Draft Hetp

Nama : ATIKA NANDINI LABORATORIUM TEKNIK KIMIA NPM/ Semester : 1131010008/VI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI Romb./Group : I/ XVI UPN “VETERAN” TIMUR DraftJAWA Paraktikum Operasi Teknik Kimia II NPM/ Teman Praktek :1131010021 / SETA ADHI G. G. Praktikum Percobaan Tanggal Pembimbing

: OPERASI TEKNIK KIMIA 2 : KOLOM BERPACKING : 14 APRIL 2014 : IR. ISNI UTAMI, MT.

DRAFT BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Proses distilasi adalah proses pemisahan antara cair-cair yang berdasarkan titik didih. Namun pada saat pemisahan perlu diketahui faktorfaktor apa saja dan perhitungan apa saja untuk mengetahui kondisi material dan sifat-sifat bahan yang diujikan. Dimana proses distilasi bermacan jenis dan memiliki fungsi masing-masing dari tiap jenis berdasar keefektifan maupun perlakuan yang diberikan. Penggunaan distilasi packed column berbeda dengan tray packed. Kalau tray packed digunakan dalam skala industri, sedangkan packed column digunakan dalam skala laboratorium. Hal ini didasarkan efisiennya penggunaan packed column untuk beberapa faktor, seperti bentuknya yang sangat praktis dan ekonomis sehingga tidak memakan tempat yang luas dan penggunaannya yang mudah. Distilasi kolom berpacking juga memiliki keuntungan seperti pressure drop yang dihasilkan sangat kecil dan hasil distilasinya memiliki tingkat kemurnian yang tinggi. Dalam percobaan kali ini akan melakukan percobaan destiliasi kolom berpacking. Yang dimana adalah salah satu jenis pemisahan cair-cair dari proses destilasi.

Kolom Berpacking

page 1

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II 1.2

Tujuan Praktikum Praktikum ini bertujuan untuk mendapatkan data yang diperlukan untuk mendesain sebuah kolom berpacking berdasarkan penentuan HETP.

1.3

Manfaat Praktikum 1. Praktikan dapat menentukan nilai XW, XF dan XD sehingga kita bisa menentukan banyaknya plate. 2. Praktikan dapat menghitung banyaknya HETP.

Kolom Berpacking

page 2

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Secara Umum Distilasi adalah suatu proses yang bertujuan memisahkan suatu campuran liquida yang “micible” dan “volatile” menjadi komponennya masing-masing berdasarkan perbedaan titik didih. Macam-macam distilasi berdasarkan penambahan komponen ketiga. Banyak campuran biner yang sangat sulit didistilasi secara biasa, karena relative volatilitinya mendekati 1 atau

karena titik didihnya

berdekatan. Campuran ini dapat didistilasi dengan jalan menambahkan komponen ketiga sehingga selanjutnya salah satu komponen campuran biner asal dapat dipisahkan, yaitu : a. Distilasi Azetropic Misalnya : campuran asam cuka air (titik didih asam cuka 188 oC) dipisahkan dengan entrainer butyl acetat dimana akan terbentuk campuran heteroazetropic baru dengan titik didih 98,2 oC. Pemilihan entrainer : -

Dapat membentuk campuran azetrop baru baru dan titik didih campuran azetrop baru harus lebih rendah agar dapat diuapkan menjadi produksi atas.

-

Murah dan mudah didapat.

-

Stabil dan tidak bereaksi dengan larutan yang dipisahkan.

-

Tidak korosit dan toxic

-

Viskositasnya rendah

Kolom Berpacking

page 3

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II -

Panas penguapan dan titik bekunya rendah.

b. Distilasi Ekstraktif Dalam distilasi ini ditambahkan komponen ketiga yang disebut “solvent”. Dengan adanya solvent diharapkan terjadi perubahan relative volatilitinya dari komponen asalnya. Misalnya : pemisahan toluene dari campurannya dengan isooktane dengan mempergunakan phenol sebagai produk atas dan residu adalah campuran phenol-toluene yang dipisahkan pada kolom kedua.

2.2

Secara Khusus

METODE DISTILASI BINER Ada 2 metode yang sering dipergunakan dalam industri, metode yang pertama, berdasarkan pada pembentukan uap dan kemudian uap ini dipisahkan langsung dengan liquidanya dan dikondensi tanpa memberi kesempatan adanya kontak antara distilat dengan uap yang baru terbentuk. Yang termasuk dengan metode ini adalah : 1. Equilibrium (flash) distilation 2. Differential (simple) distilation Metode yang kedua berdasarkan pada pembentukan uap dan kemudian uap ini dikondensasi, setelah itu sebagian dari distilat dikembalikan hingga terjadi kontak antara distilat tersebut dengan uap yang baru terbentuk. Yang termasuk dalam metode ini adalah fractination (rectification). Kedua metode diatas dapat dilakukan secara batch atau kontinue dan keduanya pula dapat dilakukan dengan steam distillation”.

