Dinamika Tangki Kel 7

7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7

1/36

LABORATORIUM PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSES

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013

MODUL : Dinamika Tangki

PEMBIMBING : Ir. Unung Leoanggraeni, MT

Praktikum : 10 Mei 2013

Penera!an : 1" Mei 2013

#La$oran%

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

&U'U()N TE*NI* *IMI)

POLITE*NI* NEGE'I B)NDUNG

2013

O+e! :

*e+om$ok : "

Nama : Nuria+ -uron Nugra!a .111/2/01

Nuru+ ana Oktiaani .111/2/020

'ie4t!a No$i Le4tari .111/2/023

5unita Eka (a$utri Na+a .111/2/030

*e+a4 : 2)6T*PB


2/36

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Allah Subhanahuwataala karena

berkat rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan praktikum Pengendalian

Proses modul Dinamika Tangki serta dapat menyusun Laporan Praktikum

Pengendalian Proses ini sebagai data dari hasil percobaan dan pengamatan

dengan baik

Tidak lepas daripada itu kami mengucapkan terima kasih kepada

pembimbing Laboratorium Pengendalian Proses yang telah membantu dan

membimbing kami dalam praktikum! teman-teman yang telah memberikan

semangat dan moti"asi serta teknisi yang telah mempersiapkan segala

kebutuhan selama praktikum sehingga laporan ini dapat diselesaikan tepat

pada waktunya #ami menyadari bahwa laporan ini masih terdapat banyak

kekurangan! baik dalam isi maupun sistematikanya $al ini disebabkan oleh

keterbatasan pengetahuan dan wawasan kami %leh sebab itu! kami sangat

mengaharapkan kritik dan saran yang bersi"at membangun demi

sempurnanya laporan ini

Semoga laporan ini memberikan man"aat untuk menambah wawasan

dan peningkatan ilmu pengetahuan khususnya bagi kami dan umumnya bagi

pembaca

&andung! '( )ei

*+',

Penulis

ii


3/36

ABSTRAKSI

)odul yang berjudul Dinamika Tangki! Praktikan harus dapat

mengoperasikan alat yang berbasis reaktor berpengaduk dengan cara

mengalirkan suatu larutan ke dalam , tangki yang tersususn secara seri

serta dapat memahami perbedaan respon konsentrasi input dan output dari

tiap-tiap tangki

Dasar dari praktikum ini adalah menyusun model suatu sistem yang

kompleks sebagai dasar dalam mengendali dan memahami proses kerja dari

sistem tersebut Percobaan ini menggunakan larutan Nal '. yang dialirkan

ke dalam tangki dengan aliran tertentu Aliran tersebut akan mengalir ke

dalam tangki secara bertahap sehingga didapatkan nilai konsentrasi yang

berbeda hingga akhirnya konstan pada tiap tangki

#ondisi operasi dilakukan pada suhu kamar dengan laju aliran yang

digunakan *++ cm,/menit dan tekanan ' atm Sebelum melakukakan

prosedur! praktikan melakuakn pengenceran Nal *! 0! '+! *+! 1+! 2+ dn '++

kali $al ini dilakukan untuk membuat kur3a kalibrasi antara Daya $antar

Listrik 4D$L5 terhadap #onsentrasi Nal

iii


4/36

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................ii

DAFTAR ISI......................................................................................iii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................'

'' Latar &elakang

''* Tujuan Praktikum

'

BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................3

*'6eaktor1

** Daya $antar Listrik Pada Suatu Larutan 1

*, Dinamika 6eaktor Tangki 1

*1 Tujuan Pemodelan2*0 )ekanisme kerja 6eaktor Tangki &erpengaduk

2

*( 7"ekti8tas tangki

9

BAB III METODELOGI PERCOBAAN.....................................................9

,' Alat dan &ahan

:

,* Prosedur #erja'+,, Data $asil Pengamatan''

BAB IV HASIL PERCOBAAN................................................................12

1' #alibrasi Data'*

1* Step '1

i


5/36

1, ;mpulse

'(

BAB V PEMPAHASAN........................................................................21

BAB VI PENUTUP..............................................................................24

0' #esimpulan

*1

0* Saran

*1

DAFTAR PUSTAKA


6/36

BAB I

PENDAHULUAN1.1. Lata B!"a#a$%

6eaktor merupakan alat utama pada industri yang digunakan untuk proses

kimia yaitu untuk mengubah bahan baku menjadi produk 6eaktor dapat

diklasi8kasikan atas dasar cara operasi! "ase maupun geometrinya

&erdasarkan cara operasinya dikenal reaktor batch! semi batch! dan

kontinyu &erdasarkan "ase reaksi yang terjadi didalamnya reaktor

diklasi8kasikan menjadi reaktor homogen dan reaktor heterogen!

