distilasi kel1dan2

8/19/2019 distilasi kel1dan2

1/19

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemisahan komponen yang memiliki sifat fisik atau kimiawi merupakan salah satu

proses yang sering dijumpai pada proses teknik kimia selain pencampuran, evaporasi

dll. Distilasi atau dikenal juga penyulingan bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi

atau kemurnian satu atau lebih komponen yang biasanya produknya memiliki titik

didih lebih rendah (produk atas). Sedangkan yang memiliki titik didih lebih tinggi akan

diperoleh pada produk bawah dan jika lebih dari dua komponen akan merupakan

residu. Penggunaan pemanas biasanya kukus atau steam sangat besar pengaruhnya

terhadap rancang bangun dari peralatannya sendiri.

Dalam prakteknya distilasi dilaksanakan menurut salahsatu dari dua metoda

utama. !etoda pertama berdasarkan atas pembentukkan uap dengan mendidihkan "at

cair yang akan dipisahkan kemudian mengembunkan uap tanpa ada "at cair yang

kembali ke bejana didih. !etoda ini merupakan metoda distilasi yang tidak memakai

reflu#. !etoda kedua berdasarkan atas pengembalian sebagian dari kondensat ke

bejana didih dalam suatu kondisi tertentu sehingga "at cair yang dikembalikan ini dapat

berkontak dengan baik dengan uap yang mengalir ke atas menuju kondensor. !asing

masing metoda ini dapat dilakukan dalam proses kontinyu maupun proses tumpak.

1.2 Tujuan Praktikum

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan dapat$

• !enjalankan peralatan unit destilasi dengan aman dan benar

• !ampu menjelaskan flow diagram unit destilasi secara baik dan benar

• !emperkirakan kebutuhan kukus (steam) untuk reboiler sebagai catu kalor se

optimum mungkin

BAB II

LANDASAN TEORI

Destilasi adalah suatu metode pemisahan %ukum &aoult berdasarkan perbedaan titik didih. 'ntuk membahas destilasi perlu di pelajari proses kesetimbangan fasa uapcair(


2/19

kesetimbangan ini tergantung pada tekanan uap larutan. %ukum &aoult digunakan untuk

menjelaskan fenomena yang terjadi pada proses pemisahan yang menggunakan metode

destilasi menjelaskan bahwa tekanan uap suatu komponen yang menguap dalam larutan

sama dengan tekanan uap komponen murni dikalikan fraksi mol komponen yang

menguap dalam larutan pada suhu yang sama (rmid,*++,).

Prinsip destilasi adalah penguapan cairan dan pengembunan kembali uap tersebut

pada suhu titik didih. -itik didih suatu cairan adalah suhu dimana tekanan uapnya sama

dengan tekanan atmosfer. airan yang diembunkan kembali disebut destilat. -ujuan

destilasi adalah pemurnian "at cair pada titik didihnya, dan memisahkan cairan tersebut

dari "at padat yang terlarut atau dari "at cair lainnya yang mempunyai perbedaan titik

didih cairan murni. Pada destilasi biasa, tekanan uap diatas cairan adalah tekanan

atmosfer (titik didih normal). 'ntuk senyawa murni, suhu yang tercatat pada thermometer

yang ditempatkan pada tempat terjadinya proses destilasi adalah sama dengan titik didih

destilat (Sahidin,*++/).

