PEMISAHAN MULTI KOMPONEN DENGAN

PEMISAHAN MULTI KOMPONEN DENGAN

DIRECT SEQUENCE DIVIDING WALL COLUMN

Laporan Penelitian

Disusun untuk memenuhi tugas akhir guna mencapai gelar

sarjana di bidang Ilmu Teknik Kimia

Oleh:

Daniel Giovanni Tanugraha (2015620065)

Pembimbing:

Dr. Ir. Budi Husodo Bisowarno, M.Eng.

Putri Ramadhany, S.T., M.Sc., PDEng.

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

BANDUNG

2019

Scanned with CamScanner

v

INTISARI

Pemisahan suatu komponen murni di dalam campuran merupakan suatu tahap yang paling

sering dibutuhkan dalam dunia industri. Metode pemisahan komponen yang banyak digunakan

dalam industri adalah metode distilasi. Distilasi merupakan metode pemisahan secara termal untuk

memisahkan suatu campuran dengan dua atau lebih zat menjadi fraksi komponen murni,

berdasarkan perbedaan volatilitas serta tekanan uap suatu komponen. Pada pemisahan campuran

multikomponen homogen menjadi lebih dari dua produk biasanya dilakukan dalam suatu rangkaian

beberapa kolom distilasi konvensional. Pemisahan sekuensial tersebut membutuhkan biaya modal

serta jumlah energi yang tinggi. Selain itu, susunan unit operasinya yang membutuhkan banyak unit

mengakibatkan area yang dibutuhkan semakin besar, sehingga diperlukan suatu inovasi baru untuk

mengatasi masalah tersebut, salah satunya dengan mengapplikasikan DWC (Dividing Wall-Column)

dalam industri. DWC memiliki variabel proses meliputi liquid split (Ls), vapor split (Vs), reflux

ratio (R), dan reflux side ratio (Rs).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memahami lebih dalam mengenai pengaruh variabel

proses pada kolom distilasi dua DWC direct sequence, seperti liquid split serta reflux side ratio

terhadap tingkat kemurnian masing-masing produk yang dihasilkan, tanpa menyampingkan tingkat

kebutuhan energi reboiler-nya, sehingga mampu diperoleh variasi liquid split serta reflux side ratio

dalam unit DWC tersebut khususnya untuk pemisahan lima komponen campuran alkohol.

Penelitian dilakukan terhadap umpan campuran lima komponen alkohol meliputi 1-

Heksanol (C6H14O), 1-Oktanol (C8H18O), 1-Dekanol (C10H22O), 1-Dodekanol (C12H26O), dan 1-

Tetradekanol (C14H30O), dengan menggunakan software Aspen PlusTM untuk melakukan simulasi

pemisahan campuran lima komponen alkohol dengan dua unit DWC sequence ini. Penelitian

dilakukan dua tahap, meliputi tahap validasi dan tahap penelitian utama. Pada tahap validasi

dilakukan dengan data literatur (Ramadhany,2011), hingga diperoleh persen kemurnian dan beban

boiler sesuai literatur dengan toleransi error tidak lebih dari 5%. Pada penelitian utama dilakukan

dengan menvariasikan variabel proses liquid split dan reflux side ratio terhadap hasil persen

kemurnian dan beban boiler.

Kata kunci: Dividing wall column, Aspen PlusTM, liquid split, reflux side ratio, kemurnian

beban boiler.

vi

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................................. 1

1.2 Sentral Masalah ............................................................................................................. 2

1.3 Identifikasi Masalah ...................................................................................................... 3

1.4 Hipotesis ....................................................................................................................... 3

1.5 Tujuan Penelitian .......................................................................................................... 3

1.6 Manfaat Penelitian ........................................................................................................ 4

1.6.1 Manfaat bagi Industri............................................................................................. 4

1.6.2 Manfaat bagi Ilmuwan ........................................................................................... 4

1.6.3 Manfaat bagi Indonesia ......................................................................................... 4

1.7 Premis ........................................................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 6

2.1 Distilasi Sederhana ....................................................................................................... 6

2.1.1 Tekanan Uap .......................................................................................................... 9

2.1.2 Konsep Kesetimbangan ......................................................................................... 9

2.2 Distilasi Lanjut ............................................................................................................ 14

2.2.1 Multi Effect Distilation ........................................................................................ 14