sedangkan ditinjau dari geometrinya dibedakan reaktor tangki

berpengaduk! reaktor kolom! reaktor mum

'5 #eterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reactor tangki

berpengaduk*5 #eterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reactor tangki

berpengaduk

1


7/36

,5 Peningkatan kemampuan logika berbasis reaktor tangki berpengaduk

terhadap hubungan-hubungan antara kecepatan putaran pengaduk! ketidak

idealan! 3olume e"ekti" reaktor

2


8/36

* Tujuan khusus

'5 )embuat kur3a kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik 4 D$L 5

terhadap konsentrasi Nal

*5 )emahami "enomena perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukan dari

masing-masing tangki yang tersusun seri

,5 )emahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse

15 )enghitung 3olume e"ekti" tangki

05 )embandingkan 3olume ideal berpengaduk dan yang tidak berpengaduk

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

3


9/36

2.1. R!a#t)

6eaktor adalah suatu alat proses tempat di mana terjadinya suatu

reaksi berlangsung! baik itu reaksi kimia atau nuklir dan bukan secara

8sika 6eaktor kimia adalah segala tempat terjadinya reaksi kimia! baik

dalam ukuran kecil seperti tabung reaksi sampai ukuran yang besar seperti

reaktor skala industri 6eaktor ST6 beroperasi pada kondisi steady state

dan mudah dalam kontrol temperatur! tetapi waktu tinggal reaktan dalam

reaktor ditentukan oleh laju alir dari feedmasuk dan keluar! maka waktu

tinggal sangat terbatas sehingga sulit mencapai kon3ersi reaktan per

3olume reaktor yang tinggi! karena dibutuhkan reaktor dengan 3olume

yang sangat besar 4Smith! ':9? ,*05

Ada dua model teoritis paling populer yang digunakan dalam

pereaksian kimia yang beroperasi dalam keadaan tunak 4steady-state5!

yaitu ST6 4Continuos Stirred Tank Reactor)danplug Flow Reaktor 4P@65

Perbedaannya adalah pada dasar asumsi konsentrasi komponen-komponen

yang terlibat dalam reaksi ST6 merupakan reaktor model berupa tangki

berpengaduk dan diasumsikan pengaduk yang bekerja dalam tangki sangat

sempurna sehingga konsentrasi tiap komponen dalam reaktor seragam

sebesar konsentrasi aliran konsentrasi tiap komponen dalam reaktor

seragam sebesar konsentrasi aliran yang keluar dari reaktor )odel ini

biasanya digunakan pada reaksi homogen di mana semua bahan baku dan

katalis cair 4Nauman! *++*? *,5

6eaktor tangki berpengaduk yang ideal beroperasi secara isotermal

pada kecepatan alir yang konstan &agaimanapun kesetimbangan energi

diperlukan untuk memprediksi temperatur agar konstan pada saat panas

dari reaksi cukup 4atau pertukaran panas antara lingkungan dengan reaktor

tidak mencukupi5 untuk membuat perbedaan antara suhu umpan dengan

reaktor Tangki berpengaduk dapat memberikan pilihan yang lebih baik

atau bahkan lebih buruk daripada tubular ow unit pada sistem reaksi

/


10/36

ganda &iasanya hal terpenting adalah nilai relati" atau energi akti3as

4Smith!':9'? ,*25

2.2. Da*a Ha$ta Li+ti# Pa,a S&at& La&ta$

Larutan adalah campuran homogen dari dua jenis atau lebih at >atu

larutan terdiri atas at pelarut 4 sol3ent 5 dan at terlarut 4 solute 5 Dilihat

dari kemampuannya dalam menghantarkan arus listrik larutan dibedakan

menjadi dua yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah Baram merupakan

salah satu contoh dari elektrolit kuat

)enurut Arrhenius! larutan elektrolit mengandung ion yang bergerak

bebas ;on inilah yang menghantarkan arus listrik melalui larutannya Cat

elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa ko3alen polar

2.3. Di$a(i#a R!a#t) Ta$%#i

6eaktor adalah suatu alat tempat terjadinya suatu reaksi kimia untuk

mengubah suatu bahan menjadi bahan lain yang mempunyai nilai

ekonomis lebih tinggi ontinuous Stirred-Tank 6eactor 4ST65 merupakan

suatu tangki reaktor yang digunakan untuk mencampur dua atau lebih

bahan kimia dalam bentuk cairan denganmenggunakan pengaduk

4mier5Pada ontinuous Stirred-Tank 6eactor terdapat heater yang akan

menghasilkan panasuntuk mengatur temperatur cairan pada harga tertentu

Bambar 8sik ontinuous Stirred-Tank 6eactor dapat dilihat pada gambar di

bawah ini?