Distilasi berkesinambungan (0enis 1raksionasi) merupakan jenis unit distilasi yang

paling sering digunakan oleh industri kimia. Dengan cara memperbanyak tahap permukaan

bidang sentuh antar fasa sepanjang kolom, pemisahan yang dihasilkan akan jauh lebih baik

dibandingkan dengan operasi tahap tunggal. 1raksionasi itu sendiri berlangsung dalam

kolom fraksionasi, sebuah silinder tegak didalamnya dilengkapi baik unggun atau sekat

yang dibuat untuk memacu persentuhan antar fasa cair dan fasa uap. 'mpan pada tahap

awal pengumpanan berwujud cair dimasukan kedalam kolom terletak pada pertengahan

atas kolom. Produk atas kaya akan komponen yang lebih mudah teruapkan diperoleh pada

puncak kolom dan produk bawah kaya akan komponen yang sulit teruapkan diperoleh pada

bagian dasar kolom. 2agian kolom di atas titik pengumpanan disebut bagian peningkatan

(rectifying section atau eriching section), sedangkan pada bagian kolom dibawah titik

pengumpanan disebut titik peluruhan ( stripping section atau exhausting section). 1asa uap

dihasilkan oleh kerja pemanas ulang yang terletak pada bagian dasar kolom. 1asa cair

didalam bagian peningkatan dihasilkan oleh kerja pendingin yang terletak dekat bagian

pucuk kolom tempat panas yang menyertai proses dilenyapkan.

Pada setiap sekat3pelat di dalam kolom uap bersentuhan dengan cairan dan massa

dipertukarkan yaitu massa pensusun yang lebih sukar diuapkan dipindahkan dari fasa uap

ke fasa cair dan massa pensusun yang lebih mudah diuapkan dipindahkan dari fasa cair ke

fasa uap. Di sini tampak terjadi penurunan suhu sepanjang kolom dari bagian bawah ke


3/19

atas yang berakibat terjadi pengembunan sebelum campuaran uap mencapai pucuk kolom

dan pendingin, tentu saja bertitik embun lebih tinggi akan terembunkan terlebih dahulu.

BAB III

METODOLOI

2.1 Alat !an Ba"an

2.1.1 Alat #ang Digunakan

4) &angkaian alat destilasi 4 unit


4/19

am$ar %.1 &angkaian destilasi Pilot Plant

2) Stopwatch

3) Selang dan Pompa tangan

2.1.2 Ba"an #ang Digunakan

4) ir dingin

2) Steam3) 5tanolair 6 7 drum

2.2 Pr&'e!ur (erja

2.2.1 Pem$agian Sekt&r

'nit destilasi dibagi menjadi 8 sektor, yaitu $

4. Sektor 4 adalah sektor pengumpanan 3 feed area.

*. Sektor * adalah sektor jalur "at yang dipanaskan.

7. Sektor 7 adalah sektor jalur pemanas.

9. Sektor 9 adalah sektor kolom kesetimbangan.

:. Sektor : adalah sektor sistem pendingin.

8. Sektor 8 adalah sektor sektor sistem control pengendali.

2.2.2 Ta"a) Start-Up

a. !embuka katup udara tekan.

%al ini dilakukan untuk mengkonsumsikan tekanan pada setiap instrumen

yang menggunakan sistem pneumatik sehingga dapat difungsikan secara

baik. Di samping itu dengan adanya udara tekan maka akan

menghilangkan kotoran3 debudebu pada bagian dalam panel kontrol yang

dapat mengganggu kinerja kontrol instrumen pengendali.

b. Pengaktifan panel kontrol (control panel ).


5/19


6/19

Dengan pompa P7 air di tangki penampungan -7 disirkulasikan masuk

kedalam reboiler yang akan menaikan suhunya dengan bantuan steam. ;arena

air pada tangki penampungan sudah berada diatas titik didihnya, maka air

akan menguap dari -7 melalui kolom pemisahan P* yang terdiri dari 4* tray.

'ap ini akan berkontak dengan air yang baru akan masuk dari -4 menuju

kolom penampungan -7, sehingga ada air yang akan ikut menguap dan ada

sebagian yang turun kebawah menuju tangki penampungan. 'ap yang naik

keatas akan melalui pendingin sehingga suhunya akan turun dan

terkondensasi. ;emudian pada pendingin terdapat aliran countercurrent air

pandingin yang masuk pada suhu *:o (-& 4) agar terjadi perpindahan panas

secara efektif. 'ap yang mengalami pendinginan akan mengembun dan

tertampung pada -*, sedangkan air pendingin tadi akan mengalami kenaikan

suhu (-&7) karena adanya perpindahan panas.

