HETP Mbuddd

39
INTISARI HETP (Heigh Equivalent of Theoritical Plate) digunakan untuk menghitung tinggi kolom bahan isian dengan terlebih dahulu menentukan jumlah plate teoritisnya. Percobaan HETP dimaksudkan untuk menentukan perbandingan tinggi kolom bahan isian yang ekuivalent dengan satu plate teoritisnya. Dalam percobaan ini, bahan yang digunakan sebagai umpan adalah alkohol dan aquadest, sedangkan alat yang digunakan adalah kolom bahan isian dilengkapi dengan labu leher tiga, pemanas dan pendingin. Mula-mula campuran alkohol-aquadest dalam labu leher tiga dipanaskan. Setelah suhu konstan, destilat dan residu diambil untuk diamati indeks biasnya. Berdasarkan indeks bias dari grafik indeks bias vs fraksi mol maka mol fraksi destilat dan residu dapat diketahui. Dimana mol fraksi destilat (X d ) dan mol fraksi residu (X w ) tersebut digunakan untuk menghitung jumlah plate sehingga diperoleh HETP. Adapun hasilnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini. No . Umpan (ml) HETP ( cm plate ) Alkohol Aquadest McCabe Thiele Fenske Underwood 1. 2. 3. 200 100 300 200 300 100 31.34328358 68.85245902 16.40625 23.57584481 34.19713237 18.13848757 1

Transcript of HETP Mbuddd

Page 1: HETP Mbuddd

INTISARI

HETP (Heigh Equivalent of Theoritical Plate) digunakan untuk menghitung tinggi kolom bahan isian dengan terlebih dahulu menentukan jumlah plate teoritisnya. Percobaan HETP dimaksudkan untuk menentukan perbandingan tinggi kolom bahan isian yang ekuivalent dengan satu plate teoritisnya. Dalam percobaan ini, bahan yang digunakan sebagai umpan adalah alkohol dan aquadest, sedangkan alat yang digunakan adalah kolom bahan isian dilengkapi dengan labu leher tiga, pemanas dan pendingin.

Mula-mula campuran alkohol-aquadest dalam labu leher tiga dipanaskan. Setelah suhu konstan, destilat dan residu diambil untuk diamati indeks biasnya. Berdasarkan indeks bias dari grafik indeks bias vs fraksi mol maka mol fraksi destilat dan residu dapat diketahui. Dimana mol fraksi destilat (Xd) dan mol fraksi residu (Xw) tersebut digunakan untuk menghitung jumlah plate sehingga diperoleh HETP. Adapun hasilnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

No.

Umpan (ml)

HETP (cmplate )

Alkohol Aquadest McCabe Thiele Fenske Underwood1.2.3.

200100300

200300100

31.3432835868.85245902

16.40625

23.5758448134.1971323718.13848757

1

Page 2: HETP Mbuddd

BAB I

PENDAHULUAN

A. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan perbandingan tinggi kolom bahan isian

yang ekuivalent terhadap satu plate teoritis pada destilat alcohol – aquadest dalam

system batch.

B. LATAR BELAKANG

Dalam industri sering dibutuhkan bahan-bahan yang relatif murni terhadap bahan-

bahan lainnya, baik didalam proses industri maupun hasil industri. Untuk itu

diperlukan metode untuk memisahkannya.

Untuk bahan-bahan yang terdiri dari cairan-cairan, metode destilasi lebih sering

digunakan yaitu dengan menggunakan menara pemisah. Baik yang menggunakan

jenis menara dengan bahan isian ataupun menara dengan plate.

Konsep HETP pada dasarnya untuk mencari tinggi kolom bahan isian yang

equivalent dengan satu plate toeritis. Konsep HETP juga dipergunakan untuk

membandingkan suatu effisiensi menara isian terhadap menara plate. Effisiensi

menara bahan isian, kecepatan dan sifat fluida, keadaan operasi dan umumnya oleh

variasi keadaan dispersi cairan dipermukaan bahan isian.