7


11/36

6eaktor ST6 bekerja secara kontinyu! dengan laju massa umpan

sama besar denganlaju massa keluar dari tangki >mpan dengan

konsentrasi tetap mengalir secara kontinyudapat dipandang sebagai umpan

dengan pola step

Neraca massa Nal Elaju akumulasiF G Elaju masukF H Elaju keluarF

I diG JooH Ji iKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4*5

dt

>ntuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar 4GJ5! ruas kiri dan ruas

kanan daripersamaan ' dibagi dengan laju alir J! persamaan menjadi?

i

i

dt KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4,5

Persamaan * dapat disederhanakan dengan integrasi

8


12/36

G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK415

;ntegrasi dapat diselesaikan dengan memisalkan! > G o-i sehingga d> G

-di sehinggasyarat batasnya menjadi ?

t G + iG + >oG o

t G t iG i > G i- o

G 405

-ln G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4(5

-ln G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK425

- ln G -

G

G

G'-

5KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK495

Persamaan 425 mencerminkan hubungan antara konsentrasi Nal

terhadap waktu padareaktor tinggal ST6 dengan umpan berbentuk

stepPada saat konsentrasi 4i5 mendekati konstan yaitu pada saat tGt

konsentrasi Naldalam tangki adalah k4k mendekati harag o5

"


13/36

k G o 4'-

Pada saat iGk input step dihentikan! kemudian diganti dengan

umpan berupaaJuadest! konsentrasi Nal G nol 4model ini dapat dianggapseperti kelakuan tangki setelahmendapat input berupa pulse5

Neraca massa Nal Elaju akumulasiF G Elaju masukFH laju keluarF

I diG JooH Ji iKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4:5dt

untuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar G 4J5! oG+

4aJuades5 ruas kiri dan kanan dari persamaan ' dibagi dengan laju alir J

Persamaan menjadi?

i

i

dt4'+5

Persamaan 9 dapat diselesaikan dengan integrasi

G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4''5

Syarat batas dari persamaan adalah?

tG+ iGk dan pada tGt iGi

-ln G

9


14/36

G

KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4'*5

Persamaa 4'*5 mencerminkan hubungan antara konsentrasi Nal terhadap

waktu pada reaktor tunggal ST6 dengan umpan berbentuk pulse

2.4. T&'&a$ P!(),!"a$

Bambar berikut ini memberikan ilustrasi sederhana dari pende8nisian

masalah ST6

Pertimbangkan sistem proses reaktor tangki berpengaduk

kontinyu 4ST65 dengan aliran terus menerus masuk dan keluar dan

dengan reaksi orde pertama kimia tunggal terjadi Diasumsikan bahwa

tangki adalah mengikuti proses adiabatik! sehingga dinding yang sempurna

terisolasi dari sekitarnya Adapun tujuan dari pemodelan untk menjelaskan

perilaku dinamis dari ST6 jika perubahan konsentrasi masuk #isaran yang

diinginkan dari 3ariabel proses akan berada di antara nilai yang lebih

rendah M dan atas nilai M dengan akurasi yang diinginkan dari '+.

Bambar tangki pencampur kontinyu

2.-. M!#a$i+(! K!'a R!a#t) Ta$%#i B!!$%a,

Pada reaktor ini proses berlangsung secara kontinue Terjadinya

pengadukan merupakan hal yang paling penting dalam reaktor ini! karena

dengan pengadukan menyebabkan reaksi menjadi homogen sehingga

terdapat umpan masuk dan terbentuk produk yang keluar selama proses

berlangsung


15/36

2./. E0!#tita+ ta$%#i

7"ekti3itas tangki dapat diukur dari perbandingan 3olume tangki

sesungguhnya dibandingkan dengan 3olume yang diperoleh dari

perhitungan 3olume tangki seungguhnya dapat dihitung dengan mengukur

dimensi tangki! yaitu diameter dan tinggi dari tangkiIolume e"ekti3 dari

tangki! yaitu 3olume yang benar-benar terpakai untuk terjadinya reaksi

dapat diperkirakan dari penurunan lebih lanjut persamaan 4'5 aitu

menghitung harga gradien konsentrasi Nal pada saat tG+ pada reaktor

ST6 dengan umpan step pada tangki pertama

I diG JooH Ji i

Pada saat tG+ iG+ persamaan menjadi ?

