KESETIMBANGAN UAP-CAIR · Perhitungan BUBLE Dan Dew Point Dengan Hukum Roults Penyimpangan Terhadap...
Transcript of KESETIMBANGAN UAP-CAIR · Perhitungan BUBLE Dan Dew Point Dengan Hukum Roults Penyimpangan Terhadap...
KESETIMBANGAN
UAP-CAIR
2017
Agung Ari Wibowo S.T., M.ScTermodinamika
Learning Objective
Model Sederhana Dalam VLE : HukumRoults
Perhitungan BUBLE Dan Dew Point DenganHukum Roults
Penyimpangan Terhadap Hukum Roults
KegiatanIndustri
Aplikasi VLE dalam Industri
Data kesetimbangan
(VLE)
Proses Pemisahan
(ex. Distilasi)
Va
po
r-Li
qu
id E
qu
ilib
ria
Kesetimbangan Vapor-Liquid?
Vapor Liquid
L
i
V
i ff ˆˆ
sat
iiiii PxPy ˆ
Pada Tekanan Rendah
1
2
1ˆ i
Wilson
PERMODELAN VLE
UNIQUACNRTL
Model Sederhana RAOULTS
Model Koefisien Aktifitas
sat
iii PxPy
sat
iiiii PxPy ˆ
Hukum Roults : VLE Sederhana
RAOULTSsat
iii PxPy
sat
iiiii PxPy ˆ
L
i
V
i ff ˆˆ
Asumsi Hukum Roults1. Fase uap adalah gas ideal (P rendah)2. Fase cair adalah campuran ideal
sat
iii PxPy 15,273log
CT
BAP sat
EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE
Modified Othmer Ebuilometer
EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE
ŚwiętosławskiEbuilometer
a. Kondenserb. Tempat Sampling fase vaporc. Thermometerd. Sirkulasi fase uap dan caire. Boiler f. Drain valve / sampling fase liquid
Świętosławski1881-1968, Polandia
EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE
Malanowski Ebuilometer
EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE
V2
V1
P
T
U
B : Boiler
CP : Cottrel Pump
S : Tabung Kesetimbangan
C1 : Cooler 1
C2 : Cooler 2
V : Vapor Fraction Condensate Trap
L : Liquid Fraction Trap
T : Thermocouple
F : Tabung Umpan
U : Manometer Pipa U
T : Tangki Udara
V1 : Valve ke pompa Vakum
V2 : Valve Pengatur Tekanan
P : Pompa Vakum
Modified Bero-Rogalski Ebuilometer
Va
po
r-Li
qu
id E
qu
ilib
ria
Kurva Kesetimbangan Vapor-Liquid
xA xA
Isothermal VLE Isobaric VLE
V + L V + L
PERHITUNGAN TITIK DIDIH
Hitunglah titik didih dari aseton pada tekanan 2 bar dengan menggunakan persamaan
Antoine?
Dari apendiks A (Poling Dkk., 2001), konstanta Antoine adalah A = 4.2184, B = 1197,01
dan C = 228,06. (P (bar), T (K)
K
PerhitunganBUBLE danDew Point
Thermodynamics
BUBLE DAN DEW POINT
BUBL P : 𝑦𝑖 dan P dihitung
𝑥𝑖dan T tersedia
DEW P : 𝑦𝑖 dan P dihitung
𝑥𝑖 dan T tersedia
BUBL T : 𝑦𝑖 dan T dihitung
𝑥𝑖 dan P tersedia
DEW T : 𝑦𝑖 dan T dihitung
𝑥𝑖 dan P tersediaxA
Isobaric VLE
Buble Line
Dew Line
Melibatkan iterasi
Perhitungan BUBLE dan DEW POINT
sat
iii PxPy 𝑦𝑖 = 1
𝑃 = 𝑥𝑖𝑃𝑖𝑠𝑎𝑡
Perhitungan Buble Point
𝑥𝑖 = 1
𝑃 =1
σ 𝑦𝑖/𝑃𝑖𝑠𝑎𝑡 Perhitungan Dew Point
Atau
Perhitungan BUBLE dan DEW POINT
Dengan menggunakan Hukum Raoult, hitunglah berikut ini untuk sistem biner
metanol (1) / etanol (2):
a. Bila x1 = 0,33 dan T = 70C, tentukan y1 dan P.
b. Bila y1 = 0,33 dan P = 2 bar, tentukan x1 dan T.
Data yang diperlukan adalah konstanta A, B dan C dari persamaan Antoine:
T dalam C
P dalam “mmHg”
Komponen A B C
Ethanol 8.20417 1642.89 230.3
Methanol 8.08097 1582.27 239.7
BUBLE P
•Dengan persamaan Antoine, nilai tekanan uap masing-masingkomponen pada suhu 70C adalah,
1,25171 satP bar
0,72352 satP bar
satsat PxPxP 2211
7235,0)33,01(2517,133,0 P
0,8978P bar
P
Pxy
sat
111
8978,0
2517,133,01
y
46,01 y
Gini ajamah
gampang…
BUBLE T
b.) Dikarenakan T adalah data yang dicari dan juga dibutuhkan dalam perhitungan
tekanan uap, maka penyelesaian perhitungan ini harus menggunakan metode iterasi
Asumsi, T = 70C sehingga diperoleh,
1,25171 satP bar
0,72352 satP bar
Perhitungan bubble point,
0,8978P bar Harusnya tekanan adalah 2 bar
Bisa digunakan goal seek
T = 91,35C
6729,21 satP bar
6686,12 satP bar
P
Pxy
sat
111
2
6729.233,01
y
44,01 y
PenyimpanganterhadapHukum Raoults
Thermodynamic
Laboratory
Va
po
r-Li
qu
id E
qu
ilib
ria
Penyimpangan Hukum Raoults
P-x-y diagram sistem biner benzena (1) / toluena
(2) pada T 100C dengan menggunakan hukum
Raoult
sat
iii PxPy
Larutan IdealFase Gas ideal
Va
po
r-Li
qu
id E
qu
ilib
ria
Penyimpangan Hukum Raoults
Diagram P-x-y pada T konstan 100C : a. etanol (1)
+ air (2)
P-x1 Jikadihitungdengan HukumRoults, kenapaberbeda??
Larutan Non Ideal
AzeotropX1 = y1
TERIMA KASIHSEKIAN Dan.....