C. TINJAUAN PUSTAKA

HETP dalam penggunaannya sering digunakan dalam perhitungan menara

destilasi dengan bahan isian. Destilasi adalah suatu cara pemisahan komponen-

komponen dari suatu larutan tergantung dari distribusi bahan-bahan antara fase cair

dan fase gas. Berdasarkan konstruksi, menara destilasi digolongkan :

1. Menggunakan plate dengan bubble cup atau perforated.

2

Page 3: HETP Mbuddd

2. Menggunakan packing dengan menara bahan isian seperti yang dipakai

dalam percobaan HETP.

Adapun jenis bahan isian antara lain :

1. Bahan isian yang tersusun secara acak/random packing, diantaranya

rashing ring, lessing ring.

2. Bahan yang tersusun teratur (regular packing), diantaranya double

spiral ring, wood grid.

3. Pseudo colom, kontak fase terjadi pada plate seperti misalnya hitted

trays, riple trays. ( Trebal, 1986 )

Sedangkan sifat-sifat yang harus dimiliki oleh bahan isian adalah :

1. Luas permukaan bidang basah (bidang kontak) bahan isian per satuan

volume bahan isian cukup besar.

2. Susunan bahan isian dalam kolom cukup memberikan rongga kosong,

sehingga memudahkan aliran fluida, sedangkan penurunan tekanan

aliran tidak terlalu besar.

3. Permukaan bahan isian mudah menjadi basah.

4. Tahan terhadap suhu dan perubahannya, dan tidak mudah berkarat.

5. Bulk density cukup rendah.

6. Cukup kuat, tidak mudah pecah.

(Foust, 1980)

Didalam distilasi ada beberapa cara untuk menentukan jumlah plate teoritis

sebagai plate minimum, yaitu dengan cara :

1. Metode Mc Cabe Thiele.

Ya =

α ab . Xa1 +( α ab - 1) Xa

Rumus diatas didapat dari :

ab =

Ya/XaYb/Xb

YaXa

=α ab (YbXb )

3

Page 4: HETP Mbuddd

Ya = α ab (Yb

Xb ) Xa

Ya =

α ab .(1-Ya )1 - Xa

Xa

Syarat-syarat metode Mc Cabe Thiele :

a. Apabila sistem campuran yang disuling menghasilkan diagram

komposisi uap jenuh dan cair jenuh adalah lurus dan sejajar atau

garis operasi mendekati garis lurus atau sejajar.

Syarat ini jarang dijumpai bila besaran-besarannya dalam satuan

massa atau jika komposisi dalam satuan fraksi massa dan entalpi

dalam satuan

Btulbm , tetapi lebih mendekati bila satuan dalam mol.

b. Jika persyaratan a) dapat dipenuhi, maka

L nV n+1 pada seksi

rektifikasi dan

LmV m+1 pada seksi striping bernilai tetap. Keadaan

semacam ini dikenal sebagai “Constant molal ever flow and

Vaporation”.

c. Tekanan di seluruh menara dianggap tetap.

d. Panas percampuran (Hs) dapat diabaikan.

e. Panas laten penguapan () rata-rata tetap.

Bila ditinjau dari seksi enriching/rektifikasi :

Neraca bahan :

Vn+1 = Ln + D

Neraca komponen

Vn+1 . Yn+1 = Ln . Xn + D . Xd

Yn+1 =

L nV n+1

. X n+ DV n+1

X d

Lo = L1 = Ln

V1 = V2 = Vn+1

4

Page 5: HETP Mbuddd

Yn+1 =

LV

X n+ DV

Xd

. . . . . . . . . . (1)

V1 = Lo + D

V = L + D

Yn+1 =

LL +D

X n+ DL+D

X d

. . . . . . . . . . (2)

Yn+1 =

L/DL/D + 1

X n+ X dL/D + 1

Yn+1 =

RR + 1

X n+ X dR +1 . . . . . . . . . . (3)

Persamaan 1, 2, dan 3 disebut persamaan garis operasi atas (GOA)

dengan slope :

LV

= LL +D

= RR + 1

dan intercept :

D .X dV

= D .X d

L + D= X d

R + 1

Bila dilihat dari seksi striping :

Lm = Vm+1 + B

Vm+1 = Lm – B

Vm+1 . Ym+1 = Lm . Xm – B . Xb

Ym+1 =

LmV m+1

X m - B . X b

V m+1

Y =

LV

X m - B . X b

V . . . . . . . . . (4)

Persamaan 4) disebut persamaan garis operasi bawah (GOB)

dengan slope :

5

Page 6: HETP Mbuddd

LV

dan intercept :

- B . X b

V

Pada refluks total dimana seluruh uap yang terembunkan dalam

kondensor dikembalikan kedalam kolom sebagai refluks maka

tidak ada hasil distilat (D=0).