2.2.* Ta"a) Shutdown

a. !enutup valve laju alir steam.Setelah operasi selesai untuk mengakhiri proses distilasi maka pada tahap

shut down hal utama yang harus dimatikan adalah laju alir steam. %al ini

dilakukan agar suhu pada unit distilasi terkontrol secara baik dan tidak

akan terjadi overheating.

b. !engalirkan air pendingin pada >7..

c. !enutup valve umpan (14?).

d. !ematikan P*.

e. !ematikan P7.

f. !enutup valve steam.g. !ematikan tombol power pada kontrol panel.

Pematian kontrol panel dilakukan jika sudah tidak ada instrumen lain

yang digunakan

h. !enutup valve udara tekan.


7/19

BAB III

DATA PENAMATAN

%.1 Pengamatan Unit De'tila'i

'nit distilasi ini pun dibagi dalam 8 section (sektor), yaitu $

4. Sektor 4 adalah sektor pengumpanan 3 feed area.

*. Sektor * adalah sektor jalur "at yang dipanaskan.

7. Sektor 7 adalah sektor jalur pemanas.

9. Sektor 9 adalah sektor kolom kesetimbangan.

:. Sektor : adalah sektor sistem pendingin.

8. Sektor 8 adalah sektor sistem control pengendali.

%.1.1 Sekt&r 1

-erdiri dari pengalir umpan dan tempat penmpungan umpan -4,

pompa yang mengatur sirkulasi umpan P*.

a) -4 (1eed -ank)

'ntuk menampung cairan umpan (air keran) sebelum disirkulasikan atau

dialirkan ke sumptank.

b) P* (1eed Pump)

'ntuk memompa 3 mengalirkan cairan umpan (air keran) ke dalam kolom

distilasi sehingga akhirnya cairan tersebut masuk ke dalam sumptank.

1eed pump juga berfungsi ketika mensirkulasikan cairan dari -4-4.

c) 4 (@apor -rap)

Va-1.9

Va-1.1

Va-1.3

Va-1.7Va-1.6

Va-1.5

Va-1.8

Va-1.10

Va-1.12

Va-1.11

Jalur Um an

Va-1.4

Va-1.2


8/19

A=

P& 4/

+ 2

P %

0alur Bat yang Dipanaskan

+ %

,a-2.1,a-2.2

,a-2.%

a-2.* ,a-2.

'ntuk mengambil kondensat yang terbawa oleh steam yang keluar dari

preheater.

d) >: (Pre%eater)

Sebagai pemanas awal cairan umpan.

e) >9 (Distilat ooler)

'ntuk mendinginkan distilat sebagai produk atas

f)-&47 (-emp 1eed)

'ntuk mengukur temperatur cairan umpan masuk kolom distilasi.

g) 1=49 (1low Distilat)

'ntuk mengukur laju alir distilat yang dihasilkan.

h) 1=4? (1low 1eed)

'ntuk mengukur laju alir umpan.

i) @[email protected]* (@alve)

2erfungsi untuk mengatur laju alir cairan untuk suatu tujuan tertentu.

'ntuk sirkulasi -4-4 $ !engalirkan cairan dari -4 kembali ke -4dengan bantuan pompa P* dan membuka valve @a4.7, @a4.8, @a4.? dan @a

4. kemudian tutup valve @a4.*, @a4.9, @a4.:, @a4./ dan @a4.4+. lat

alat yang terlibat di dalam sektor 4 dapat dilihat pada -abel 4.

