REAKTOR & DISTILASI

Reaktor kimia adalah suatu bejana tempat berlangsungnya reaksi kimia. Ada dua jenis utama reaktor kimia, yaitu Reaktor tangki atau bejana dan Reaktor pipa .Jenis pengoperasian reaktor yang dapat dijumpai di industri adalah Partaian / Batch, Kontinyu dan Semi batch. Yang mempengaruhi rancangan reaktor; Waktu tinggal , Volum (V) , Temperatur (T) , Tekanan (P) , Konsentrasi senyawa (C1, C2, C3, ...,Cn, Koefisien perpindahan panas (h, U), dll.

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Peralatan distilasi umumnya terdiri dari suatu kolom atau tray, reboiler (pemanas), kondenser, Drum reflux, pompa, dan packed . Berdasarkan prosesnya, distilasi dibagi menjadi dua, yaitu distilasi batch dan distilasi kontinyu. Sedangkan pembagian distilasi berdasarkan jenisnya, distilasi dibagi menjadi 5 macam yaitu distilasi sederhana, distilasi uap, distilasi fraksional, distilasi kering, dan ditilasi vakum.

REAKTORReaktor kimia adalah suatu bejana tempat berlangsungnya reaksi kimia. Rancangan dari reaktor ini tergantung dari banyak variabel yang dapat dipelajari di teknik kimia. Perancangan suatu reaktor kimia harus mengutamakan efisiensi kinerja reaktor, sehingga didapatkan hasil produk dibandingkan masukan (input) yang besar dengan biaya yang minimum, baik itu biaya modal maupun operasi. Tentu saja faktor keselamatan pun tidak boleh dikesampingkan. Biaya operasi biasanya termasuk besarnya energi yang akan diberikan atau diambil, harga bahan baku, upah operator, dll. Perubahan energi dalam suatu reaktor kimia bisa karena adanya suatu pemanasan atau pendinginan, penambahan atau pengurangan tekanan, gaya gesekan (pengaduk dan cairan), dll.

Ada dua jenis utama reaktor kimia:

Reaktor tangki atau bejana Reaktor pipa

Kedua jenis reaktor dapat dioperasikan secara kontinyu maupun partaian/batch. Biasanya, reaktor beroperasi dalam keadaan ajeg namun terkadang bisa juga beroperasi secara transien. Biasanya keadaan reaktor yang transien adalah ketika reaktor pertama kali dioperasikan (mis: setelah perbaikan atau pembelian baru) di mana komponen produk masih berubah terhadap waktu. Biasanya bahan yang direaksikan dalam reaktor kimia adalah cairan dan gas, namun terkadang ada juga padatan yang diikutkan dalam reaksi (mis: katalisator, regent, inert). Tentu saja perlakuan terhadap bahan yang akan direaksikan akan berbeda.

Jenis pengoperasian reaktor yang dapat dijumpai di industri

a. Sistem Batch

Sebuah reaktor batch tidak mempunyai aliran masuk dan keluar ( inlet dan outlet) Reaktor direaksikan dengan komponen reaktan, dan reaktor lau dikosongkan. Reaktor batch mempunyai volume dan variable konstan . Mereka sering digunakan dalam jumlah yang kecil pada produk sangat mahal untuk diproduksinya. Sebagai tambahan banyak reaktor fermentasi( sebagai contoh , digunakan untuk produksi bir keras ( kadar alcohol tinggi) dioperasikan sebagai reaksi batch .

Sebuah reaktor batch khusus yang terdiri sebuah tangki pengaduk , berupa sebuah impeller tunggal yang ditempatkan sepanjang sumbu tangki. Tipe khusus yang rumit digunakan pada dinding tangki untuk mengamankan sebuah pola aliran yang baik untuk campuran isis reaktor. Reaktor batch mungkin digunakan untuk reaksi fase tunggal dan banyak , dan untuk antara reaktan katalis dan non katalis. Lebih lanjut reaktor batch mungkin pencampuran yang baik , dimana tempat terkonversinya semua bahan yang seragam melalui vassel reaksi, dengan temperature dan atau kosentrasi yang signifikan.