2.2.2 Distilasi untuk Pemisahan Tiga Komponen ........................................................ 16

2.2.3 Kolom Petlyuk ..................................................................................................... 17

2.3 Divided Wall Column ................................................................................................. 20

2.4 Pemisahan Campuran Empat Komponen dengan DWC ............................................ 27

2.5 Pemisahan Campuran Lima Komponen dengan DWC .............................................. 28

2.6 Simulator Aspen Plus® ................................................................................................ 29

BAB III METODEOGI PENELITIAN ............................................................... 32

3.1 Proses Simulasi DWC Sequence Menggunakan Software Aspen Plus® ..................... 32

3.1.1 Tahap Validasi Terhadap Litelatur ...................................................................... 35

3.1.2 Tahap Simulasi Peningkatan Kemurnian Komponen .......................................... 40

vii

3.1.3 Tahap Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio (Rs) dan Liquid Split (Ls) terhadap

Kemurnian Product ............................................................................................................ 40

3.1.4 Tahap Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio (Rs) dan Liquid Split (Ls) terhadap

Reboiler Duty (Qr) ............................................................................................................. 41

BAB IV PEMBAHASAN .................................................................................... 43

4.1 Validasi Kolom Distilasi Direct Sequence DWC (Dividing Wall Column) ............... 43

4.1.1 Membandingkan Hasil Validasi terhadap Data Literatur .................................... 43

4.1.2 Validasi Peningkatan Kemurnian Produk dari Kolom DWC Direct Sequence

Menjadi 99% ...................................................................................................................... 44

4.2 Simulasi Pengaruh Reflux Side Kolom Satu terhadap Kemurnian Produk ................ 49

4.3 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Kemurnian Produk ................ 52

4.4 Simulasi Pengaruh Reflux Side Kolom Dua terhadap Kemurnian Produk ................ 54

4.5 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Kedua terhadap Kemurnian Produk ............ 58

4.6 Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Reboiler Duty Kolom

Satu dan Kemurnian Komponen Kolom Distilasi Direct Sequence DWC ............................ 61

4.7 Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom dua terhadap Reboiler Duty Kolom Satu

dan Kemurnian Komponen Kolom Distilasi Direct Sequence DWC .................................... 62

4.8 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Reboiler Duty Kolom Satu dan

Kemurnian Komponen Kolom Distilasi Direct Sequence DWC ........................................... 65

4.9 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Dua dan

Kemurnian Komponen Kolom Distilasi Direct Sequence DWC ........................................... 66

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 70

5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 70

5.2 Saran ........................................................................................................................... 71

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 72

LAMPIRAN A TABEL ....................................................................................... 74

A.1 Validasi Distilasi Direct Sequence DWC (Dividing Wall Column) ............................... 74

A.2 Simulasi Peningkatan Tingkat Kemurnian Komponen Produk pada Distilasi Direct

Sequence DWC hingga 99% Fraksi Massa ............................................................................ 77

viii

A.3 Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Kemurnian Komponen pada

Distilasi Direct Sequence DWC............................................................................................. 78

A.4 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Kemurnian Komponen pada


A.5 Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Kemurnian Komponen pada


A.6 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Kemurnian Komponen pada


A.7 Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Reboiler Duty Kolom Satu

pada Distilasi Direct Sequence DWC .................................................................................... 80

A.8 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Reboiler Duty Kolom Satu pada


A.9 Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Satu

pada Distilasi Direct Sequence DWC .................................................................................... 81

A.10 Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Dua pada


ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Menara Distilasi dengan Tray (kiri) dan Packing (kanan) ..................................... 7

Gambar 2.2 Proses Kontak antara Fass Cair dan Gas pada Tray di Kolom Distilasi ............... 8

Gambar 2.3 Skema Tray pada Menara Distilasi .......................................................................... 10

Gambar 2.4 Enriching Section pada Kolom Distilasi ................................................................. 11

Gambar 2.5 Skema Kondensor Total ............................................................................................ 12

Gambar 2.6 Skema Kondensor Parsial ......................................................................................... 12

Gambar 2.7 Stripping Section pada Kolom Distilasi. ................................................................. 13

Gambar 2.8 Skema Reboiler Parsial. ............................................................................................ 14

Gambar 2.9 Contoh Konfigurasi Kolom Distilasi Multi Efect. ................................................. 15

Gambar 2.10 Konfigurasi Kolom Distilasi Direct Sequence dan, Indirect Sequence pada

