sendiri-sendiri
- Tutup katup-katup V2, V4, V5, V6, V7 dan V8
7. Mengoperasikan Filter 2:
- Buka katup-katup V2, V4, V9 dan V10 secara sendiri-sendiri
- Tutup katup-katup V1, V3, V5, V6, V7 dan V8
8. lsilah tabung reservoir D1 dengan minyak yang akan disaring
9. Pasang E.L.C.B
10. Putarlah knop pompa G1 ke posisi 1
11. Atur kecepatan feeding-flow dengan menggunakan potensiometer
12. Jika diperlukan, untuk meningkatkan kemampuan penyaringan, hidupkanlah
pompa vakum G2, tutup katup V9 dan aturlah tingkat penyaringan dengan
menggunakan katup V10.
Laboraturium Pilot Plant 84
Distilasi
II. Mematikan Operasi
- Matikan pompa Gi : knop diputar ke angkn 0
- Matikan pompa G2: knop putar ke angka 0
- Keringkan tabung-tabung reservoir Dl danD2
III. Tombol Emergensi
- Tekan tombol emergensi
IV. Aturan Keseamatan
- Minyak dihasilkan melalui proses penyaringan tersebut tidak dapat
dimakan/ditelan, karena masih dibutuhkan pemurnian lebih lanjut, seperti
pemeriksaan keasaman dan menghilangkan produk-produk ‘saponifikasi’
- Sebelum membuka panel kontrol, putuskan terlebih dahulu soket/konektor listrik.