laporan pelat kel 4

7/31/2019 laporan pelat kel 4

1/12

Laporan Praktikum Dosen Pembimbing

Dasar-dasar Proses Kimia II Elvi Yenie,ST.M.Eng

HIDRODINAMIKA KOLOM PELAT

KELOMPOK : IV (EMPAT)

NAMA KELOMPOK : 1. IRA TRI ASI (1007033976)

2. M.RAFFI. A (1007035322)3. TAUFIK IFFANDY (1007035307)

LABORATORIUM INSTRUKSIONAL DASAR PROSES & OPERASI PABRIK

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS RIAU

2012


2/12

Abstrak

Hidrodinamika kolom pelat merupakan proses destilasi yang bertujuan

mempelajari kondisi laju boil-up dan pressure drop yang terjadi didalam kolom.

Tujuan percobaan yaitu menentukan pressure drop melintasi kolom distilasi

dengan memvariasikan laju boil-up serta mempelajari hubungan laju boil-up

dengan pressure drop dan tingkat foaming pada pelat. Percobaan dilakukan

dengan memvariasikan power 0,5; 0,7; 0,9; 1,0; 1,3; 1,5; kW. Laju boil-up dan

pressure drop yang diperoleh 1,22; 2,56; 2,84; 2,99; 3,20; 3,49; L/jam dan 70;

86; 128; 153; 168; 187; cmH2O. Pada saat percobaan power yang paling rendah

yaitu 0,5 kW di dapat laju boil-up 1,22 liter/jam, pressure dropnya 70 cmH2O

dengan tingkat foaming pada pelat adalah tidak ada sedangkan pada power yang

paling tinggi yaitu 1,5 kW didapat laju boil-up 3,49 liter/jam, pressure drop

meningkat menjadi 187 cmH2O dengan tingkat foaming pada pelat ialah

gelembung gas sangat banyak. Dari percobaan dapat diketahui bahwa semakin

besar powernya yang diberikan, semakin besar pula laju boil-up dan penurunan

tekanan yang terjadi pun semakin meningkat dan ini juga berpengaruh terhadap

tingkat foaming yang semakin tinggi.


3/12

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Dasar TeoriSieve tray pada kolom destilasi dirancang agar uap hasil yang mengalir naik

mengalami kontak intim dengan arus zat cair yang mengalir ke bawah. Dibawah

ini ditampilkan gambar operasional sieve tray.

Zat cair mengalir dan mengalir wairdke down comermenuju ke plate di

bawahnya. Uap mengalir melalui lobang-lobang pada plat yang mengisi sebagian

besar ruang yang terdapat antara kedua down comer. Aliran uap memerlukan

adanya perbedaan tekanan agar dapat melewati lobang-lobang pada plat dan zat

cair diatas plat. Tekanan yang diperlukan itu diadakan pada reboiler yang

membangkitkan uap pada tekanan yang cukup tinggi untuk mengatasi penurunan

tekanan di dalam kolom dan kondenser. Penurunan tekanan melintasi plat

merupakan jumlah penurunan tekanan akibat rugi gesekan pada lobang dan

penurunan karena zat cair yang terperangkap di atas plat .

Pada kecepatan uap rendah, penurunan tekanan tidak cukup besar untuk

mencegah zat cair mengalir turun melalui lubang-lubang piring. Kondisi ini

disebut tiris (weeping) dan kemungkina terjadinya lebih besar bila terdapat

gradien tinggi tekan zat cair melintas piring itu. Dengan gradien demikian, uap


4/12

akan cenderung mengalir melalui daerah dimana terdapat lebih sedikit zat cair,

sehingga tahanan terhadap aliran lebih kecil. Tiris menyebabkan efisiensi piring

berkurang, karena sebagian zat cair mengalir ke piring berikutnya tanpa

menggalami kontak dengan uap.

Batas atas kecepatan di dalam kolom piring tapis ditentukan oleh titik

banjir (flooding) atau kecepatan dimana zat cair yang terbawa-ikut menjadi

berlebihan banyaknya. Banjir terjadi bila zat cair di dalam saluran limpah kembali

ke piring di atasnya, dan ini ditentukan oleh penurunan tekanan melintas piring

serta oleh jarak antar piring.

1.2 Tujuan Percobaan1. Menentukan pressure drop melintasi kolom distilasi (batch) dengan

memvariasikan laju boil-up

2. Mempelajari hubungan laju boil-up dengan pressure drop dan tingkatfoaming pada pelat.


5/12

BAB II

METODOLOGI PERCOBAAN

2.1 Alat1. Gelas ukur 100 ml2. Stopwatch3. Erlenmeyer 2000 ml4. Corong

2.2 Bahan1. Etanol 3 L2. Akuades 3 L

2.3 Prosedur Kerja1. Sebelum percobaan dimulai, dipastikan semua valve tertutup.2. Valve 10 pada pipa refluk dibuka.3. Reboiler diisi dengan 6 L campuran etanol-air dengan komposisi air 3 L

dan etanol 3 L juga.

4. Power yang terdapat pada control panel dihidupkan.5. Valve 5 dibuka agar air pendingin mengalir ke kondensor dengan laju alir

3L/menit.

6. Power controler dibuka searah jarum jam hingga terbaca 0,5 kW.7. Temperatur diamati pada termokopel yang dipasangkan pada bagian

reboiler.

8. Setelah temperatur konstan, dilakukan refluks total.9. Laju boil-up diukur dengan menampung kondensat sebanyak 15 ml dari

V3 yang dibuka setengah.

10.Pressure drop dicatat pada manometer dengan membuka V6 terlebihdahulu yang diikuti pembukaan V7.

11.Langkah 6-10 diulangi dengan power input yan berbeda.