Pemisahan Multikomponen ............................................................................................................ 17

Gambar 2.11 Kolom Petlyuk dengan a) Side Rectifier, dan b) Side Stripper. ........................ 18

Gambar 2.12 Kolom Petlyuk dengan Kolom Prefraksionstor ................................................... 18

Gambar 2.13 Derajat Kebebasan pada Kolom Petlyuk Ditandai dengan Adanya Valve. ..... 20

Gambar 2.14 Divided Wall Column ............................................................................................. 21

Gambar 2.15 Zona Enriching pada DWC .................................................................................... 22

Gambar 2.16 Liquid Split ............................................................................................................... 23

Gambar 2.17 Reflux Side Ratio ..................................................................................................... 24

Gambar 2.18 Vapor Split ................................................................................................................ 24

Gambar 2.19 Posisi Dinding Partisi pada DWC ......................................................................... 25

Gambar 2.20 Variasi Posisi Letak Dinding Pemisah pada DWC ............................................. 26

Gambar 2.21 Model DWC dengan Multi-partisi (a) Kolom Kaibel, (b) DWC Multi-partisi 26

Gambar 2.22 Susunan Kolom Distilasi Pemisahan Empat Komponen .................................... 27

Gambar 2.23 Konfigurasi Kolom DWC untuk Pemisahan Empat Komponen ....................... 28

Gambar 2.24 Beberapa Tipe Konfigurasi DWC Sequence untuk Pemisahan Campuran Lima

Komponen, (a) Direct sequence (Bottom-feed BF), (b) Side-feed SF, (c) Indirect sequence

(Distillate-feed DF). ........................................................................................................................ 28

Gambar 2.25 Tampilan Software Aspen Plus®. ......................................................................... 29

x

Gambar 3.1 Skema Susunan Kolom untuk Satu Kolom DWC ............................................. 32

Gambar 3.2 Skema Satu Buah Kolom DWC pada Aspen Plus® .......................................... 33

Gambar 3.3 Data Validasi Kolom Satu dan Kolom Dua ....................................................... 36

Gambar 3.4 Profil Temperatur Kolom Pertama dan Kolom Kedua DWC (Ramadhany, 2011)

............................................................................................................................................... 39

Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Tahap Validasi ................................................................... 39

Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Simulasi Pengaruh Rs dan Ls terhadap Kemurnian Product

............................................................................................................................................... 41

Gambar 3.7 Flowchart Prosedur Simulasi Pengaruh Rs dan Ls terhadap Kemurnian Product

............................................................................................................................................... 42

Gambar 4.1 Profil Temperatur Kolom Satu (a) Data Validasi, dan (b) Hasil Simulasi. ....... 46

Gambar 4.2 Profil Temperatur Kolom Dua (a) Data Validasi, dan (b) Hasil Simulasi. ........ 48

Gambar 4.3 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Kemurnian Heksanol ......... 50

Gambar 4.4 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Kemurnian Oktanol ........... 51

Gambar 4. 5 Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Kemurnian Heksanol ................. 52

Gambar 4.6 Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Kemurnian Oktanol .................... 53

Gambar 4.7 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Kedua terhadap Kemurnian Dekanol ....... 55

Gambar 4.8 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Kedua terhadap Kemurnian Dodekanol ... 56

Gambar 4.9 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Kedua terhadap Kemurnian Tetradekanol 57

Gambar 4.10 Pengaruh Liquid Split Kolom Kedua terhadap Kemurnian Dekanol .............. 58

Gambar 4.11 Pengaruh Liquid Split Kolom Kedua terhadap Kemurnian Dodekanol .......... 59

Gambar 4.12 Pengaruh Liquid Split Kolom Kedua terhadap Kemurnian Tetradekanol ....... 60

Gambar 4.13 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Reboiler Duty Kolom Satu

(Heksanol di-Desain Specs) ................................................................................................... 61

Gambar 4.14 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Dua

(Dekanol di-Desain Specs) .................................................................................................... 63

Gambar 4.15 Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Dua

(Tetradekanol di-Desain Specs) ............................................................................................. 64

xi

Gambar 4.16 Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Reboiler Duty Kolom Satu

(Heksanol di-Desain Specs) ................................................................................................... 65

Gambar 4.17 Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Dua

(Dekanol di-Desain Specs) .................................................................................................... 67

