Packed+Column

7/28/2019 Packed+Column

http://slidepdf.com/reader/full/packedcolumn 1/37

PRESENTASI PERPINDAHAN MASSA

Packed ColumnDistilation

Darul Hamdi

Desi Anggarawati

Destya Nilawati

Dini AssyifaEster Kristin

Indrianti Pramadewi

Nindya Sani W

Nirwanto Honsono



#

Packed Tower

digunakan untuk kontakkontinu diantara liquid dan

gas di dalam kolom

berbentuk silinder yang di

dalamnya diisi packing .

Selain itu juga dilengkapidengan pemasukan gas dan

ruang distribusinya pada

bagian bawah sedangkan

pemasukan zat cair dan

ruang distribusinya pada

bagian atas.



#



#

Karakteristik Tower Packing

1.Harus tidak bereaksi (kimia) dengan fluida didalam menara

2.Harus kuat, tetapi tidak terlalu berat

3.Harus mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arustanpa terlalu banyak zat cair yang terperangkap (hold up ) ataumenyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggi.

4.Harus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskanantara zat cair dan gas. Suatu ukuran penting disini adalahparameter ‘a’ yang memiliki satuan ft2 /ft3 atau m2 /m3 (dapatdilihat pada tabel karaktristik random packing)

5. Tidak terlalu mahal.



#

Tabel Karakteristik Random Packing



#

• TOWER SHELL

Material tergantung kondisi

korosi

Sirkular agar nyaman & kuat

• PACKING SUPPORT

Membantu distribusi gas kepacking

• PACKING RESTRAINER

Melindungi packing agar

tidak terangkat• ENTRAINMENT

ELLIMINATOR

Mengumpulkan entrainment

(kabut).

P

A

CK

E

D

T

O

W

E

R



#

Jenis packing• Random packing

fall randomly

tower may first be filled with water

smaller size: larger spesific surface & gas-

pressure drop larger size: cost less / unit volume

• Regular packing

Low gas-pressure drop & greater possiblefluid flow rates

More costly installation



#

Random Packing

(a) Raschig Rings, (b) Lessing Rings, (c) Partition Rings,

(d) Berl Saddle, (e) Intalox saddle, (f) Tellerette,

(g) Pall Ring.



#

Regular Packing

(a) Raschig Rings, (b) Double Spiral Rings,

(c) Expanded Metal-Lath Packing, (d) Wood Grids.



#

Distribusi Liquid

Dry packing

tidak efektif untuk transfer massa!!

Spray Nozzles

banyak entrainment liquid dalam gas!!

for LARGE diameter of tower for SMALL diameter of tower



#

RandomPacking Size

danRedistribusi

Liquid

• Untuk random packing:

Jika jumlah packing yang berada di sekitar

dinding menara sedikit (dari jumlah total

packing) maka ada kecenderungan bagi

liquid untuk menuju dinding dan gas

mengalir di tengah menara.

• Penyebab: perbandingan dp/dT < 1/8

• Solusi: meletakkan re-distributor dengan

jarak 3-10 kali dT, meletakkan support

plate dibawah packing support.



#

Countercurrent flow in packedtower

Dalam sebuah

Packed tower, jenis

alian yang

terbentuk adalahcountercurrent flow.

Pada aliran ini,

cairan akan

mengalir daribawah ke atas.

Dan gas dari atas

ke bawah.



#

Hubunganantara laju

alir gas, laju

aliran liquid,laju alir gas,

serta

pressuredrop gas



#

• Proses distilasi dijalankan pada area

loading.

• Pada Area ini, terjadi kompetisi antara

liquid yang turun dengan gas dari

bawah. Aliran gas ke atasakan tertahanoleh liquid

• Di bawah loading, liquid hanya berupa

cairan tipis• Di atas loading gas yang naik berupa

bubble



#

Perhitungan dimensi packedtower Distillator



#

Perhitungan di enriching

Bisa diselesaikan dengan integral 1/(k‘ya(yi-y)sebagai ordinat dengan Gy sebagai absisa. Tapi

sangat sulit mengetahui Gy pada tiap bagian



#

simplifikasi

Simplifikasi

dengan

mengasumsikanbahwa komponen

G dan L sama

pada setiap bagian



#

Untuk Kurva lurus (McCabe)



#

• Rumusnya analog dengan yang ada di

stripping. Namun berbeda limit

integrasinya



#

Illustration 9.12

Determine suitable dimensions of packed

section of a tower for the methanol-water

separation of Illustration 9.8, using 38-mm(1,5-in) Rasching rings.



#

Illustration 9.8

A methanol(A)-water(B) solution containing wt50% at 26,7oC is to be continuously rectified at 1std atm pressure at a rate of 5000 kg/h to provide

a distillate containing 95% methanol and a residucontaining 1% methanol (by weight). The feed isto be preheated by heat exchange with theresidue, which will leave the system at 37,8oC.The distillate is to be totally condensed to a liquid

and the reflux returned at the bubble point. Thewithdrawn distillate will be separately cooledbefore storage. A reflux ratio of 1,5 times theminimum will be used.