G JooH Ji i+KKKKKKKKKKKK4',5

G Joo

G oKKKKKKKKKKKKKKK4'15

harga gradient konsentrasi ini juga dapat dihitung dari aluran data

konsentrasi terhadap waktu >ntuk menghitung 3olume e"ekti" dari reaktor

ST6 IG Jot

10


16/36

BAB III

METODELOGI PRAKTIKUM

3.1. A"at Da$ Baa$' Susunan alat dinamika tangki

* Peralatan pembantu

a Belas kimia

b Labu seukuran! '++ mlc Belas kimia! 0+++ mld &otol semprote Timbangan analitik

" Pipet seukuran! '+ ml

g 7mber plastich Stopwatchi Alat ukur D$L

, &ahana AJuadestb Nal *+ gr

3.2. P)+!,& K!'a1. P!(&ata$ "a&ta$ NaC"

11


17/36

2. P!(&ata$ #&a #a"ia+i

Omelakukan pengenceran ulang secara serial dengan pengenceran 0!

'+! *+! 1+! 2+! dan '++ kali lipat dari larutan pengenceran * kali

lipat dan ukur nilai D$L nya masing-masing

3. P!$%a(ata$ !+)$+ ta$%#ia )engisi ketiga tangki dengan aJuadest hingga le3el ketinggian sama

b )enyalakan pengaduk dan hitung nilai rpm dari masing-masing

tangkic )enyalakan pompa dan atur debitnya *++ cm,/mntd )engukur D$L masing-masing tangkie )enyiapkan umpan 0 L larutan Nal yang telah dibuat dan

mengalirkannya kedalam tangki pertama dengan debit *++ cm,/mnt" )engukur D$L masing-masing tangki setiap '!0 menit secara

bersamaang )enghentikan pengukuran apabila nilai D$L tangki ke-, mendekati

nilai D$L larutan umpan Nal atau larutan umpan telah habish )enyiapkan umpan 0 L aJuadest dan mengalirkannya kedalam

tangki pertama dengan debit *++ cm,/mnti )engukur D$L masing-masing tangki setiap '!0 menit secara

bersamaan

12


18/36

j )enghentikan pengukuran apabila nilai D$L tangki ke-, mendekati

nilai D$L larutan umpan aJuadest atau larutan umpan telah habis

3.3 Data a+i" !$%a(ata$#ondisi operasi

G +* L/mntI tangkiG

'+'+*10 L

tG

,+,+2,1 s

Dimensi tanki

t G ',1 cm

d G :9 cm

St!

N) 5a#t&

Ta$#i

1 2 3

' + '19 +(* +199

* '0 ,'0 ',( +(,

, , ,9( ':0 '+'

1 10 1'' *(1 ',*

0 '0 ,: ,: ,:

( '(0 ,: ,: ,:

2 '9 ,: ,: ,:

9 ':0 ,: ,: ,:

: *' ,: ,: ,:

13


19/36

BAB IV

PENGOLAHAN DATA3.1 Ka"ia+i

. G +1

) G *+ gr

I 0 L

&) G 090

) G

++(9,2(

+(9 )

N)

Fa#t)P!$%!$6

!a$

K)$,tita+ 7(S8

K)$+!$ta+i 7M8

: L7(S.L:()"8

1 * *202 ++,1'99+,1

+* *1':*(20

2 0 '99* ++*11*++*1

+'1*902'1,

*,'*+,2

3 '+ ',29 ++'(*9++'(

++:0*,9+:0

*0,:,+:0

4 *+ '+91 +++'+90,,1

+++(,1:*+(

*::(,''0

- ,+ +29( ++++(0'*+'

+++,9+:0*1

,(*'++,20

/ 0+ +0+* ++++1+2 +++*,9+:0*

,2++*1*

1/


20/36

17


21/36

#onsentra

si . b/3 L

m (9!910 ''!2(9

-'!++7Q+

2

c +!,* +!,* ,*2(1,

3.2 STEP

m G 011:(

c G +(:9

STEP

N)5a#t

&

Ta$#i K)$+!$ta+i L

1 2 3 1 2 3 1 2 3

' +'19

+(*

+199

++'1,0

-+++'1

,

-+++,9

0

,+:1'1(

-'*::0

*

-,2::'

0

* '0,'0

',(

+(,++11:

:1++'*'

19

-+++'*

0

*'++*21

,,09(((

-'0'1(

, ,,9(

':0

'+'++09+

*,++**:

21+++02

*0'::02

21*01(,

,:0*:*1

18

k G +,

+ G++(9,

2(

R G,+,+2

,1


22/36

1 101''