Gambar 4.18 Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Reboiler Duty Kolom Dua

(Tetradekanol di-Desain Specs) ............................................................................................. 68

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Tabel Premis ............................................................................................................ 5

Tabel 2.1 Perbandingan antara Software Aspen Plus® dengan Aspen Custom Modeler® .. 30

Tabel 3.1 Data Fisik Komponen ............................................................................................ 34

Tabel 3. 2 Laju Alir Massa dan Fraksi Massa Umpan Kolom Disilasi Direct Sequence

DWC ...................................................................................................................................... 36

Tabel 3. 3 Spesifikasi Data Literatur Kolom Disilasi Direct Sequence DWC ...................... 37

Tabel 3. 4 Prosedur Simulasi Peningkatan Kemurnian menggunakan Desain Specs............ 40

Tabel 4. 1 Hasil Kemurnian Produk dari Literatur dan Hasil Tahap Validasi ....................... 43

Tabel 4.2 Laju Alir Massa Tiap Komponen .......................................................................... 44

Tabel 4. 3 Prosedur Peningkatan Kemurnian Produk Menggunakan Desain Specs.............. 44

Tabel 4. 4 Fraksi Massa Masing-masing Komponen Pada Setiap Alur Produk .................... 45

Tabel 4.5 Perbandingan nila variabel proses sebelum dan setelah peningkatan kemurnian . 49

Tabel A.1 Laju Alir Massa..................................................................................................... 74

Tabel A.2 Fraksi Massa ......................................................................................................... 74

Tabel A.3 Profil Temperatur Kolom 1 ................................................................................... 75

Tabel A.4 Profil Temperatur Kolom 2 ................................................................................... 76

Tabel A.5 Laju Alir Massa Komponen Setelah Simulasi Peningkatan Kemurnian hingga

99% ........................................................................................................................................ 77

Tabel A.6 Fraksi Massa Komponen Setelah Simulasi Peningkatan Kemurnian hingga 99%

............................................................................................................................................... 77

Tabel A.7 Hasil Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Kemurnian

Komponen .............................................................................................................................. 78

Tabel A.8 Hasil Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Kemurnian

Komponen .............................................................................................................................. 78

xiii

Tabel A.9 Hasil Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Kemurnian .... 79

Tabel A.10 Hasil Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Kemurnian ........... 79

Tabel A.11 Hasil Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Satu terhadap Reboiler Duty

Kolom Satu Kemurnian (Heksanol di-desain specs) ............................................................. 80

Tabel A.12 Hasil Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Satu terhadap Reboiler Duty

Kolom Satu Kemurnian ......................................................................................................... 80

Tabel A.13 Hasil Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Reboiler Duty

Kolom Dua Kemurnian (Dekanol di-desain specs) ............................................................... 81

Tabel A.14 Hasil Simulasi Pengaruh Reflux Side Ratio Kolom Dua terhadap Reboiler Duty

Kolom Dua Kemurnian (Tetradekanol di-desain specs) ........................................................ 81

Tabel A.15 Hasil Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Reboiler Duty

Kolom Dua Kemurnian (Dekanol di-desain specs) ............................................................... 82

Tabel A. 16 Hasil Simulasi Pengaruh Liquid Split Kolom Dua terhadap Reboiler Duty

Kolom Dua Kemurnian (Tetradekanol di-desain specs) ........................................................ 83

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Distilasi merupakan metode pemisahan secara termal untuk memisahkan suatu

campuran dengan dua atau lebih zat menjadi fraksi komponen murni, berdasarkan perbedaan

titik didih serta tekanan uap suatu komponen. Metode pemisahan ini merupakan yang paling

banyak digunakan dalam industri kimia. Distilasi sering digunakan untuk memisahkan

campuran biner maupun multikomponen, namun untuk memisahkan campuran

multikomponen membutuhkan jumlah kolom yang banyak serta unit reboiler dan kondensor

dengan jumlah yang banyak. Hal tersebut mengakibatkan proses distilasi memakan biaya dan

energi yang besar, distilasi dapat menghasilkan lebih dari 50% biaya operasi pabrik (Kiss,

2013), serta membutuhkan area yang sangat luas untuk penempatan rangkaian unit tersebut.

Untuk mengatasi masalah tersebut maka dari itu dilakukan pengembangan proses distilasi

untuk campuran multikomponen sehingga diperoleh suatu proses distilasi yang lebih efisien

dalam segi energi, ekonomi, serta kebutuhan akan lahan.