b. Sistem Semi Batch

Istilah semi batch sering diaplikasikan pada reaktor yang beroperasi pada mode kontinyu atau diskontinyu. Reaktor pada mulanya terdiri dari sebuah massa material, dan selama massa dalam tahapan reaksi, bahan ditambahkan tapi tidak ada satupun dipindahkan. Setelah beberapa waktu, penambahan bahan mungkin dihentikan, dan produk mulai dipindahkan. Secara alternative, reaktor mungkin kembali beroperasi sebagai sebuah reaktor batch. Reaktor semi batch sebagai sebuah reaktor transiet dan tidaak dapat beroperasi pada tingkat stabil. Operasi semi batch dapat juga digunakan untuk mengambarkan permulaan sebuah reaktor aliran kontinyu.

c. Sistem Kontinyu

Reaktor kontinyu mempunyai aliran masukkan dan keluar ( inlet/outlet), yang juga terdiri dari homogen atau heterogen. Reaktor kontinyu terkadang dioperasikan pada kondisi steady, yakni dimana arus aliran massa ke dalam reaktor adalah sama dengan arus alir massakeluar reaktor, dengan temperature dan kosentrasi pada semua titik dalam reaktor tidak berubaha sesuai dengan laju perubahan waktu. Operasi tingkat unstedy mungkin digunakan dalam beberapa kondisi khususu dan akan berlaku selama massa permulaan ( awal), mati atau massa sesudah perubahan dalam sebuah operasi yang tak tetap, reaktor kontinyu berubah- ubah dalam konfiguarasinya sering diklarifikasikan berdasarkan pada pola aliran internal mereka. Dlam kondisi umum dengan aplikasi teknik kimia, banyak digunakan pola aliran “ideal”.

Reaktor jenis berlangsung secara batch dan kontinyu secara bersamaan. Contoh paling sederhana misalnya tangki fermentor, ragi dimasukkan sekali ke dalam tangki (secara batch) namun CO2 yang dihasilkannya dikeluarkan secara kontinyu. Contoh lainnya adalah klorinasi, suatu reaksi cair-gas, gas digelembungkan secara kontinyu dari dasar tangki agar bereaksi dengan cairan di tangki yang diam (batch).

Beberapa ubahan yang mempengaruhi rancangan reaktor:

Waktu tinggal Volum (V) Temperatur (T) Tekanan (P) Konsentrasi senyawa (C1, C2, C3, ...,Cn Koefisien perpindahan panas (h, U), dll

Klasifikasi berdasarkan jumlah fase

Salah satu metode dasar dalam klasifikasi reaktor adalah menggunakan fase (solid , cairan, dan gas ) yang berada didalam reaktor. Reaktan, produk dan katalis ( jika ada ) mungkin berada lebih dalam satu fase, yang akan memberikan pengaruh nyata pada hasil, yang akan membedakan antara reaktor homogenous dan heterogenus

Reaktor Homogen : Isi reaktor semuanya dalam fase tungga. Dengan kata lain , reaktan, produk dan katalis semua benda berada dalam fase yang sama. Dalam sistem teknik sekarang ini, fase tunggal adlah cairan dan gas.

Reaktor heterogen : Dalam sebuah reaktor heterogen , terdapat dua atau lebih fase berbeda. Seperti dalam sebuah reaktor, mungkin ada reaktan padat, cairan dan gas dan produk serta katalis. Sebuah reaktor diman a sebuah reaktan dan produk benda berada dalam fase tunggal ( cair atau gas ) , tapi mengandung katalis padat, maka termasuk sebagai reaktor heterogen .