Ta$el 1. latalat pada sektor 4

S#m$&

lDe'/ri)ti&n T#)e Material Remark'

-4 1eed -ank D'&C

lasses

P* 1eed Pump entrifugalD'&C

lasses

4 @apor -rap 'C *7 h3vD'&C

lasses

>9 Distillate ooler oil -ypeD'&C

lassesDC *++

>: Preheater

!ultiple -ube

2ayonet

D'&C

lasses

Steam

%eated

1=49Distillate

Product&otameter

D'&C

lasses

Aocal

=ndication

1=4?1eed -o

Distillation&otameter

D'&C

lasses

Aocal

=ndication

-&47 Preheater =D..3DD'&C

lasses

%.1.2 Sekt&r 2


9/19

-erdiri dari tempat penampungan "at yang dipanaskan yaitu -7 dan

pompa yang mengatur sirkulasinya P7.

a) P7 (Pompa Sirkulasi)'ntuk mengalirkan cairan dari tangki penampung (sumptank) ke reboiler.

b) @: (5vaporator 1eed from P7)

'ntuk mengatur laju alir cairan yang masuk ke 115.

c) >* (1alling 1ilm 5vaporator)

!erupakan tempat terjadinya pemanasan.

d) >7 (ooler)

'ntuk mendinginkan cairan yang akan dibuang3dikeluarkan dari Sump

-ank.

e) -7 (Sump -ank)

'ntuk menampung cairan umpan yang akan dan sudah dipanaskan pada

115. Pada bagian atas cairan dalam sumptank terdapat uap yang akan

masuk ke kolom distilasi.

f) -& *4 ( -emperature &ecorder Sumptank 2ottom)

'ntuk mengukur temperatur cairan yang akan masuk ke 115.

g) -& *8 (-emperature Sumptank @apor)

'ntuk mengukur temperature uap di dalam Sump -ank.

h) 14*/ (1low 1eed &ecycle)

'ntuk mengukur laju alir cairan yang direcycle ke dalam 115.

Prosedur kerja sistem pengumpanan cairan pada 115 yaitu denganmembuka @alve @a*.4, @a*.* dan @a*.: lalu menutup valve @a*.4 dan @a

*.7 kemudian nyalakan pompa P7. sehingga cairan akan mengalir ke bagian

atas 115. ;emudian cairan yang panas akan turun dan masuk ke sumptank.

airan panas ini akan berkontak dengan cairan dingin dalam sumptank

sehingga semua cairan dalam sumptank akan mengalami kenaikan suhu

tertentu. latalat yang terlibat di dalam sektor * dapat dilihat pada -abel *.

Ta$el 2. latalat pada sektor *

S#m$& De'/ri)ti&n T#)e Material Remark'


10/19

@7

S-5!1=

*?

;* 115 Shell and -ube Stainless Steel DC 7++

-&*4

Sump -ank

2ottom

-emperature

>=D..3DD'&C

lases

-&*8

Sump -ank

2ottom @apor

-emperature

>=D..3DD'&C

lases

P&4/

ollumn 2ottom

bsollute

Pressure

2& 7*+/

DiapraghmaStainless Steel

-=**5vaporator 1eed

&ecycle Sump!ercury

D'&C

lases

Aocal

=ndication

1=*/5vaporator 1eed

of &ecycle Sump&otameter

D'&C

lases

Aocal

=ndication

A=4ollumn Sump

-ank -71'5S- *:3&

D'&C

lases

Aocal

=ndication

%.1.% Sekt&r %

Pada tahap ini Steam dialirkan ke dalam 115 dan kondensat hasil

proses dikeluarkan.a) >* (1alling 1ilm 5vaporator)


11/19

0alur Pemana'

-&

*7

1=

*9 'ntuk memanaskan cairan umpan dengan menggunakan steam yang tidak

kontak secara langsung dengan cairan yang akan dipanaskan.

b) * (Steam -rap)

'ntuk mengambil kondensat yang keluar dari 115.

c) 1= *? (1low ondensat)