6/12

BAB IIIHASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil percobaan hidrodinamika kolom pelat disajikan dalam bentuk grafik

pada gambar 3.1 yaitu hubungan laju boil-up denganpressure drop.

Gambar 3.1 Hubungan antara laju Boil-Up dengan Pressure Drop

Dari gambar di atas dapat dilihat, semakin besar laju boil-up dengan disertai

variasi kenaikan power yang diberikan maka akan membentuk campuran zat cair

daan uap yang membuih (foaming). Dimana, kecepatan uap meningkat, maka

pressure drop yang diperoleh secara menyeluruh juga meningkat.

Belum ada

Gelembung gas

kecil

Gelembung gas

besar

Gelembung gas

semakin besar

Gelembung gas

lebih besar

Gelembung gas

sangat besar

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1 2 3 4 5 6 7

P

(cmHg)

Laju Boil-Up (L/hr)


7/12

Laju boil-up merupakan variasi dari daya boiler heateryang disetting naik

setiap interval variebel pengambilan sampel. Pada penggunaan power 0,5; 0,7;

0,9; 1; 1,3; dan 1,5 kW didapat laju alir boil-up 1,22; 2,56; 2,84; 2,99;3,20; dan

3,49 liter/jam sehingga terjadi kenaikan pressure drop overall yang

peningkatannya cukup besar, yaitu berkisar antara 70 sampai 187 cmH2O.

Penurunan tekanan yang terlalu besar ini disebabkan oleh hambatan yang

diciptakan pada tiap tray/plate kolom destilasi, gesekan yang terjadi antara uap

yang terdorong ke tiap tray dengan riser dan buble cup yang menyebabkan

penurunan tekanan yang besar serta dikarenakan cairan yang terkumpul pada

bagian atas buble cup pada masing-masing tray memiliki berat yang cukup untuk

menahan laju alir uap.

Pada power0,5 kW diperoleh laju boil-up 1,22 L/jam dengan penurunan

tekanan sebesar 70 cmH2O, padapower0,7 kW diperoleh laju boil-up 2,56 L/jam

dengan penurunan tekanan sebesar 86 cmH2O, padapower0,9 kW diperoleh laju

boil-up 2,84 L/jam dengan penurunan tekanan sebesar 128 cmH2O, padapower1

kW diperoleh laju boil-up 2,99 L/jam dengan penurunan tekanan sebesar 153

cmH2O, padapower1,3 kW diperoleh laju boil-up 3,20 L/jam dengan penurunan

tekanan sebesar 168 cmH2O, sedangkan padapower1,5 kW diperoleh laju boil-up

3,49 L/jam dengan penurunan tekanan sebesar 187 cmH2O.

Tekanan yang diperlukan diadakan pada pendidih ulang yang

membangkitkan uap pada tekanan yang cukup tinggi untuk mengatasi penurunan

tekanan di dalam kolom dan kondensor, penurunan tekanan per piring diperiksa

untuk memastikan bahwa piring bekerja dengan semestinya. Penurunan tekanan

yang melintas pada piring dapat dibagi atas dua bagian yaitu, diakibatkan adanya

rugi gesekan pada lubang dan karena zat cair yang terperangkap di atas piring.

(Mc Cabe, W.L. J.C Smith dan Peter Harriot, 1989. Operasi Teknik Kimia Jilid 2,

Edisi Keempat. Erlangga Jakarta).

Cairan yang turun melewati sieve tray akan berkontak dengan uap yang

berasal dari boiler sehingga terjadi kontak, hal ini yang menyebabkan adanya

foaming yang terjadi pada pelat/ piring. Dimana pada percobaan, semakin besar

power yang diiberikan maka foaming yang terjadi semakin banyak juga, hal ini


8/12

dikarenakan semakin banyaknya kontak dan perpindahan massa antara uap dan

cairan. Kondisi foaming yang paling banyak terjadi pada power 1 ; 1,3 ; 1,5 kW.

Pada kondisi normal, kecepatan uap cukup tinggi sehingga membentuk

campuran zat cair dan uap yang membuih yang mempunyai luas permukaan yang

besar untuk dimanfaatkan untuk perpindahan massa, tinggi buih mungkin sampai

beberapa kali tinggi zat cair sebenarnya yang terdapat di atas piring. (Mc Cabe,

W.L. J.C Smith dan Peter Harriot, 1989. Operasi Teknik Kimia Jilid 2, Edisi

Keempat. Erlangga Jakarta)


9/12


10/12

DAFTAR PUSTAKA

Mc Cabe, W.L. J.C Smith dan Peter Harriot, 1989. Operasi Teknik Kimia Jilid 2,

Edisi Keempat. Erlangga: Jakarta.

Tim Program Studi. 2012. Penuntun Praktikum Dasar-Dasar Proses II. Pekanbaru

: laboratorium Dasar-Dasar Proses Program D3 Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Riau.


11/12

LAMPIRAN

Data Percobaan.

Power

(kW)

Suhu

(C)

Laju boil-up

(L/jam)

Pressure drop

overall (cmH2O)Tingkat foaming pada pelat

0,5 82,4 1,22 70 Belum ada

0,7 82,6 2,56 86 Gelembung gas kecil

0,9 83,3 2,84 128 Gelembung gas besar

1,0 83,7 2,99 153 Gelembung gas semakin besar

1,3 84,1 3,20 168 Gelembung gas lebih besar

1,5 84,5 3,49 187 Gelembung gas sangat besar

Perhitungan konversi laju boil-up

Untuk laju boil-up 0,34 ml/s

= 1,22 L/jam


= 2,56 L/jam


12/12


=2,84 L/jam


= 2,99 L/jam


= 3,20 L/jam

Untuk laju boil-up0,97 ml/s

= 3,49 L/jam

Documents

laporan pelat kel 4