Perbandingan refluks ( L oD )

adalah tak terhingga.

2. Metode Fenske Underwood.

d =

Pao

Pbo , pada suhu puncak (td)

w =

Pao

Pbo , pada suhu bawah (tw)

dimana :

Pao = tekanan uap murni komponen a

Pbo = tekanan uap murni komponen b

Untuk campuran ideal, metode ini didasarkan atas volatilitas

relatif ab antara kedua komponen, dengan terlebih dahulu

menetapkan d dan w.

ab =

Ya (1-Xa )Xa (1-Ya )

dimana :

Y = mol fraksi uap

X = mol fraksi cairan

Campuran ideal mematuhi hukum Roult dan volatilitas relatifnya

ialah tekanan uap komponennya.

Pa = Pao . Xa Pa = tekanan partial a

Pb = Pbo . Xb Pb = tekanan partial b

6

Page 7: HETP Mbuddd

Ya =

PaPt Pt = tekanan total

Yb =

PbPt

ab =

Ya/XaYb/Xb

=Pa/XaPb/Xb

=(Pao . Xa ) /Xa

(Pbo . Xb) /Xb

=

Pao

Pbo

(Soetomo Pd., 1981)

Untuk sistem biner

YaYb dan

XaXb dapat diganti dengan :

Ya1 - Ya dan

Xa1 - Xa

sehingga :

ab =

Ya/XaYb/Xb =

YaYb

.XbXa

ab =

Ya1 - Ya

.1 - XaXa

Ya1 - Ya =

α ab Xa1 - Xa

Untuk plate n + 1 :

Y n+1

1 - Y n+1=α ab

X n+1

1 - X n+1

Oleh karena refluks total destilat (D) = 0 dan

LV = 1, Yn+1 = Xn,

sehingga :

X n1 - X n

=α ab X n+1

1 - X n+1

Pada puncak kolom, bila kondensor total Y1 = Xd

7

Page 8: HETP Mbuddd

X d1 - X d =

α ab X 1

1 - X 1 . . . . . . . . . . (1)

Untuk n plate berurutan menghasilkan :

X 1

1 - X 1 = α ab

X 2

1 - X 2 . . . . . . . . . . (2)

Jika persaman (1) dan (2) dikalikan satu sama lain dan suku-suku

tengah saling menghapuskan, maka :

X d1 - X d =

(α ab)n X n1 - X n

Untuk sampai ke hasil bawah yang keluar dari kolom diperlukan

N min plate ditambah satu reboiler.

X d1 - X d =

(α ab)N min + 1.Xb

1 - X b

Untuk mendapatkan N min dengan logaritma menghasilkan :

N min =

log X d

1 - X d.X b

1 - X b

log α ab - 1

Rumus ini telah sesuai dengan menggunakan system destilat yang

menggunakan kondensor total dan reboiler parsial. (Treybal, 1986)

Jika perubahan nilai ab dari dasar kolom tidak terlalu menyolok,

maka untuk ab digunakan rata-ratanya.

d =

Po alkoholPo aquadest

w =

Po alkoholPo aquadest

av = (d . w)½

HETP penggunaannya sering untuk perhitungan menara

destilasi dengan memakai bahan isian. Dengan menggunakan

8

Page 9: HETP Mbuddd

metode diatas, jumlah plate minimum dapat diketahui, maka harga

HETP dapat dihitung :

HETP =

Tinggi packing kolom bahan isianJumlah plate minimum

Manfaat dari HETP adalah untuk menghitung tinggi kolom

bahan isian dengan terlebih dahulu menentukan jumlah plate

teoritis.