Reaktor Berkatalis ( Catalytic Reactor)

Katalis aadalah sebuah zat dimana dapat menaikan kecepatan reaksi. Suatu katalis dapat menjasi suatu alat yang sangat berguna untuk suatu rancangan teknik . walaupun katalis dan reaktor katalitik yang digunakan mempunyai bentuk yang beragam, reaktor katalik yang mempunyai katalis padat diklasifikasikan sebagai reaktor heterogen , yang sangat penting dalam industri kimia . reaktor dengan katalis padat tersedia dalam variasi rancangan yang beragam, antara lain adalah: reaktor unggun diam ( Fixed Bed Reactor) dan reaktor fluidzed bad

Reaktor Unggun Diam ( Fixed Bed Reactor)

Sutu konfigurasi umum lagi adalah rekator unggun diam, dimana terdiri dari sebuah bed partikel katalis padat stasionermelalui aliran fluida. Fluidanya dapat berupa gas, cairan ataupun campuran dari keduanya. Tipe umum reaktor industri yang penting adalah katalik bed tetap ( fixed bed catalytic) dimana reaktan dalam bentuk gas. Reaktor biasanya menjulang secara tegak lurus, dengan aliran gas mengarah ke bawah melalui bed. Meskipun aliran dalam reaktor tersebut adalah kompleks, pola aliran mikrosponik sering dekat dengan aliran plug ( sumbat). Konfigurasi ini diilustrasikan pada gambar

Reaktor Fluidized Bed

Rancangan reaktor katalik umumnya lainnnnya terdiri sebuah partikel bed katalis kecil dalam sebuah bejana (vessel) . Kecepatan ( velocity) gas tinggi naik keatas dasar bed pada hamparan “fluidized”. Partikel katalis diletakan secara signifikan, dimana terdapat pencampuran dan transferpanas dalam bed. Kelamahan fase tipe operasi ini adalah partikel katalis berperan untuk menahan sebuah gesekan tingkat tinggi, mengakibatkan kehilangan katalis.Salah satu aplikasi terbesar reaktor katalitik pada skla mendunia adalah proses perengkahan (craking) hidrokabon pada gasoline dan pemisahan diesel dan hidrokarbon yang lebih berat ( secara destilasi vakum dalam pabrik minyak)Reaktor bed tetap dan fluidized bed secara khusus dioperasikan dengan reaktan fase gas menggunakan katalis padat. Banyak reaksi industri terjasi dalam reaktor dimana satu atau lebih reaktan adalah fase cair. Dua tipe reaktor yang umum digunakan untuk reaksi fase cair adalah reaktor trikle bad dan reaktor slurry

Reaktor Trickle Bed

Reaktor trikle bad secara mendasar adlah sebuah reaktor tetap bed, yakni sebuah bed katalis padat yang digunakan . Setidaknya satu reaktan dalam fase cair dan reaktor trickle bed dalam industri kebanyakkan terdiri dari tiga pase katalis padat ditambah cairan dan reaktan gas.

Sebagai contoh , reaktor trickle bed secara luas digunakan dalam pembuatan hidro dari pemecah minyak ( hydrotreating). Ketika pemecahan ( perengkahan ) pada pemanasan lebih tinggi seperti pada diesel atau bahan baker minyak berat lainya sering tidak mungkin memanaskanya tanpa reaksi kimia tertentu, sehingga reaksi dijalakan pada temperature yang lebih rendah dari titik panas yang biasa digunakan.. Pola aliran dalam sebuah reaktor trickle bed adalah kompleks dan hanya dalam pengertian yang terbatas

Reaktor Slurry

Reaktor slurry adalah tipe lain reaktor yang digunakan reaktan cair dan katalis padat. Reaktor slurry terdiri dari sebuah tangkipengaduk cairan, dimana partikel katalis yang sangat sedikit yang menunggu ( tertunda ) aksi dam impller. Dalam beberapa operasi, reaktan gas dikembangkan ( diratakan ) melalui cairan menggunakan sebuah spager.

Suatu aplikasi industri khusus dari sebuah reaktor slurry adalah hidrogenasi (hydrogenation ) minyak tumbuhan.

DESTILASIProses distilasi banyak digunakan oleh industri dan merupakan metode pemisahan yang sering digunakan untuk mendapatkan fluida murni

dari suatu campuran tertentu. Proses distilasi sebenarnya tidak 100% memisahkan campuran tetapi hanya meningkatkan konsentrasinya saja. Contoh industri yang menggunakan proses distilasi ialah industri minyak bumi, industri gas, industri pembuatan alkohol, dan lain-lain.