*(1

',*++(*(

'++,0(

,(++''1

'1':(:,

,'****1

:1,1(:0

*

0 '0 ,: ,: ,:++092

02++092

02++092

02'::'*

(0'::'*

(0'::'*

(0

( '(0 ,: ,: ,:++092

02++092

02++092

02'::'*

(0'::'*

(0'::'*

(0

2 '9 ,: ,: ,:++092

02++092

02++092

02'::'*

(0'::'*

(0'::'*

(0

9 ':0 ,: ,: ,:++092

02++092

02++092

02'::'*

(0'::'*

(0'::'*

(0

: *' ,: ,: ,:++092

02++092

02++092

02'::'*

(0'::'*

(0'::'*

(0

t:; !


23/36

4.3 PULSE

19


24/36

m G (9910cG +,*

P&"+!

N)5a#t

&=5a#t&

Ta$#i K)$+!$ta+i L

1 2 3 1 2 3 1 2

' + **0 ,:,:,

,,::

:++092

02++0:,

(*++(+0

2,'::'*

(0':92(

,':

* '0 *1,,(

*,0*

*,(+

0++199

91++0'9

*++0,,

1,*+(,*

,9*+,9:

(:*+

, , *00*0,

1*2+

*,'1

1++,,(

:'++,(2

2,++119

91**0(1

':**+1,

'1*'

1 10 *2':2

*

**1*0'

(

++*,,

29

++*9*

:(

++,,,

(

*0,+0

::

*,21:

*,

**

0 ( *90 '**'1(

9'((

,+++:0

2:++'1'

*:++'22

+9,9*+:

91,''(9

99*9

( 20 ,++11

:+2'

('*+

1

-+++10

2

++++,,

+++:*90

-*:19+

1

(0+,'9:

,9

2 : ,'0+1*

'+01

0+:9

2

-+++0+

9

-+++*9

'

+++0,+,

-*1912

9

-09*,0

:

00

9 '+0 ,,+,9

2+0'

'+91

0

-+++02

'

-+++,1

,

+++*(:2

-*+,11-

11(20'

:,

: '* ,10+,1

0+1,

(+2'

0-

+++(19

-+++19

'

++++,'*

-'0:29

,

-*2*+(

1

(9

'+ ',0 ,(+,,

2+1+

1+(+

*

-+++((

*

-+++0,

:

-+++'2

(

-'0*('

:

-**1(0

2-'

'' '0 ,20+,*

0+,9

9+09

0

-+++(9

1

-+++0(

:

-+++*+

2

-'1*11

:

-*+1(*

191

'* '(0 ,:+,*

0+,2

2+02

(

-+++(9

1

-+++09

:

-+++**

1

-'1*11

:

-':*++

:22

', '9 1+0+,*

0+,2

2+00

'

-+++(9

1

-+++09

:

-+++*2

-'1*11

:

-':*++

:('

t:; !


25/36

-+*:(:(+21,+

20++0++

'1++,2'

(1++*2(

'(,1*,0

,2*2*,*

2:**+*:

,0

-+0:,:*+00*'

('++,2'

(1++*+0

*++'',

,'*2*,*

2:'9'(*

9','01

2'

-+9:+92+1'+*

:2++*2(

'(++'',

,'+++1(

1:**+*:

,0','01

2'+:0',

12

-''929,+,+19

9*++*+0

*+++(*

0(+++':

+2'9'(*

9'+,9:

1,+9+':

12

-'1912:+**(0

0++'0*

19+++,1

01++++2

9,'0*9:

(2+99(*

0(+21+(

1:

-'29'20+'(9,

11++'',

,'+++':

+2++++,

*'','01

2'+9+':

12+2'01

::

-*+292+'*0+

:*+++91

':+++'+

0,++++'

,*''0(9

*2+200,

:(+2+0'

9

-*,20((++:*:

0,+++(*

0(++++0

9*01'7-

+0'+,9:

1,+2*:(

:*+2++:

1(

-*(2*(*

++(:+

2'

+++1(

1:

++++,

*'

***7-

+0

+:0',

12

+2'01

::

+(::*

+:

-*:(:09++0',

*0+++,1

01++++'

22:'7-

+(+99(*

0(+2+2(

(*+(:91

:(

-,*((01++,9'

,9+++*0

(2:2:7-

+0,2,7-

+(+9,29

99+2+,,

,0+(:9*

+,

-,0(,1:++*9,

1+++':

+201'7-

+0'0,7-

+(+9+':

12+2++:

1(+(:9+

9,

20


26/36

STEP DAN PULSE

N)