9

Page 10: HETP Mbuddd

BAB II

PELAKSANAAN PERCOBAAN

II. 1 BAHAN

Bahan yang digunakan adalah : 1. Alkohol 2. Aquadest

III. 2 ALAT

Alat yang digunakan dalam prcobaan yang sudah dilaksanakan antara lain :

1. Labu leher tiga.

2. Thermometer.

3. Kolom bahan isian.

4. Piknometer.

5. Erlenmeyer.

6. Pemanas listrik.

7. Pipet.

8. Kondensor.

9. Corong.

10. Gelas ukur.

11. Refraktometer.

12. Tabung reaksi.

13. Statif.

10

Page 11: HETP Mbuddd

A. GAMBAR ALAT

B. CARA KERJA

1. Membuat larutan standart alkohol – aquadest untuk membuat grafik standart dari

fraksi mol vs indeks bias.

2. Memeriksa terlebih dahulu rangkaian alat percobaan.

3. Membuat larutan umpan, yaitu campuran alcohol 200 ml dan aquadest 200 ml

4. Memasukkan larutan umpan kedalam labu leher tiga, diusahakan jangan sampai

tumpah.

5. Menghidupkan pendingin balik dan pemanasnya serta mengatur kran pada posisi

refluks total.

11

Page 12: HETP Mbuddd

6. Mencatat secara periodik perubahan suhu residu dan destilat, sehingga dapat

diketahui berapa lama dicapai suhu keduanya tetap.

7. Setelah suhu destilat dan residu konstan, mengambil destilat dengan memutar kran

refluks, kemudian mengamati indeks biasnya. Setelah cukup, kran dikembalikan

ke posisi refluks total.

8. Mematikan pemanas, mengambil residu dan menampungnya seperti pengambilan

destilat. Mengamati indeks biasnya.

9. Menghidupkan pemanas seperti semula.

10. Mengamati indeks bias destilat dan indeks bias residu.

11. Mengulangi percobaan mulai dari langkah ke 6 sampai 11 untuk larutan umpan

100 ml alcohol dan 300 ml aquadest serta 300 ml alcohol dan 100 ml aquadest.

C. ANALISIS

1. Mencari densitas alkohol.

Menera piknometer sebagai berikut :

Berat piknometer kosong : A gram.

Berat piknometer + aquadest : B gram.

Berat aquadest : (B – A) : C gram.

Dari tabel 3-28, p.3-75, Perry, didapat harga densitas aquadest ( aquadest) pada

suhu t tersebut adalah

Cρ aquadest = V ml.

Menentukan densitas alkohol :

Berat piknometer + alkohol : D gram.

Berat alkohol : (D – A) : E gram.

Dengan menganggap volume piknometer = volume alkohol, pada suhu yang sama

t, maka :

Densitas alkohol :

E gramV ml = alkohol

gramml

2. Mencari kadar alkohol (sampel).

Dengan mengetahui densitas alkohol pada suhu t, maka dari Perry’s Chemical

Engineers’ Handbook tabel 3-110, p.3-89 akan didapat kadar alkohol : K%.

12

Page 13: HETP Mbuddd

3. Membuat grafik standart.

Untuk membuat grafik standart antara fraksi mol dengan indeks bias diperlukan

beberapa campuran dengan berbagai perbandingan untuk menghitung fraksi mol

dengan data-data :

Kadar alkohol : K%.

Alkohol : L ml.

Aquadest : M ml.

Densitas alkohol : alkohol.

Densitas aquadest : aquadest.

Maka :

Alkohol =

ρ alkohol x L x K%BM alkohol = S gmol.

Aquadest =

( ρ aquadest x M )+ρ alkohol x L x (100%- K% )BM aquadest = R gmol.

Sehingga fraksi alkohol :

X =

SS +R = Q mol

Sehingga dari harga fraksi mol alkohol tersebut dan indeks bias dapat dibuat grafik

standart.

4. Mencari fraksi mol destilat dan residu sampel.

Dengan mengetahui indeks bias sampel dan dengan menggunakan grafik standart

didapat fraksi mol destilat dan residu.