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya.

Distilasi juga bisa dikatakan sebagai proses pemisahan komponen yang ditujukan untuk memisahkan pelarut dan komponen pelarutnya. Hasil distilasi disebut distilat dan sisanya disebut residu. Jika hasil distilasinya berupa air, maka disebut sebagai aquadestilata (disingkat aquades).

Pada suatu peralatan distilasi umumnya terdiri dari suatu kolom atau tray, reboiler (pemanas), kondenser, Drum reflux, pompa, dan packed . Berikut merupakan contoh dari rangkaian distilasi.

Prinsip dari proses ini adalah campuran yang akan dipisahkan, dimasukkan dalam alat distilasi. Di bagian bawah alat terdapat pemanas yang berfungsi untuk menguapkan campuran yang ada. Uap yang terbentuk akan mengalir ke atas dan bertemu cairan (distilat) di atas. Zat-zat bertitik didih rendah dalam cairan akan teruapkan dan mengalir ke atas, sedang zat-zat bertitik didih tinggi dalam uap akan kembali mengembun dan mengikuti aliran cairan ke bawah.

REAKTOR

2.1.1 RATB (Reaktor Alir Tangki Berpengaduk) / CSTR

RATB dikenal juga sebagai RTIK (Reaktor Tangki Ideal Kontinu). Di RATB, satu atau lebih reaktan masuk ke dalam suatu bejana berpengaduk dan bersamaan dengan itu sejumlah yang sama (produk) dikeluarkan dari reaktor. Pengaduk dirancang sehingga campuran teraduk dengan sempurna dan diharapkan reaksi berlangsung secara optimal. Waktu tinggal dapat diketahui dengan membagi volum reaktor dengan kecepatan volumetrik cairan yang masuk reaktor. Dengan perhitungan kinetika reaksi, konversi suatu reaktor dapat diketahui.

Beberapa hal penting mengenai RATB:

Reaktor berlangsung secara ajeg, sehingga jumlah yang masuk setara dengan jumlah yang ke luar reaktor jika tidak tentu reaktor akan berkurang atau bertambah isinya.

Perhitungan RATB mengasumsikan pengadukan terjadi secara sempurna sehingga semua titik dalam reaktor memiliki komposisi yang sama. Dengan asumsi ini, komposisi keluar reaktor selalu sama dengan bahan didalam reaktor.

Seringkali, untuk menghemat digunakan banyak reaktor yang disusun secara seri daripada menggunakan reaktor tunggal yang besar. Sehingga reaktor yang di belakang akan memiliki komposisi produk yang lebih besar dibanding di depannya.

Dapat dilihat, bahwa dengan jumlah RATB kecil yang tak terbatas model perhitungan akan menyerupai perhitungan untuk RAP.

Reaktor aliran campuran (Mixed Flow Reactor)

Dalam reaktor ini, campuran di dalam reaktor diasumsikan tercampur sempurna, dimana temperature dan kosentrasi adalah sama pada setiap titik dalam reaktor . Bejana reaktor umunya berisis beberapa sekat meningkatkan turbelensi dan tingkat hogomenitas pencampuran. Berbagai pengaduk berbeda telah digunkan didalam reaktor komersial, Yang contohnya adalah turbin Rushton turbine dan baling- baling. Dengan suatu rancangan reaktor yang baik, percampuran sempurna dapat dicapai dalam berbagai kondisi opersai. Percampuran yang sempurna dapat diperkirakan di dalam reaksi fasa cair dimana cairan mempunyai sifat reologi yang sederhana dan memiliki viskos pada umumnya memerlukan pertimbangan khusus , karena percampuran sangat kompleks dan sulit dicapai kesempurnaan reaksi dalam system ini.

