Sumber : Karl Kolmetz, et al, 2007,” Optimization Design ... · alir cairan rendah Entrainment sedang sedang Tinggi, sktr 3 xlebih tinggi daripada sieve tray ... Tekanan absolut

Sumber : Karl Kolmetz, et al, 2007,” Optimization Design Column”

Sumber : Karl Kolmetz, et al, 2007,” Optimization Design Column”

JENIS TRAYJENIS TRAY

2. SIEVE TRAY

BUBBLE CUPSBUBBLE CUPS

Beberapa jenis bubble cups

Aliran uap melewati bubble cup

Perakitan dan gerakan uap

VALVE TRAYVALVE TRAY

SIEVE TRAYSIEVE TRAY

Sieve traySieve tray Valve trayValve tray BubbleBubble--cup traycup tray

Kapasitas Tinggi Tinggi-sangat tinggi sedang tinggi

Efisiensi Tinggi Tinggi sedang tinggi

Turndown Sekitar 2:1. umumny tdkcocok u operasi di bawahvariabel beban

Sktar 4:1-5:1. beberapadesain khusus mencapai10:1 atau lebih

Bagus, lebih baik daripadavalve tray. Baik pada lajualir cairan rendah

Entrainment sedang sedang Tinggi, sktr 3 xlebih tinggidaripada sieve tray

Pressure drop sedang sedang tinggi

Biaya Rendah 20% lebih tinggi dari sieve Tinggi, sktr 2-3 x biaya

Perbandingan tipe trayPerbandingan tipe tray

Biaya Rendah 20% lebih tinggi dari sievetray

Tinggi, sktr 2-3 x biayasieve tray

Perawatan Rendah Sedang Relativ tinggi

Fouling Tendency Rendah sedang Tinggi. Cenderungmemngumpul padatan

Efek korosi Rendah Sedang tinggi

Aplikasi utama 1. Sebagian besar kolomketika TD tidak kritis

2. Fouling tinggi danpotensi korosiv

1. Sebagian besar kolom

2. Menangani dimana TDpenting

1. U kondisi laju alirrendah

2. Dimana leakege harusdimnimalkan

Pangsa pasar 25% 70% 5%

Sumber: H. Z .Kister, “Distillation Design, 1992. Mc Graw Hill.

Susunan aliran cairandi atas permkaan raytergantung pada rasioaliran cairan terhadapaliran gas. Rancanganaliran ditunjukkangamar disamping

Pola Aliran CairanPola Aliran Cairan

gamar disampingdimana susunan cross-flow yang palingdigunakan

Untuk rancangan aliran tray ygdiberikan terdapat batasan tertentubagi aliran gas dan cairan dimanaoperasi stabil diperoleh. Jangkauanoperasi ditunjukkan gambar di samping

Batasan/angkauan Operasi TrayBatasan/angkauan Operasi Tray

operasi ditunjukkan gambar di sampinguntuk bubble cup tray. Wilayah operasiyang cocok dibatasai oleh areatertentu, dimana fenomena yang tidakdiinginkan terjadi.

Batasan tertinggi adalahuntuk laju alir uap diatur olehkondisi flooding. PadaFlooding efisiensi plate turuntajam dan pressure dropmeningkat. Floodingdisebabkan oleh salah satudari hal berikut (1)perpindahan cairan berlebihke plat berikutnya dgentrainment (2) kembalinyacairan dalam domncomercairan dalam domncomer

Batasan terendah diatur olehkondisi weeping. Weepingterjadi ketika aliran uap tidakcukum menjaga level cairanpada plate.

Coning terjadi pada laju alircairan rendah, dan istilah ygdiberikan terhadap kondisidimana uap mendorongcairan kembali dari lubangdan pancaran ke atas,dengan kontak cairan ygsedikit.

Grafik kapasitas/perfomnce tipe sieve tray

Coning terjadi pada laju alir cairanrendah, dimana dorongan uap padacairan yg kembali dari lubang dankeluar sebagai aliran kontinyu,konsekuensinya kehilanganefisiensi.