5. Mencari sifat penguapan rata-rata (av).

Harga d dan w dicari dengan menggunakan rumus :

d =

Po alkoholPo aquadest P pada suhu td

w =

Po alkoholPo aquadest P pada suhu tw

av = (d . w)½

13

Page 14: HETP Mbuddd

Po alkohol dan aquadest dapat dilihat pada fig. 543, p. 583, G.G. Brown, “Unit

Operation”.

6. Menentukan HETP.

Sebelumnya dihitung jumlah plate minimum (Np min). Jumlah Np min pada

percobaan ini diasumsikan kondisi kondensor dan reboiler total, dengan cara :

a. Metode Mc Cabe Thiele

Metode ini menggunakan grafik antara fraksi mol uap (Y) vs fraksi mol cairan

(X). Dalam penggambaran kurvanya digunakan diagram kesetimbangan etanol

– aquadest yang terdapat pada G.G. Brown, “Unit Operation”, p. 582.

b. Metode Fenske Underwood

Dengan rumus :

Np min =

log X d

1 - X d.1 - X b

X blog α av

- 1

Maka harga HETP :

HETP =

Tinggi kolom bahan isianNp min

14

Page 15: HETP Mbuddd

BAB III

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

III. 1. HASIL PERCOBAAN

Percobaan yang sudah dilakukan menghasilkan data sebagai berikut :

1.

A Hasil Percobaan

Suhu Aquadest = 28.7 ˚C

Berat pikno kosong = 15.822 gramberat piknometer + aquadest= 40.992 gram

berat aquadest= 25.17 gram

berat piknometer + alkohol= 37.54 gram

berat alkohol= 22.259 gram

densitas aquadest=0.996063

7 gram/ml

volume piknometer= 25 ml

densitas alkohol= 0.88086 gram/ml

kadar alkohol (30˚C)= %

Tinggi Bahan isian= 55 cm

15

Page 16: HETP Mbuddd

Tabel 1. Indeks bias dan Fraksi mol larutan standart.

No.

Alkohol (ml)

Aquadest

Indeks Bias (n)

Mol Alkohol

Mol Aquades

Fraksi Mol

1 1 0 1.3614 0.0117 0.0190 0.38212 1 1 1.3513 0.0117 0.0743 0.13633 1 2 1.3442 0.0117 0.1296 0.08304 1 3 1.3431 0.0117 0.1850 0.05965 1 4 1.3393 0.0117 0.2403 0.04656 0 1 1.3345 0.0000 0.0553 0.00007 2 1 1.3559 0.0235 0.0933 0.20108 3 1 1.3587 0.0352 0.1122 0.23879 4 1 1.3592 0.0469 0.1312 0.2634

Dari data diatas menunjukkan bahwa indeks bias sangat berbengaruh terhadap

fraksi mol, yaitu semakin besar indeks bias, semakin besar pula fraksi molnya. Hal ini

disebabkan alkohol mempunyai indeks bias lebih besar daripada aquadest.

Tabel 2. Indeks bias destilat dan residu.

no.umpan(ml) Indeks bias Suhu (˚C)

Alkohol Aquades Destilat residu TR TD1 200 100 1.3632 1.3535 89 842 150 130 1.3622 1.3508 91 83.5

3 180 180 1.3627 1.3485 90.2 83

III. 2. PEMBAHASAN

Apabila kita mencari N min dengan metode Mc Cabe Thiele, berarti N min yang

kita dapatkan sudah termasuk reboiler. Dimana reboiler dianggap satu plate jika telah

terjadi kesetimbangan didalamnya.

16

Page 17: HETP Mbuddd

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikum yang didapat, indeks bias distilat selalu lebih besar

dibanding indeks bias residu,hal ini disebabkan karena hasil distilat merupakan alkohol

murni atau tanpa adanya campuran dari aquades,sedangkan pada batom atau residu masih

terdapat aquades dan fraksi mol destilat lebih besar dibanding residunya, semakin banyak

alkohol yang terdapat dalam larutan maka semakin besar indeks biasnya.