5a#t&

K)$+!$ta+i K)$,tita+

1 2 3 1 2 3

' + + + + '19 +(* +199

* '0++'20

(2++''0

(+++,'

*' ,'0 ',( +(,

, ,++,+(

*'++*0:

90++'+*

9: ,9( ':0 '+'

1 10++1+,

**++,(:

*'++*'+

'1 1'' *(1 ',*

0 '0

++(19

(2

++002

1'

++002

1' ,: ,: ,:

( '(0++(02

(9++0(0

'(++0(0

'( ,: ,: ,:

2 '9++((1

,9++02+

:'++02+

:' ,: ,: ,:

9 ':0++((:

,(++020

':++020

': ,: ,: ,:: *' ++(2, ++029 ++029 ,: ,: ,:

21


27/36

+( ,2 ,2

'+ **0++(2,

+(++(2,

+(++(2,

+( ,: ,:,, ,:::

'' *1++0++

'1++(2,

+(++*2(

'( ,,(* ,0** ,(+0

'* *00++,2'

(1++,2'

(1++'',

,' *0,1 *2+* ,'11

', *2++*2(

'(++*+0

*+++1(

1: ':2* **1 *0'(

'1 *90++*+0

*++'',

,'+++':

+2 '** '1(9 '((,

'0 ,+++'0*

19+++(*

0(++++2

9, +11: +2'( '*+1

'( ,'0++'',

,'+++,1

01++++,

*' +1*' +010 +:92

'2 ,,+++91

':+++':

+2++++'

,* +,92 +0'' +910

'9 ,10 +++(*0( +++'+0, 01'7-+0 +,10 +1,( +2'0

': ,(+++1(

1:++++0

9****7-

+0 +,,2 +1+1 +(+*

*+ ,20+++,1

01++++,

*':'7-

+( +,*0 +,99 +090

*' ,:+++*0

(2++++'

22,2,7-

+( +,*0 +,22 +02(

** 1+0+++':

+2:2:7-

+0'0,7-

+( +,*0 +,22 +00'

22


28/36

4.4 M!$%it&$% V)"&(! E0!#ti0

k G +,

+ G++(9,

2(

R G,+,+2

,1

G +*

5a#t

&

t:; !


29/36

:

':0

-,9(+1

0++*'+

0:++((:

,(++(00

*2++(1'

12++(2,

+(

*'

-1'021

'++'0(

19++(2,

+(++((*

0,++(0*

'(++(2,

+(

t G (menit

Ie"ekti"G'* L

7"ekti3itas G Isesungguhnya / Ie"ekti"

G '+'+*112( / '*

G >4.1>?

2/


30/36

BAB V

PEMBAHASAN

Praktikum dinamika tangki ini bertujuan untuk untuk mengetahui e"ekti8tastangki yang digunakan dan membandingkan 3olume ideal Tangki yang

digunakan yaitu sebanyak tiga buah dan disusun secara seri Adapun jenis

reaktor yang digunakan adalah reaktor tangki berpengaduk atau continuous

stired tank reactor (cstr). Perhitungan H perhitungan yang melibatkan reaktor

tangki biasanya menganggap reaktor ideal! namun pada kenyataannya

reaktor ideal itu tidak ada! sehingga pada praktikum ini ketidakidealan pada

reaktor cstr ini dapat diperkirakan dengan menambahkan larutan Nal ke

dalam reaktor dimana larutan Nal ini ber"ungsi sebagai gangguan agar

respons dari tangki dan juga daya hantar listrik 4D$L5 dapat diketahui

#alibrasi dilakukan dengan melarutkan *+ gram garam Nal kedalam 0 liter

air sehingga didapatkan konsentrasi awalnya yaitu ++(9,2( dengan nilai

daya hantar listrik sebesar ,:: mS #emudian dari larutan induk tersebut

diambil '++ ml dan dilakukan pengenceran * kali sehingga didapatkan nilai

konsentrasi dan nilai daya hantar listrik yaitu sebesar ++,1'99+,1dan *202

mS Dari larutan yang sudah diencerkan * kali tersebut dilakukan lagi

pengenceran 0 kali! dan pengenceran dilakukan secara seri dengan

mengambil umpan dari larutan yang sudah diencerkan sebelumnya bukan

dari larutan induk! sehingga didapatkan data kalibrasi seperti berikut ini?