CSTR dalam susunan seri

Sebuah system CSTR dalam susunan seri diilustrasikan dalam gambar. Dalam hal ini,cabang dari satu reaktor membentuk aliran yang ada pada reaktor yang berikutnya dalam susunan seri lainya. Dalam bagian ini kita anggap bahwa tidah ada perubahan system antra reaktor . Persamaan konversi dapat diselesaikan untuk masing – masing reaktor secara berurutan untuk menghitung konversi tambahan dari masing – masing reaktor dalam susunan seri

Total volume reaktor minimum untuk CSTR dalam susunan seri adalah didetermenasikan dari volume reaktor total minimum ynag dibutuhkan untuk memperoleh konversi pada kondisi yang ada pada reaktor pertama. Persamaan keseimbangan mol data ditulis masing – masing CSTR, dalam konversi beberapa factor yang ditentukan dalam bentuk nilai aliran molar A ada pada reaktor pertama. Milai aliran inlet dan outlet dibagi dengan nilai reaksi dapat di plot sebagai sebuah fungsikonversi untuk reaktor ini.

Keuntungan dan kekurangan rangakaian seri :

a. Keuntungan :

menghasilkan produk yang sempurna Feed ( umpan ) diteruskan secara kontinyu Memberikan konversi produk yang lebih tinggi

b. Kerugian

kapasitas produksi yang dihasilkan sedikit membutuhkan waktu lama untuk produksi

CSTR dalam susunan paralel Gambar menunjukkan CSTRdalam susunan paralel diman analisis sistem ini mirip pada analisis sistem paralel PFR, yang masing – masing reaktor dapat dianalisa secara terpisah. Untuk sebuah sistem paralel CSTR, konversi keseluruhan tertinggi didapat ketika konversi sama pada masing – masing reaktor. dengan kata lain , total nilai aliran tertinggi berdasarkan reaktor- reaktor berdasarkan reaktor- reaktor menurut volume yang ada. Sebuah sistem N paralel CSTR pada ruang waktu dan waktu yang sama, akan memberikan konversi keseluruhan sama sebagai sebuah CSTR tunggal dengan sebuah volume (Vt) sama untuk sejumlah volume total CSTR dalam susunan paralel.

Keutungan dan Kekurangan dari rangkaian paralel:a. Keuntungan :

menghasilkan produk yang homogen memperbesar kapasitas produk waktu pengoperasinya begitu cepat.

b. Kerugian produk yang dihasilkan belum begitu sempurna menghasilkan konversi produk yang sama

2.1.2 RAP (Reaktor Alir Pipa)

RAP dikenal juga sebagai RAS (Reaktor aliran Sumbat). Dalam RAP, satu atau lebih reaktan dipompa ke dalam suatu pipa. Biasanya reaksi yang menggunakan RAP adalah reaksi fasa gas.

Reaksi kimia berlangsung sepanjang pipa sehingga semakin panjang pipa konversi akan semakin tinggi. Namun tidak semudah ini menaikkan konversi, dalam RAP konversi terjadi secara gradien, pada awalnya kecepatan reaksi berlangsung secara cepat namun setelah panjang pipa tertentu jumlah reaktan akan berkurang dan kecepatan reaksi berlangsung lebih lambat dan akan makin lambat seiring panjangnya pipa. Artinya, untuk mencapai konversi 100% panjang pipa yang dibutuhkan adalah tak terhingga.Beberapa hal penting mengenai RAP:

Perhitungan dalam model RAP mengasumsikan tidak terjadi pencampuran, dan reaktan bergerak secara aksial bukan radial. Katalisator dapat dimasukkan melalui titik yang berbeda dari titik masukan, diharapkan reaksi lebih optimal dan terjadi penghematan.

Biasanya, RAP memiliki konversi yang lebih besar dibanding RATB dalam volum yang sama. Artinya, dengan waktu tinggal yang sama RAP memberikan hasil yang lebih besar dibanding RATB.