Berdasarkan hasil perhitungan dengan metode Fenske Underwood diperoleh hasil

sebagai berikut:

no.

umpan (ml) Fraksi molNmin HETP

alkohol aquadest destilat residu1 200 100 0.3138 0.1967 0.8474 64.90552 150 130 0.3018 0.1642 1.0224 53.79383 180 180 0.3078 0.1364 1.3246 41.5231

Dari hasil perhitungan dengan metode Mc Cabe Thiele diperoleh hasil sebagai

berikut:

No.umpan (ml)

Nmin HETPalkohol aquadest

1 200 100 0.8721 63.06412 150 130 1.0291 53.44333 180 180 1.3900 39.5688

Jumlah plate yang digunaan sangat dipengaruhi oleh fraksi mol umpan, yaitu pada

volume tetap dengan fraksi mol umpan yang semakin kecil atau umpan yang semakin

encer, maka jumlah plate minimum yang digunakan akan semakin banyak, sedangkan

HETP-nya semakin kecil, karena harga HETP berbanding terbalik dengan jumlah plate

monimum yang dibutuhkan untuk tinggi kolom bahan isian yang sama.

17

Page 18: HETP Mbuddd

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

1. Alan, S., Foust, and Cecil H. Chilton, 1980, “Principle of Unit Operation”, Mc Graw

Hill, Kogakusha Ltd., Japan.

2. Brown, G.G., 1978, “Unit Operation”, 14th printing, John Willey and Sons, New York.

3. Perry, R.H., 1984, “Chemical Engineers’ Handbook”, 6th edition, Mc Graw Hill Book

Company Inc., New York.

4. Soetomo Poerodiprojo, 1981, “Diktat Operasi Teknik Kimia III”, Pusat Penerbitan

Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta.

5. Treybal, R.E., 1986, “Mass Transfer Operation”, 2nd edition, Mc Graw Hill, New York.

18

Page 19: HETP Mbuddd

BAB VI

PERHITUNGAN

1. Mencari densitas alkohol.

- Mengukur volume piknometer.

Densitas aquadest (30oC) = 0,995647

gramml .

Berat aquadest = 25,2485 gram.

Volume piknometer =

25,2485 gram

0,995647 gramml = 25,3589 ml.

- Menentukan densitas alkohol.

Berat alkohol = 20,9685 gram.

Volume piknometer = 25,3589 ml.

Densitas alkohol =

20,9685 gram25,3589 ml = 0,82687

gramml .

2. Mencari kadar alkohol.

Pada tabel 3-110 p. 3-89 Perry, diperoleh :

Kadar Densitas pada suhu

19

Page 20: HETP Mbuddd

% 30 C92 0.8038493 0.80111

Karena alkohol = 0,82687

gramml , maka dengan cara interpolasi data, akan

diperoleh harga kadar alkohol :

92

x

93

0.80384 0,8015 0,80111

x - 9293-92 =

0,8015 - 0,803840,80111 - 0,80384

x - 921 =

- 0,00234- 0,00273

- 0,00273x + 0,25116 = - 0,00234

- 0,00273x = - 0,2535

x = 92,86

Maka kadar alkohol (K%) adalah 92,86 %.

3. Membuat grafik standart.

Mencari harga fraksi mol untuk larutan standart :

BM alkohol = 46.

BM aquadest = 18.

Kadar alkohol = 92,86%.

Densitas alkohol = 0,8015

gramml .

20

Page 21: HETP Mbuddd

Densitas aquadest = 0,995945

gramml .

Alkohol =

( ρ alkohol )( V alkohol )(K% )BM alkohol = A.

Aquadest =

( ρ alkohol )( V alkohol )(1 - K% )+( V aquadest )( ρ aquadest )BM aquadest =

B

Fraksi mol =

AA +B

Kemudian dimasukkan ke rumus dengan perbandingan alkohol : aquadest = 1 : 1 dan

seterusnya.

Alkohol =

(0,82687 ) (1 )(0,8315)46 = 0,0149

Aquadest =

( 0,82687 )(1 )(1 - 0,8315 )+(1)(0 ,995647 )18 = 0,0631

Fraksi mol =

0,01490,0149 + 0,0631 = 0,1910

Analog dengan cara diatas maka akan diperoleh hasil seperti pada tabel 1, selanjutnya

dibuat grafik standart antara indeks bias (n) dan fraksi mol (X).