27


31/36

N)

Fa#t)P!$%!$6!

a$

K)$,tita+ 7(S8

K)$+!$ta+i 7M8

: L 7(S.L:()"8

1 * *202++,1'99+

,1+* *1':*(20

2 0 '99*++*11*++

*1

+'1*902'

1,

*,'*+,2

3 '+ ',29++'(*9++

'(++:0*,9+

:0*0,:,+:0

4 *+ '+91+++'+90,

,1+++(,1:*

+(*::(,''0

- ,+ +29(++++(0'*

+'+++,9+:0

*1,(*'++,20

/ 0+ +0+* ++++1+2+++*,9+:

0*,2++*1*

Selanjutnya dari data tersebut dibuatlah kur3a kalibrasi antara nilai daya

hantar listrik 4D$L5 terhadap konsentrasi larutan Nal! kur3a kalibrasi ini

digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan Nal pada setiap tangki

ST6 Dapat dilihat kur3a yang terbentuk semakin menurun! hal ini

menunjukan bahwa nilai daya hantar listrik 4D$L5 akan menurun seiring

dengan menurunnya konsentrasi dari larutan tersebut Selain kur3a antara

nilai daya hantar listrik 4D$L5 terhadap konsentrasi larutan Nal! dibuat juga

kur3a antara konsentrasi larutan Nal terhadap daya hantar eJui3alen 4L5

&erbeda dengan kur3a sebelumnya! pada kur3a ini dapat dilihat nilai dayahantar eJi3alen 4L5 akan semakin menurun seiring dengan bertambahnya

konsentrasi dari larutan Nal

>ntuk mengetahui respons dari tangki pertama-tama dilakukan dulu

perhitungan kecapatan putar stirer dari masing masing tangki yang diisi

dengan air terlebih dahulu Setelah kecepatan putar nya diketahui kemudian

ditambahkan larutan Nal Setelah penambahan Nal! dilakukan perhitungan

nilai daya hantar listrik 4D$L5 setiap '0 menit sekali Pengukuran daya

hantar listrik 4D$L5 ini sebenarnya bertujuan untuk mengetahui konsentrasi

dari larutan Nal yang ada dalam masing masing tangi! namun pengukuran

konsentrasi ini tidak bisa dilakukan secara langsung oleh karena itu

dilakukanlah pengukuran nilai daya hantar listrik 4D$L5 #etika umpan yang

28


32/36

berisikan larutan Nal telah habis! kemudian umpan digantikan dengan air

dan dilakukan pengukuran nilai D$L setiap '0 menit sekali sama seperti

pengukuran sebelumnya >ntuk mengukur nilai D$L tersebut digunakan alat

konduktometer! konduktometer ini akan mengukur gerakan ion dalam

sebuah larutan dan barulah akan keluar output berupa angka nilai daya

hantar listrik! pada saat praktikum digunakan * buah konduktometer yang

berbeda dikarenakan adanya kerusakan pada konduktometer pertama

sehingga konduktometer pertama tidak dapat lagi melakukan pengukuran

Dari data yang diperoleh! dilakukan pengolahan data agar konsentrasi dari

setiap larutan dalam tangki dapat diketahui Saat umpan berupa larutan

Nal! terjadi kenaikan konsentrasi 4step5 konsentrasi di tangki ' lebih besar

daripada tangki *! dan konsentrasi di tangki * lebih besar daripada tangki ,$al ini dikarenakan kecepatan respons di tangki ' yang lebih cepat

dibandingkan dengan tangki * dan , sehingga konsentrasinya akan semakin

besar seiring dengan berjalannya waktu #emudian dibuatlah kur3a antara

konsentrasi terhadap waktu! dan dari kur3a tersebut juga dapat dilihat

konsentrasi di tangki ' memang paling tinggi Selain dibuat kur3a antara

konsentrasi terhadap waktu dibuat juga kur3a antara D$L terhadap waktu

serupa dengan kur3a yang dibuat sebelumnya! pada kur3a inipun dapat

dilihat bahwa nilai D$L akan menurun seiring dengan bertambahnya waktu

Selanjutnya dilakukan pengolahan data saat umpan berupa air Pada saat

umpan berupa air! terjadi penurunan konsentrasi 4pulse5 dan konsentrasi di

tangki ' justru memiliki nilai yang paling kecil $al ini dikarenakan terjadinya

2"


33/36

pengenceran sehingga konsentrasi akan semakin menurun seiring dengan

berjalannya waktu #emudian dibuat kur3a antara konsentrasi terhadap

waktu dan kur3a antara D$L terhadap waktu! kedua kur3a tersebut

menunjukkan bahwa nilai konsentrasi dan D$L akan menurun seiring dengan

bertambahnya waktu

Iolume e"ekti" dapat diketahui dengan menggunakan kur3a step pada tangki

'! Iolume e"ekti" ini merupakan 3olume yang benar benar terpakai untuk

terjadinya reaksi Iolume e"ekti3 tangki yang didapatkan yaitu '* liter Dan

setelah diketahui nilai 3olume e"ekti"! e"ekti3itas dari tangki dapat diketahui

dengan membandingkan 3olume tangki yang sesungguhnya dan 3olume

yang diperoleh dari perhitungan! sehingga didapatkan e"ekti3itas tangkiyaitu sebesar >4.1>?