Reaktor aliran sumbat ini terdiri dari sebuah bejana ( biasanya sebuah tabung) melalui suatu reaksi aliran fluda. Ini diasumsikan bahwa tidak ada pencampuran dalam suatu aliran ynag searah dan percampuran lengkap terjasi dalam aliran dengan arah melintang. Tidak ada reaktor dapat bereaksi sempurna dalam aliran sumbat ini, tapi dalam banyak kasus operasi ini penting dan diasumsikan aliran sumbat ini berlaku ( valid)

Dalam suatu aliran plug, kosentrasi, temperature, tingkat kerapatan dapat dipakai karena keluran dengan arah tegak lurus , tetapi tidak dengan arah melintang. Pola reaktor alran plug diilustrasikan pada gambar dibawah ini

Skema Plug Flow Reactor

Reaktot aliran plug dalam susunan seri

Menunjukkan sebuah system susunan seri reaktor aliran plag. Dimana tidak terdapat sisa aliran antara reaktor berikutnya. Pada gambar terdapat tiga reaktor seris, Tapi dalam beberapa kasus yang julah reaktornya lebih sedikit atau lebh banyak. Jumlah volume yang tersusun seri untuk N reaktor, diekspresikan dalam bentuk keseimbangan mol untuk masing – masing reaktor.

Dengan kata lain, jumlah volume untuk semua reaktor diperoleh dengan mengintergalkan persamaan neraca mol input pada reaktor pertama dan cabang dari yang terakhir. Kesembangan mol

pada beberapa reaktor mungkin dapat dikalkulasikan pada bentuk konvresi fraksi masukkan ( input) pada reaktor pertama .

Reaktor aliran plug dalam susunan parallel Dalam sistem paralel reaktor aliran plug, sebuah aliran

bertekanan dibagi dalam beberapa bentuk , masing – masing masukkan pada sebuah reaktor aliran plug.seperti yang diilustrasikan pada gambar. Konversi keseluruhan dari sistem reaktor dapat didetermenasikan dengan pembentukan kesetimbangan mol pada titik konvergen aliran cabang. Hal ini dapat ditunjukkan oleh temperatur dan total nilai aliran molar.dimana konversi keseluruhan tertinggi yng diperoleh adalah sama pada masing – masing reaktor. pada industri , umumnya reaktor tubular terdiri dari banyak ( mungkin ratusan) pipa yang paralel dengan ukuran yang sama, dimana masing- masing reaktor mempunyai kondisi reaktor yang sama

2.2. Destilasi

1. BERDASARKAN PROSESNYAA. DISTILASI BATCH

Sama halnya dengan reaktor, pada distilasi jenis ini tidak memiliki aliran masuk dan keluar. Jenis ini biasa dilakukan untuk satu kali proses, yakni bahan dimasukkan dalam peralatan, diproses kemudian diambil hasilnya (distilat dan residu).Distilasi batch ini merupakan salah satu jenis operasi yang tak tunak (unsteady). Jika dilakukan satu kali proses, yakni bahan dimasukkan dalam peralatan, diproses kemudian diambil hasilnya (distilat dan residu).

Keuntungan dari distilasi batch yaitu :1. Dalam volume yang kecil, proses ini lebih menguntungkan2. Lebih mudah mengalami perubahan pada formulasi produk3. Lebih fleksibel dalam perubahan laju produksi4. Dapat menggunakan alatmul t i - purpose untuk proses produksi dari plant yang

sama ketika peralatan yang bisa dipakai sedang dalam proses pembersihan karena fouling atau proses sterilisasi.

B. DISTILASI KONTINYUDistilasi kontinyu terjadi jika prosesnya berlangsung terus-menerus. Ada aliran bahan masuk sekaligus aliran bahan keluar.Rangkaian alat distilasi yang banyak digunakan di industri adalah jenis tray tower dan packed tower.

2. BERDASARKAN JENISNYAA. DISTILASI SEDERHANA

Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu.Selain perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas[. Distilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Salah satu contoh aplikasi distilasi sederhana yaitu digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.

B. DISTILASI UAPTipe khusus atau spesial dari sebuah distilasi untuk suatu bahan yang sensitif terhadap suhu seperti senyawa aromatik yang biasanya terdapat didalam minyak atsiri. Destilsi uap ini dibuat karena terdapatnya masalah dari beberapa senyawa yang terkadang rusak atau molekul molekulnya pecah saat pemanasan dengan suhu tinggi.

Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya. Selain itu distilasi uap dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di semua temperatur, tapi dapat didistilasi dengan air. Aplikasi dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak

parfum dari tumbuhan.Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam campuran dan mungkin ditambah juga dengan pemanasan. Uap dari campuran akan naik ke atas menuju ke kondensor dan akhirnya masuk ke labu distilat.

Proses destilasi uap sebenarnya bertumpu pada 3 komponen utamanya yaitu retort, kondensor dan pemisah. Proses kerja yang terjadi akan dijelaskan dibawah ini :

a. RetortPada bagian retort ini berisi bagian tanaman yang akan didistilasi atau tanaman yang memiliki senyawa yang kita inginkan (aromatik). Uap

akan masuk lewat bawah seperti yang ditunjukan (steam in) dan akan masuk melalui lubang lubang kecil yang ada dibawahnya dan mulai memberikan tekanan uap pada tanaman. Setelah itu uap akan melewati retort ini juga tanaman tadi dengan membawa hasil (senyawa yang diinginkan) dengan menjenuhkannya bersama air / uap. Uap tersebut akan melalui pipa yang terhubung melalui condenser.

b. Kondenser Air/uap yang membawa hasil tadi nantinya akan didinginkan pada bagian kondensor yang berbentuk tabung yang berisi spiral panjang panjang itu yang berbentuk seperti tabung yang melingkar. Air/uap ini didinginkan oleh air yang mengalir didalam tabung tersebut. Hasil dari kondensor ini berupa 2 fasa yaitu air dan senyawa aktif yang akan keluar dari kondensor secara bergantian sesuai dengan daya grafitasinya masing masing.

c. Seperator / Pemisah. Hasil dari kondensator tadi yang berupa 2 fasa itu akan ditampung pada tabung sepertor ini dan akan bercampur, walaupun nantinya perbedaan fasa ini akan terlihat dengan munculnya senyawa aktif/ zat yang diinginkan dibagian atas sedangkan air dibagian bawah. Setelah dua bagian ini terlihat memisah maka air atau hydrolat akan dibuang melalui bagian bawah tabung seperti ditunjukan (hydrolat from bottom seperation) sedangkan senyawa / zat yang diinginkan diambil dari atas.

Distilasi uap ini biasanya digunakan dalam penyulingan minyak atsiri untuk pembuatan parfum. Caranya sama dengan proses yang telah diuraikan diatas yaitu dengan melewatkan uap pada tanaman yang mengandung minyak atsiri didalam retort.

Distilasi uap juga digunakan dalam prosedur pembuatan senyawa sintetis dari senyawa organik yang kompleks. Eucalyptus minyak dan minyak jeruksebagai salah satu contohnya diperoleh dengan metode ini pada skala industri.

Distilasi uap juga banyak digunakan di kilang-kilang minyak bumi dan petrokimia tanaman di mana distilasi uap ini sering disebut sebagai "penguapan stripping". Pada intinya distilasi uap ini digunakan sebagai alat untuk mendapatkan suatu senyawa murni dengan hasil yang maksimal dan tingkat kerusakan yang kecil. Distilasi uap ini dipilih karena lebih mudah digunakan juga hemat biaya.

C. DISTILASI FRAKSIONALFungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair,

dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya.Distilasi ini juga dapat digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah.

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah adanya kolom fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk pemurnian distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya. Semakin ke atas, semakin tidak volatil cairannya.

D. DISTILASI KERINGDistilasi kering biasanya membutuhkan suhu yang lebih tinggi dibanding distilasi biasa. Metode ini dapat digunakan untuk memperoleh bahan bakar cair dari batubara dan kayu. Selain itu, distilasi kering juga digunakan untuk memecah garam-garam mineral.Bahan padat dipanaskan sehingga menghasilkan produk-produk berupa cairan atau gas (yang dapat berkondensasi menjadi padatan atau cairan). Produk-produk tersebut disaring, dan pada saat yang bersamaan mereka berkondensasi dan dikumpulkan. Limbah ban / plastic / karet dibuang ke dalam tungku penyulingan tanpa dipotong-potong atau penghapusan kabel. Kemudian, ban dipanggang dengan mengalirkan udara pembakaran, yang jauh lebih sedikit dari yang dibutuhkan untuk pembakaran lengkap. Akibatnya, gas kering (penyulingan) dihasilkan. Gas yang dihasilkan