Pada dunia industri kimia distilasi merupakan suatu proses penting yang banyak

digunakan, sehingga banyak dilakukan pengembangan pada kolom distilasi. Salah satu-nya

kolom distilasi Petlyuk. Pada kolom Peltyuk mampu terjadi peningkatan efisiensi termal

kolom, yang menyebabkan penghematan energi cukup besar sekitar 30% dibandingkan bila

menggunakan kolom distilasi biasa (Kiss, 2013). Namun pada kolom petlyuk masih

memerlukan area yang besar, karena suatu rangkaian kolom Petlyuk membutuhkan empat unit

komponen (satu unit prefraksionator, dua unit heat exhanger, dan satu unit kolom utama),

maka dari itu dilakukan pengembangan kolom distilasi DWC (dividing wall-column). Proses

pemisahan ini berkembang dari konfigurasi kolom Petlyuk yang terdiri dari dua kolom

distilasi termal menjadi konsep kolom dinding pemisah atau DWC, sehingga lebih menghemat

area. Pada kolom distilasi DWC juga terjadi intensifikasi proses yang bertujuan untuk

penghematan modal dan energi yang signifikan.

Pada model DWC ini terdapat suatu partisi atau dinding pemisah dalam kolom distilasi

yang membagi menjadi beberapa bagian dalam satu kolom. Sebuah unit DWC sendiri saat ini

2

mampu menghasilkan tiga hingga empat produk komponen murni, namun terdapat

kekurangan pada produk ke-empat nya, dimana kemurnian produk ke-empat tak dapat

mencapai kemurnian tiga komponen sebelumnya. Pada penelitian ini dilakukan pemisahan

campuran multikomponen fatty alcohol yang terdiri dari lima komponen alkohol yang akan

dipisahkan dalam dua kolom DWC sequences.

Pada dunia industri sendiri contoh perusahaan yang memproduksi fatty alcohol adalah

PT.Ecogreen. Ecogreen sendiri merupakan perusahaan yang menghasilkan produk berupa fatty

alcohol, fatty acid, methyl ester, glycerin. Pada produk fatty alcohol-nya berupa oktanol,

dekanol, dodekanol, dan banyak lagi. Untuk applikasi dari produk-produk fatty alcohol sendiri

misalnya, fatty alcohol rantai pendek (C6-C10), yang memiliki ciri bening, beraroma,mudah

terbakar, sering diapplikasikan pada industri parfume, kosmestik, librikasi, shampo, sabun cair

maupunu deterjen. Sedangkan untuk fatty alcohol rantai panjang (C12-C14), yang memiliki

warna putih, mudah terbakar, dan tak larut dalam air, sering di-applikasikan pada industri krim

wajah, deodorant, pembangkit busa detergen,lotion, maupun lipstick.

Pada kenyataan di industri belum ada penerapan DWC sequence secara nyata serta

masih minim informasi mengenai kolom distilasi DWC sequence, dan hanya tersedia applikasi

satu kolom DWC saja, maka dari itu pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap hasil

dari DWC sequence untuk memisahkan lima komponen meliputi kemurnian produk dan beban

boiler yang dibutuhkan. Umpan yang digunakan terdiri dari lima komponen alkohol meliputi

1-Heksanol (C6H14O), 1-Oktanol (C8H18O), 1-Dekanol (C10H22O), 1-Dodekanol (C12H26O),

dan 1-Tetradekanol (C14H30O).

1.2 Sentral Masalah

Tema sentral masalah dalam penelitian ini adalah masih banyak kekurangan dalam

proses pemisahan multikomponen 1-Heksanol (C6H14O), 1-Oktanol (C8H18O), 1-Dekanol

(C10H22O), 1-Dodekanol (C12H26O), dan 1-Tetradekanol (C14H30O) menggunakan distilasi

konvensional, meliputi biaya dan energi yang sangat besar. Pemisahan campuran lima

komponen menggunakan distilasi konvensional juga membutuhkan unit yang banyak meliputi

empat kolom distilasi dan delapan buah heat exchanger, sehingga akan membutuhkan luas

area yang sangat besar. Selain alasan tersebut, terdapat keterbatasan informasi mengenai

kolom distilasi DWC sequence, maka dari itu dilakukan penelitian mengenai DWC sequence,

3

agar mampu menjadi sumber informasi tambahan. Hal tersebut mendorong untuk

dilakukannya penelitian tentang proses alternatif pemisahan lima komponen yang mampu

menghasilkan produk dengan kemurnian yang tinggi serta hemat beban reboiler. Proses

alternatif yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dividing wall column (DWC) sequence.