#

SOLUSI: uap dan cairan melewati menara, dihitung

dengan cara Ilustrasi 9.8, dengan menggunakan

persamaan 9.62, 9.64, 9.72, dan 9.74 sebagai berikut

x t L ,oC y t G ,

oC vapor liquid

kmol/h kg/h kmol/h kg/h

Enriching section

0,915 66 0,92 68,2 171,3 5303 86,7 2723

0,600 71 0,76 74,3 164 4684 79,6 2104

0,370 76 0,66 78,7 160,9 4378 76,5 1779

Stirpping section

0,370 76 0,66 78,7 168,6 4585 301 7000

0,200 82 0,36 89,7 161,6 3721 294 6138

0,100 87 0,18 94,7 160,6 3296 293 5690

0,02 96,3 0,03 99,3 127,6 2360 260 4767



#

Cont’d..(1)

• Persamaan 9.62

• Persamaan 9.64



#

Cont’d..(2)

• Persamaan 9.72

• Persamaan 9.74



#

Cont’d..(3) Nilai x dan y semuanya ada di garis operasi (Gambar

9.28)



#

Cont’d..(4)

Suhu bubble point dan dew point untuk uap dan cair.Garis operasi memotong pada x = 0,370, membagi

nilai antara bagian enriching dan stripping .

Diameter tower akan diletakkan pada kondisi di atasbagian stripping karena besarnya aliran cairan pada

daerah ini. Selanjutnya (Chap. 8 notation)



#

Cont’d..(5)

Dari hasil tersebut selanjutnya dapatditentukan nilai berikut

C t’d (6)



#

Cont’d..(6) Dari Gambar 6.34

Dipilih gas pressure drop 450 (N/m2)/ m dimanaordinatnya yaitu 0,0825.



#

Cont’d..(7)

Dari Tabel 6.3: Cf = 95, µL = 4,5 x 10-4

kg/m.s, J = 1, gc = 1.

The tower cross-sectional area =

4185/3600(1,264) = 0,92 m2. berhubungan

dengan diameter 1,1 m2. L’ =

7000/3600(0,92) = 1,94 kg/m2 s.



#

Cont’d..(8)

Tabel 6.4

m= 36,5, n = -4,69 x 10-3, p = 0,274,

α AW = 42,36 m2

/m3

.

Tabel 6.5

ds = 0,0530 m, β = 0,499, ϕLsW = 0,0086

ϕLtW = 0,0279, ϕLoW = 0,0193, ϕLs = 0,00362(dengan µL = 0,00045 kg/ms, σ = 0,029 N/m)

H = 0,91, ϕLo = 0,0175, ϕLt = 0,0211

C t’d (9)



#

Cont’d..(9)

Pers 6.73 α A = 38 m2/m3 = aTabel 6.3 ε =0,71Pers 6.71 ε0 = 0,71 – 0,0211 = 0,689

Dengan metode pada Chapt. 2, ScG = 1.0, G = 0,0466

kmol/m2s, µG = 2,96 X 10 -5 kg/ms dan dengan Pers 6.70,FG= k’y =1,64 x 10 -3 kmol/m2s

Pers 6.72

kL = 2,66 x10-4 kmol/m2s (kmol/m3). Saat densitas molar air

pada 67oC yaitu 53,83 kmol/m3

C t’d (10)



#

Cont’d..(10) FL = k’X = 53,82 (2,66 X 10-4) = 0,0143

kmol/m2s (fraksi mol)

Nilai serupa pada konsentrasi lainnya yaitu



#

Cont’d..(11) Gambar 9.50



#

Cont’d..(12) Pada x = 0,2 dan y = 0,36 pada garis operasi,garis AB digambar dengan slope = -k’x/k’y =0,0149/(1,692 x 10 -3) = -8,8. nilai B memberikannilai y

i

untuk y =0,36. sama halnya dengan kurvaCD . Selanjutnya , pada nilai M , menghubungkanyi pada N ditempatkan dengan mudah.Perluasan dalam menempatkan gambar menunjukkan yi untuk uap yang memasuki

packed section menjadi dalam kesetimbangandengan reboiler liquid xW. Saat k’x > k’y, intergalPers 9.152 akan digunakan.

Cont’d (12)



#

Cont’d..(12) Nilai berikut dari yi menjelaskan cara

penggambaran dengan nilai G, k’y dan adijelaskan dari plot kembali nilai y.



#

Cont’d..(13) Grafik integrasi untuk Pers 9.152 tidak

ditunjukkan memberikan Ze = 7,53 m untukbagian enriching dan Zs = 4,54 untuk bagianstripping.

Dari contoh di atas, HtG untuk bagian strippingbervariasi dari 0,0466/ (1,640 x 10 -3) (38,0) =0,78 m pada bagian atas sampai 0,997 m padabagian bawah. Pers 9.154 dengan rata-rata HtG

= 0,873 menghasilkan Zs = 4,66 m daripada4,54, sebagai perhitungan awal. Slope kurvakesetimbangan bervariasi sangat besar makadigunakan pada HtG atau koefisien perpindahanmassa yang tidak ditentukan.



무러는 것 있어요??

Arigatou Gozaimasu

Packed+Column

Documents

Transcript of Packed+Column