Kolom Berpacking

page 4

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II EQUILIBRIUM (FLASH) DISTILLATION Cara ini biasanya dijalankan secara kontinue. Feed dipompa dengan pompa kedalam heater b, kemudian melalui valve c komponen liquida dan uap masuk ke separator d, disini dengan waktu yang cukup terjadi kontak antara uap dan liquida uap meninggalkan separator untuk dikondensasi melalui e, liquida melalui g. DIFFERENTIAL (SIMPLE) DISTILLATION Cara ini biasanya dijalankan secara batch dalam sebuah bejana distilasi. Uap yang terbentuk segera diembunkan dan distilat yang terjadi dipisahkan dari liquida yang tertinggal dalam bejana (residu). Karena uap akan lebih banyak mengandung komponen yang lebih voletile, maka kadar residu makin lama makin kecil. Dalam waktu singkat terjadi kesetimbangan antara uap dan liquida, tetapi secara keseluruhan tistilat total tidak berkesinambungan dengan residu akhir. Selanjutnya untuk menentukan jumlah plate ideal (plate teoritis) dapat dilakukan dengan beberapa metode.: 1. Metode Mc. Cabe – Thiele Metode ini cukup baik bila digunakan panas pelarutan dan kehilangan panas tidak terlalu panas. Disamping itu metode ini tidak memerlukan data entalpi yang terperinci. Penentuan jumlah plate berdasarkan garis operasi dan kurva kesetimbangan sistem. 2. Metode Ponchon – Savarit Metode ini memerlukan data entalpi yang lebih terperinci. Penentuan jumlah plate berdasarkan pada tie – line pada enthalpy concentration chart dan kurva kesetimbangan. 3. Metode Lewis – Sorel Kolom Berpacking

page 5

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II Metode ini banyak dipergunakan untuk sistem multikomponen dan sebagai dasar perhitungan plate dengan komputer. Penentuan plate ideal

berdasarkan

pada

perhitungan

analisis

dan

kurva

kesetimbangan. Beberapa hal yang mempengaruhi perhitungan distilasi adalah : a. Temperatur / boil up rate. b. Fraksi mol feed, distilat dan residu. c. Tinggi packing d. Jumlah plate ideal / teoritis KOLOM BERPACKING Kolom berpacking adalah kolom (shell) yang didalamnya berisi packing yang berfungsi sebagai tempat terjadinya kontak antara liquida dengan uap atau gas. Beberapa contoh packing : a. Rasching ring. b. Berl sadle ring c. Infalox sadle ring d. Roll ring e. Lessing ring f. Cross portition ring

Syarat-syarat pemilihan packing : 1. Packing harus memiliki sifat pembasahan yang baik 2. Packing harus tahan terhadap korosi, reaksi kimia, panas dan sebagainya. Kolom Berpacking

page 6

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II 3. Memiliki rongga volume (void-void) yang besar, agar pressure drop yang terjadi tidak besar. 4. Dipilih harga packing yang rendah. 5. Dapat memberikan luas permukaan yang terbasahkan yang besar atau satuan volume diruang yang bersih packing.

Pressure drop yang terjadi dalam packing tower tergantung dari : a. Tinggi packing. b. Jenis packing c. Porosity packing d. Density packing e. Jumlah plate yang diperlukan f. Panas yang dibutuhkan g. Besarnya diameter kolom h. Panas yang dibuang kondensor i. Jarak antara dua plate yang berurutan j. Tipe plate

Kolom Berpacking

page 7

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1.

Bahan Yang Digunakan 1. Etanol 2. Aquadest

3. 2.

Alat Yang Digunakan

Gambar 3.1. Susunan alat Kolom Berpacking

page 8

Draft Paraktikum Operasi Teknik Kimia II Keterangan

3. 3.

:1

= Kondensor

2

= Termometer atas

3

= Termometer bawah

4

= Reflux

5

= Kolom berpacking

6

= Tapping

7

= Labu laher tiga

8

= Kompor listrik

9

= Beaker glass

10

= Erlemeyer

Prosedur 1. Isi labu dengan larutan metanol 30% feed, kemudian panaskan hingga terjadi boil up rate yang minimal dan terbentuk distilat, selanjutnya biarkan beberapa menit 2. Catat preasure drop dan ambil sample dari atas dan bawah sekitar 15 cc. Setelah dingin ambil 5 cc sample dan tentukan konsentrasinya. 3. Ulangi percobaan dengan variasi konsentrasi metanol. 4. Tabelkan hasil percobaan dan tentukan HETP.

Kolom Berpacking

page 9