1.3 Identifikasi Masalah

1. Bagaimana pengaruh variasi liquid split (Ls) di dalam DWC sequence terhadap

kemurnian produk serta beban reboiler?

2. Bagaimana pengaruh variasi reflux side ratio (Rs) di dalam DWC sequence terhadap

kemurnian produk serta beban reboiler?

1.4 Hipotesis

1. Semakin besar nilai liquid split (Ls) (dengan nilai maksimal tertentu), maka kemurnian

produk bawah dan kemurnian produk samping akan meningkat, sedangkan beban

reboiler juga akan meningkat.

2. Semakin besar nilai reflux side ratio (Rs) (dengan nilai maksimal tertentu), maka

kemurnian produk samping akan semakin tinggi, namun beban boiler akan meningkat.

1.5 Tujuan Penelitian

1. Menentukan variasi nilai liquid split maupun reflux side ratio dalam proses pemisahan

tersebut, sehingga diperoleh profil liquid split dan reflux side ratio terhadap kemurnian

produk beban boiler.

2. Mengerti pengaruh dari variabel liquid split maupun reflux side ratio terhadap

perubahan kemurnian masing-masing produk, serta pengaruhnya terhadap beban

reboiler.

4

1.6 Manfaat Penelitian

1.6.1 Manfaat bagi Industri

1. Mampu menjadi landasan atau pertimbangan informasi dalam industri khususnya

dalam bidang distilasi dan pemisahan multikomponen.

2. Dapat menjadi landasan untuk pengapplikasian pada industri pemisahan

multikomponen lainya.

1.6.2 Manfaat bagi Ilmuwan

1. Mampu menjadi informasi dalam simulasi DWC sequence menggunakan Aspen PlusTM

untuk pemisahan campuran lima komponen lainnya.

2. Mampu menjadi landasan dalam penelitian mengenai materi yang berkaitan dengan

pemisahan multikomponen menggunakan DWC sequence

3. Dapat memberikan informasi mengenai variabel proses DWC seperti liquid split dan

reflux side ratio untuk mendapatkan hubungan yang paling efisien.

1.6.3 Manfaat bagi Indonesia

1. Mampu menjadi terobosan dan inovasi pada industri di Indonesia, serta meningkatkan

kemajuan Industri di Indonesia khususnya pada bidang pemisahan multikomponen.

5

1.7 Premis

Tabel 1.1 Tabel Premis

Literatur Vargas, et al.,

2009

Ramadhany,

2011

Wang

, 2013

Wang,

2014

Rajeev, et

al., 2015

Jumlah Kolom 2 2 1 1 1

Jumlah

Komponen 5 5 3 3 3

Software Aspen Custom

ModelerTM

Aspen Custom

ModelerTM Aspen

PlusTM

Aspen

PlusTM

Aspen

Custom

ModelerTM

Kolom ke- 1 2 1 2 1 1 1

Jumlah Stage 26 34 26 31 80 32 44

Top Pressure 40

Bar

40

Bar

40

Bar

40

Bar 0.5 atm

Diameter

Kolom (m) 1.32 1.13 1.32 1.13 - - -

Jumlah

Dinding 1 1 1 1 1 1 1

Liquid Split 0.08 0.18 0.125 0.199 0.5 - 0.353

VaporSplit 0.595 0.55 0.567 0.527 0.5 - 0.627

Reflux Ratio

1.8 2 0.629 0.684 5 5 2.84

Side Stream

Rate

1000

kg/h

1000

kg/h

995.95

kg/h

995

kg/h

13

kmol/h

411.7

kmol/h

0.296

kmol/s

Energi Reboiler 698

kW

402

kW

596.92

kW

396.03

kW

4.77

MW

40363

Mj/h

40.54

MW

Kemurnian

Produk 99% 99% 99% 99% 93% 99% 99%

PEMISAHAN MULTI KOMPONEN DENGAN

Documents

Transcript of PEMISAHAN MULTI KOMPONEN DENGAN