'ntuk mengukur laju alir kondensat.

d) 1= *9 (5vaporator Steam Supply)

'ntuk mengukur laju alir massa steam yang masuk ke 115.

e) -& *7 (5vaporator Steam Supply)

'ntuk mengukur suhu steam yang masuk 115

f) -= *: (5vaporator Steam


12/19

SETION %

%.1.* Sekt&r *

Pada sektor ini terjadi kontak antara fluida.

a) -& / (-emperature olumn -op @apor)

'ntuk mengukur suhu pada kolom paling atas

b) -& (-emperature *nd olumn 1eed @apor)

'ntuk mengukur suhu pada kolom tingkat kedua.

c) -& 4+ (-emperature 4st olumn 1eed @apor)

'ntuk mengukur suhu pada kolom tingkat pertama.d) P& 4/ (olumn 2ottom bsolute Pressure)

'ntuk mengukur tekanan pada kolom bagian bawah.

e) P& 8 (olumn -op bsolute Pressure)

'ntuk mengukur tekanan pada bagian atas kolom distilasi.

latalat yang terlibat pada sektor 9 dapat dilihat pada -abel 9.

Ta$el *. latalat pada sektor 9

S#m$&

lDe'/ri)ti&n T#)e Material Remark'

-&/

olumn -op

@apor

-emperature

>=D..3DD'&C

lases

-&

*nd olumn 1eed

@apor

-emperature

>=D..3DD'&C

lases

-&4+

4st olumn 1eed

@apor

-emperature

>=D..3D

D'&C

lases


13/19

P&8

olumn -op

bsollute

Pressure

2& 7*+/

DiapraghmaStainless Steel

P&4/

olumn 2ottom

bsollute

Pressure

2& 7*+/Diapraghma

Stainless Steel

%.1. Sekt&r

a) >4 (ondenser)

Sebagai tempat terjadinya perubahan uap distilat menjadi cairan

dikarenakan adanya penyerapan panas oleh air pendingin yang masuk

b) @4 (ondenser ooling >ater)

'ntuk mengatur laju alir air pendingin yang masuk ke kondensor

c) 149 (ondensor ooling >ater)

'ntuk mengukur laju alir air pendingin yang masuk ke kondensor d) 1: (ondensor ooling >ater flow observer)

'ntuk mengatur laju alir air pendingin secara otomatis karena

dihubungkan dengan laju steam yang masuk ke 115.

e) -& 4 (ondensor water Supply -emperature)

'ntuk mengukur temperatur air pendingin yang masuk ke kondensor

f) -& ? (&eflu# -emperature at olumn 5ntry)

'ntuk mengukur temperatur cairan yang direflu#.

g) -= ** (ondensor


14/19

'ntuk mengukukur temperatur pada kondensor dimana jika suhunya

terlalu tinggi maka alarm akan menyala.

i) -& 7 (ondensor >ater ater %??4:4+ *:

Pneumatic

ontrol@alve

@ 95vaporator

Steam Supply

Solenoid

@alve

1=9ondenser

ooling >ater &otameter Stainless Steel

Aocal

=ndication

1:

ondenser

ooling >ater

bsorber

7 ' e# Stainless Steel

Switching

of @alve

@7

-&4ondenser >ater

Supply

?%4+/

4+44Stainless Steel

-=**

ondenser

ater ater

%.1. Sekt&r

Sektor ini merupakan panel pengontrol seluruh operasi destilasi.

a) * ontroller yaitu Pressure ontroller (EP=) dan -emperature ontroller

'ntuk mengatur besarnya tekanan dan temperatur seduai dengan yang

diinginkan


15/19

b) * indikator dimana setiap indikator terdiri dari 8 buah rekorder yang

menunjukan nilai suhu dan tekanan pada -emperatur &ecorder dan

Pressure &ecorder yang ada pada alat distilasi.