4. Mencari sifat penguapan rata-rata.

No

Umpan

(ml)

Suhu

(oC)

Po alkohol

(psia)

Po aquadest

(psia)

21

Page 22: HETP Mbuddd

. Alkohol Aquadest Td Tw

1.

2.

3.

50

100

50

100

50

50

77

-

77

-

77

-

-

87

-

86

-

85

15,0

21,0

15,0

20,0

15,0

19,0

6,0

10,5

6,0

9,75

6,0

9,0

Dari harga tersebut besaran ab dapat dihitung yaitu :

d =

Po alkoholPo aquadest =

15,06,0 = 2,5

w =

Po alkoholPo aquadest =

21,010,5 = 2

ab = √2,5 . 2 = 2,236

No.

Umpan

(ml)

Suhu

(oC) d w ab

Alkohol Aquadest Td Tw

22

Page 23: HETP Mbuddd

1.

2.

3.

50

100

50

100

50

50

77

77

77

87

86

85

2,5

2,5

2,5

2

2,05

2,11

2,236

2,264

2,297

5. Mencari fraksi mol destilat dan residu.

Dengan menggunakan grafik standart dan interpolasi dapat diketahui fraksi mol

destilat dan residu dari larutan umpan yang mempunyai perbandingan volume tertentu.

Misal : Umpan (F1), indeks bias destilat = 1,351, maka fraksi mol dicari dengan

interpolasi atau memplotkan.

x

0,1910

0,1118

1,351 1,3495 1,348

x - 0,11180,1910 - 0,1118 =

1,351 - 1,3481,3495 - 1,348

x - 0,11180,0792 =

0,0030,0015

0,0015x – 1,677.10-4 = 2,376.10-4

x = 0,2711

No.

Umpan

(ml)

Indeks Bias

(n)

Fraksi Mol

(X)

Alkohol Aquadest Destilat Residu Destilat Residu

1. 50 100 1,351 1,333 0,2711 0,3576

23

Page 24: HETP Mbuddd

2.

3.

100

50

50

50

1,3495

1,347

1,339

1,3395

0,1910

0,0732

0,0540

0,0546

6. Mencari jumlah plate minimum.

a. Metode Fenske Underwood.

N min =

log X d (1- Xw )X w (1 - X d )

log α ab - 1

Untuk umpan 1 (F1) :

N min =

log 0,2711 (1- 0,3576 )0,3576 (1 - 0,2711)

log 2,236 - 1

=

log 0,174154640,26065464

log 2,236 - 1

= 1,501

HETP =

421,501 = 27,98

No

.

Fraksi mol N min HETP

Destilat Residu

1.

2.

3.

1,351

1,3495

1,347

1,333

1,339

1,3395

1,501

0,738

0,624

27,98

56,91

67,31

24

Page 25: HETP Mbuddd

b. Metode Mc Cabe Thiele.

Data fraksi mol uap-cairan didapat dengan bantuan X vs Y. Rumus yang

digunakan :

Y =

α ab . X1 +( α ab - 1)X

Umpan 1; ab = 2,236.

X 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Y 0,20 0,36 0,49 0,60 0,69 0,77 0,84 0,90 0,95 1

Umpan 2; ab = 2,264.

X 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Y 0,20 0,36 0,49 0,60 0,69 0,77 0,84 0,90 0,95 1

Umpan 3; ab = 2,297.

X 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Y 0,20 0,36 0,49 0,60 0,69 0,77 0,84 0,90 0,95 1

No

.

Fraksi mol N min HETP

Destilat Residu

1.

2.

3.

1,351

1,3495

1,347

1,333

1,339

1,3395

0,53

1,8

0,5

79,25

23,33

84

25

Page 26: HETP Mbuddd

LAMPIRAN

26

Page 27: HETP Mbuddd

Gambar 1. Hubungan antara Indeks bias (n) dan Fraksi mol (X).

27

Page 28: HETP Mbuddd

Gambar 2. Jumlah plate minimum umpan F1.

28

Page 29: HETP Mbuddd

Gambar 3. Jumlah plate minimum umpan F2.

29

Page 30: HETP Mbuddd

Gambar 4. Jumlah plate minimum umpan F3.

30