Dumping/pulsating disebabkanlaju alir uap rendah. Dengan lajualir cairan randah, uap melewatilobang dg sebentar-sebentar,meskipun dg laju alir yg lebih besarbeberapa lubang membuang cairandaripada melewati uap. Pulsatingdan dumping dikenal weeping,dan dumping dikenal weeping,menyebabkan efisiensi yangrendah/miskin.

Pada laju alir uap yang sangatbesar, gelembung uap membawacairan sebagai percikan atautetesan menuju plat atas,memberikan entrainment berlebih.Dg laju alir cairan besar, titikdicapai dimana penurunan tekananmelewati plat sama dg ketinggiancairan di downcomer. Di luar titik inicairan bertambah kuat danmembanjiri tray.

Grafik kapasitas tipe bubble cup tray

Batasan Hidrolika Lainnya.Batasan Hidrolika Lainnya.

Entrainmet: cairan ditransportasikan oleh uap ke plate atasnya. Cairan inimengandung banyak komponen yang kurang volatildaripada cairan pada trayatasnya, Karenanya entrainment meniadakan proses trasfer massa,menurunkan efisiensi

Pressure drop, Dalam distilasi vacuum, pressure drop berlebihmeningkatkan keutuhan vacuum. Hal ini menyebabkan temperatur bottomberlebih, meningkatkan degradasi, polimerisasi, coking dan fouling. Padapengisapan kompressor, pressure drop berlebih mningkatkan penggunaanenergi kompressor

Weeping. Adalah cairan yg turun melewati lubang-lubang kecil. Cairan turunmelalui kontak singkat lubang kecil di wilayah kontak utama, menyebabkanmelalui kontak singkat lubang kecil di wilayah kontak utama, menyebabkanpenurunan efisiensi. Pada lantai tray ketinggian statis cairan cenderungmendorong cairan turun melalui lubang kecil. Pressure drop uap meniadakanketinggian statis dan bertindak untuk menjaga cairan pada tray. Ketikaketinggan statics menanggulangi pressure drop, weeping terjadi.

Turndown ratio. Adalah rasio operasi normal (desain) aliran/lewatan uapterhadap aliran/lewatan uap minimum yang diizinkan. Lewatan uap minimumyg diizinkan biasanya diatur oleh batasan weeping berlebihan, sementaraoperasi normal lewatan adalah margin aman yang jauh dari batasan flooding.

Vapor Crossflow Chanelling. diinduksikan oleh gradien hidrolika pada tray.Terjadi 4 hal ini terjadi secara simultan: Tekanan absolut<70 psia, Laju alirtinggi (>6 gpm/in oulet wair), Rasio tinggi (>2,5 panjang arah aliran thd jaraktray), Low dry pressure drop.

Rezime Aliran pd TrayRezime Aliran pd Tray

1. Bubble2. Cellular foam3. Froth4. Spray5. Emulsion

Dipengaruhi Oleh:Dipengaruhi Oleh:1. Tekanan2. L/V Rasio3. Fractional Hole Area4. Hole Diameter

Effisiensi TrayEffisiensi TrayJenis Efisiensi Overall, rasio jumlah tahap teoritis terhadap jumlah

tahap aktual, EOC = Nt/Na. Nt dihitung selama prosesdesain.

Efisiensi Murphree, diterapkan untuk satu plat/tray.Rasio perubahan aktual pd komposisi rata-rata uapoleh plate yang diberikan terhadap perubahan pdkomposisi rata-rata uap jika uap meninggalkan platekomposisi rata-rata uap jika uap meninggalkan plateyang berada dlm kesetimbangan dg cairan ygmeninggalkan plat.

Efisiensi Point, sama dengan Murphree, kecuali bahwaefisiensi point berlaku terhadap lokasi tunggal padatray yg diberikan.