c) -ombol onoff

'ntuk menyalakan3mematikan P4 (distillate pump), P* (feed pump) dan

P7 (sump pump)

d) !ain Switch

'ntuk mensupply udara tekan

e) ontrol ir Pressure Switch

'ntuk membuka aliran udara tekan


16/19

DATA PENAMATAN

Meng"itung Nera/a Pana' !an Nera/a Energi )a!a Re$&iler

Data Pengamatan Sekt&r %

1. Ta$el Ha'il Praktikum

N&. +aktu 3menit4 5I 2* 3kg6"4 5I 27 3L6jam4 TR 21 TR 2% TR 2 TI 2 TI 22

4. + :+ 4? ?8 4/: ?: :: 8+

*. : 4++ 48.: ?: 4 ? 8: 84

7. 4+ 4++ 48.* * 4 : /+ 4

9. 4: 8+ 48.*: 8 4 : /+ /

:. *+ 4++ 48.: 8 48 8 /*.: /

8 *: + 48.: 8 4: 8 /*.: /

Rata-rata 7%.% 1. 77. 18. 78.% 9*.2 7*.%

Ma''a

(&n!en'at 3kg4

+aktu 3menit4 LajuAlir Ma''a

(&n!en'at 3kg6"4

+.9 4 :8.94.** 4 ?7.*+.+ 4 :94.4* 4 8?.*4.89 * 9.*4.7+ * 7

Laju alir k&n!en'at rat-rata .

*.1.1 (al&r Le)a' Steam Sekt&r %

;alor yang dilepas oleh steam pemanas dirumuskan sebagai berikut.;alor lepas steam F ;alor awal steam G ;alor ;ondensat H ;alor ;ondensasi G ;alor

steam sisa

Q1=[m1×hg ]−[m1a×hf ]+ [m1a×h fg ]−[m1b×hgb ]

Dengan,

hg F 5nergi dalam (entalpi) kukus pada -emperatur -& *7

hf F 5nergi dalam kondensat pada temperatur kondensat keluar -= *:

hfg F ;alor laten kondensasi kukus pada temperatur kondensasi

hg, hf, hfg didapatkan di tabel uap Iuap jenuhJ

m4 F Aaju massa kukus terpakai (kg3jam)

m4a F Aaju massa kondensat saja (kg3jam)m4b F Aaju massa kukus tidak terpakai dalam kg3jam Im4 m4a J

hgb F 5nergi dalam IentalpiJ kukus sisa pada temperatur kukus keluar

Keterangan, bisa diasumsikan semua kukus mengalami kondensasi. m1b = 0 dan m1a

= m1

Meng"itung kal&r a:al 'team

Qawalsteam=[m1×hg ]

m1 atau 5I 2* 3kg6jam4 TR 2% 3;4 "g 3kj6kg4 < 3kj6jam4

/7.7 4:.: *?+.+4 *7*9+?./


17/19

Meng"itung (al&r k&n!en'at

Qkondensat =[m1a×hf ]

m1 3kg6jam4 TI 2 3;4 "= 3kj6kg4 < 3kj6jam4

/7.7 ?9.* 747 *8+?*.

Meng"itung (al&r (&n!en'a'i

Qkondensasi= [m1a×h fg ]

m1 3kg6jam4 "=g 3kj6kg4 < 3kj6jam4

/7.7 *9??.+4 *+8779.7

Meng"itung (al&r le)a' 'team

Q1=Qawal steam−Qkondensat +Qkondensasi

0eni' (al&r Nilai < 3kj6jam4


18/19

Laju alir ma''a k&n!en'at

3kg6"4

)% 3kj6kg.(4 TR 21 3;4 TR 2 3;4 !T% 3

;(4


19/19

DA5TAR PUSTA(A

;hayam, arren A. dkk. 4. Operasi Teni !imia "ilid # . 0akarta $ P-. 5rlangga.

Documents

distilasi kel1dan2