BAB VI

PENUTUP

K!+i(&"a$

' Semakin besar nilai D$L hal itu menandakan semakin besar

konsentrasinya

* kur3a kalibrasi digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan Nal

pada setiap tangki ST6

, Persamaan kur3a kalibrasi antara daya hantar listrik terhadap konsentrasi

Nal adalah y G (9910 Q +,*

1 data hasil kalibrasi?

29


34/36

N)

Fa#t)P!$%!$6!

a$

K)$,tita+ 7(S8

K)$+!$ta+i 7M8

: L 7(S.L:()"8

1 * *202++,1'99+

,1+* *1':*(20

2 0 '99*++*11*++

*1

+'1*902'

1,

*,'*+,2

3 '+ ',29++'(*9++

'(++:0*,9+

:0*0,:,+:0

4 *+ '+91+++'+90,

,1+++(,1:*

+(*::(,''0

- ,+ +29(++++(0'*

+'+++,9+:0

*1,(*'++,20

/ 0+ +0+* ++++1+2+++*,9+:

0*,2++*1*

0 Pada "ungsi step konsentrasi akan semakin meningkat seiring dengan

bertambahnya waktu

( Pada "ungsi pulse konsentrasi akan menurun seiring bertambahnya waktu

2 Iolume e"ekti" yang didapatkan yaitu '* L

9 7"ekti8tas tangki yang didapatkan yaitu >4.1>?

Saa$

' Dalam melakukan proses kalibrasi sebaiknya dilakukan dengan lebih teliti

dan langsung membuat kur3a kalibrasi agar langsung bias melakukan

re3isi atau pengulangan pengambilan data saat ada penyimpangan* Setelah melakukan pengukuran D$L sebaiknya bilas terlebih dahulu

dengan aJuadest! hal ini dilakukan untuk meminimalisir adanya

kesalahan pengukuran

DAFTAR PUSTAKA

Djauhari ! Agus*+',=obsheet Pengendalian Proses-Dinamika Tangki=urusan Teknik

#imiaPoliteknik Negeri &andung?&andung

2


35/36

Arad. !"##. $aca%-%aca% Reaktor

&eterogen'http?//Arad&logspotom/*+''/+1/)acam-)acam-6eaktor-

$eterogen$tmlU/*+''/+1/)acam-)acam-6eaktor-$eterogen$tml

(ani, )gam ira. 2012. 'eaktor:tt@::a%a(+.")%+)t.6)(:212:9:!ai)&",!0a&"t(").t("

U$iMurni.2012 onto! La$oran (T':

tt@::+!a(&$i.")%+)t.6)(:212:2:6)$t)"a)a$

6+t6)$ti$&)&++ti!,.t("

Nurhayati!Vina *+'* )engukur D$L dari Larutan 7lektrolit?

http?//nuyinanablogspotcom/*+'*/+(/mengukur-dhl-dari-larutan

elektrolithtmlU/*+'*/+(/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolithtml

Da;i >B+a?k!e?ker.B+og4$ot.om>2013>03>Li4trik6Dinami4.=tm+

$a%ud.www>nhasAc;d/Lkpp/Tani/)ahmud.*+-.*+bab.*+,Pd"

http?//khoirulaam9:blogspotcom/*+'*/+0/prinsip-kerja-

konduktometerhtml

LAMPIRAN

30
http://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://c/Users/N.F%20Nugraha/Pictures/PRA%20UAS/DINAMIKA%20TANGKI/Uni,http://c/Users/N.F%20Nugraha/Pictures/PRA%20UAS/DINAMIKA%20TANGKI/Uni,http://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://www.unhas.ac.id/lkpp/tani/Mahmud%20-%20BAB%203.pdfhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.htmlhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.htmlhttp://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://c/Users/N.F%20Nugraha/Pictures/PRA%20UAS/DINAMIKA%20TANGKI/Uni,http://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://www.unhas.ac.id/lkpp/tani/Mahmud%20-%20BAB%203.pdfhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.htmlhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.html


36/36

6eaktor tangki berpengaduk Pengukuran D$L dengan

#onduktometer

Pengenceran larutan Nal Panel control reactor dinamika

tangki

Dinamika Tangki Kel 7

Documents

Transcript of Dinamika Tangki Kel 7