keluar dan didinginkan oleh pendingin gas. Bagian dari gas cair akan kembali dalam bentuk minyak. Sisanya, gas yang tidak dapat mengembun dalam pendingin gas akan benar-benar dihilangkan dalam insinerator atau boiler. Sementara, kawat dan karbon, yang awalnya terkandung dalam ban, tetap sebagai residu dalam tungku. Oleh karena itu, hasil melalui proses ini adalah minyak, gas mudah terbakar, kawat dan karbon.

E. DISTILASI VAKUMDistilasi vakum merupakan distilasi tanpa pemanasan dan berlangsung pada tekanan rendah. Tekanan diturunkan sampai terjadi pendidihan. Zat dengan titik didih paling rendah akan menguap lebih dahulu untuk selajutnya diembunkan. Teknik ini diterapkan untuk pemisahan cairan yang mudah mengurai atau meledak jika dipanaskan.Metode distilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin, karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada sistem distilasi ini.

Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan yaitu :

a. Sifat penguapan relatif antar komponen biasanya meningkat seiring dengan menurunnya boiling temperature. Sifat penguapan relatif yang meningkat memudahkan terjadinya proses separasi sehingga jumlah stage teoritis yang dibutuhkan berkurang. Jika jumlah stage teoritis konstan, rasio refluks yang diperlukan untuk proses separasi yang sama dapat dikurangi. Jika kedua variabel di atas konstan maka kemurnian produk yang dihasilkan akan meningkat. b. Distilasi pada temperatur rendah dilakukan ketika mengolah produk yang sensitif terhadap variabel temperatur. Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan beberapa reaksi yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk, polimerisasi, dan penghilangan warna. c. Proses pemisahan dapat dilakukan terhadap komponen dengan tekanan uap yang sangat rendah atau komponen dengan ikatan yang dapat terputus pada titik didihnya. d. Reboiler dengan temperatur yang rendah yang menggunakan sumber energi dengan harga yang lebih murah seperti steam dengan tekanan rendah atau air panas.

JENIS TRAY YANG DIGUNAKAN Terbuat dari baja karbon, stainless steel, baja paduan kekuatan tinggi

Plate-plate yang digunakan dalam menara distilasi biasanya terbuat dari baja. Tetapi bahan plate tersebut disesuaikan dengan zat yang mengalir. Sebagian besar plate yang sering digunakan berukuran sekitar 60-75 cm. Tetapi ukuran dari plate (tebal, diameter, space tiap lubang) disesuaikan dengan tinggi menara distilasi dan kemudahan dalam pemasangannya. Semakin sempurna pemisahan, maka semakin banyak plate yang dibutuhkan, dan akan semakin tinggi pula menara distilasi tersebut.

Umumnya Seksi plate dipasang pada cincin yang dilas di sekeliling dinding kolom bagian dalam dan pada balok-balok penyangga. Lebar balok penyangga dan cincin sekitar 50 mm, dengan jarak antar satu balok dengan yang lainnya sekitar 0.6 m. Balok penyangga dipasang horizontal sebagai penyangga plate, biasanya di bentuk dari lembaran yang dilipat atau dibentuk. Satu bagian dari plate di desain bisa di pindahkan yang berfungsi sebagai manway. Hal ini bertujuan untuk mengurangi jumlah manway yang dapat mengurangi biaya konstruksi.

A. BUBBLE CAP TRAY

Digunakan biasanya untuk laju alir uap normal

B. SIEVE TRAY

Terdiri dari pelat logam datar dengan lubang di dalamnya yang lurus keatas. Digunakan untuk laju alir uap yang terlalu Lebih murah daripada tray yang lain

C. VALVE TRAY

Modifikasi sieve tray dengan valve untuk mencegah kebocoran liquid pada saat tekanan uap rendah

D. CHIMNEY TRAY

Digunakan dalam packed column saat kecepatan uap tidak begitu tinggi