A-190 Menentukan R operasi
R operasi berkisar antara 1,2 – 1,5 Rm Geankoplis, 1993
diambil R operasi = 1,5 x Rm R operasi = 1,5x 0.6818924398
R operasi = 0.928386597
c. Menentukan jumlah plate teoritis
Untuk menentukan jumlah plate teoritis digunakan persamaan Erbar- Maddox:
1
R R
= 0.48143
1
Rm Rm
= 0.38231
Dari fig. 11.11 Coulson, 1983 diperoleh:
N N
m
= 0,6
N
m
= 7.25557 Plate N = 12.0926 Plate
= 12 Plate termasuk reboiler = 11 Plate tidak termasuk reboiler
A-191
d. Penentuan Letak Feed
Menentukan lokasi feed tray dengan persamaan Kirkbride.
2 ,
, ,
,
. log
206 ,
log
D HK
B LK
F LK
F HK
s r
x x
x x
D B
N N
Coulson, 1983, pers. 11.62
390949 .
log
s r
N N
Ns Nr
= 2.46008
A-192 N
r
= 2.46008 N
S
N
r
+ N
S
= N N
r
+ N
S
= 11 2.46008 N
S
+ N
S
= 11 N
S
= 3.179117 = 3 tidak termasuk reboiler
Feed plate = 3 tidak termasuk reboiler
Jadi umpan dimasukkan dari plate ke 3 dihitung dari bawah menara
e. Efisiensi Kolom
Efisiensi kolom Eo = 50-85
geankoplis hal 667
Diambil Eo = 70
Eo =
N Ni
Sehingga N = 11
70 = 15.7143
≈ 1θ plate
f. Menentukan Diameter Menara
A. Menentukan puncak menara 1. Menghitung densitas cairan
Tabel C.13.17. Densitas cairan komponen
Xi densiti kgm
3
Xip
A-193
C8H10 786.1957126
CH3COOH 0.001155881
960.3184082 1.11001419
HBr 960.3184082
CH3COO2Co 960.3184082
CH3COO2Mn 960.3184082
C8H6O4 1284.52456
H2O 0.999988833
998 997.988856
total 999.09887
Densitas cairan ρL = 999.09887 Kgm
3
2. Menghitung densitas uap Tabel. C.13. 18. Densitas uap
BM campuran = 18.0691519 kgkgmol Dimana dari perhitungan didapat : T = 100.02
o
C = 373.17 K P = 1 atm = 760 mmHg
ρv = BMmix x P
R x T komponen
Xi BM
XiBM C8H10
106.00 CH3COOH
0.001155881 60.00 0.07
HBr 81.00
CH3COO2Co 176.00
CH3COO2Mn 173.00
C8H6O4 166.00
H2O 0.999988833 18.00
17.999799 total
18.0691519
A-194
= 18.0691519
kg kmol
x 1 atm 82,06
kmol.atm lt.k
x 373.17 K = 0.000590063 kgL
= 0.590063137 kgm
3
3. Kecepatan uap v v = R+1 x D
= 0.928386597+1 x 103.5130 kmoljam = 199.6130685 kmoljam
4. Kecepatan cairan L L = R x D
= 0.928386597 x 103.5130 kmoljam = 96.10007541 kmoljam
5. Liquid vapor faktor FLV
= LV x ρvρL
0,5
= 96.10007541
199.6130685 x
0.59 999.09887
0,5
= 0.011699836 m Trial
Dari tabel 6.1 Treybal dengan nilai tray spacing 0,6 m=24 in diameter tower=1-3m. Dari figure 11.27 Coulson dengan nilai 0.6 m
didapat nilai k=0.071
A-195
6. Maksimum superfisial velocity
V flood = k
− 0,5
coulson pers.11.81
= 0.071 999.09887
− 0,59 0,59
0,5
= 2.920687263 ms Diambil superfisial velocity = 70 supaya tidak terjadi flooding
hal 459 coulson
x = 70 x Vflood
= 70 x 2.920687263 ms = 2.044481084 ms
7. Kecepatan volume fase uap Qv =
3600
= 18.0691519
kg kgmol
x 199.6130685 kmol
jam 0,59 kgm
3
x 3600
= 1.698 m
3
s 8. Luas area
A-196
Net area An = Qvx =
1.698 m
3
s 2.044481084 ms
= 0.830505778 m
2
9. Menentukan Luas Area Netto At Luas down spot untuk w =0,6T adalah 5,2577
tabel 6.1 Treybal
Total area At = An
1-0,052577 =
0.830505778 1
− 0,052577 = 0.876594486 m
2
10. Diameter Puncak Diameter puncak =
4 x At 3,14
0,5
= 4 x 0.876594486
3,14
0,5
= 1.056731221 hasil memenuhi range nilai trial.
B. Diameter Dasar menara
1. Menghitung densitas cairan Tabel. C.13.19. Densitas campuran
komponen Xi
densitas p Xip
C8H10 0.694800853 756.4464838 525.579662
CH3COOH 0.287202238 923.2439364 265.157725
HBr 0.013869777 923.2439364 12.8051879
CH3COO2Co 0.002046127 923.2439364 1.88907464 CH3COO2Mn 0.001821467 923.2439364 1.68165838
C8H6O4 2.2892E-06 1266.511821 0.0028993
A-197
H2O 0.000257248
998 0.25673316
1 807.372941
Densitas cairan ρL = 807.372λ41 Kgm
3
2. Menghitung densitas uap Tabel.C.13.20. Densitas uap
komponen Xi
BM XiBM
C8H10 0.694800853 106.00 73.6488904
CH3COOH 0.287202238 60.00 17.2321343
HBr 0.013869777 81.00 1.12345197
CH3COO2Co 0.002046127 176.00 0.36011841 CH3COO2Mn 0.001821467 173.00 0.31511379
C8H6O4 2.2892E-06 166.00 0.00038001
H2O 0.000257248 18.00 0.00463046
total 1
92.6847194
BM campuran = 92.6847194 kgkgmol
Dimana dari perhitungan didapat :T = 130.3630
o
C = 403.513 K P = 1 atm = 760 mmHg
ρv = BMmix x P
R x T
= 92.6847194
kg kmol
x 1 atm 82,06
kmol.atm lt.k
x 403.513 K = 0.002799104 kgL
= 2.799104322 kgm
3
3. Kecepatan cair L L = Fxq + R+D
= 143.7552217 x 1 + 0.928386597 + 103.5130
A-198
= 239.8552971 kmoljam 4. Kecepatan uap v
v = L - B = 239.8552971
– 40.24223 = 199.6130685 kmoljam
5. Liquid vapor faktor FLV
= LV x ρvρL
0,5
= 239.8552971
199.6130685 x
2.799 807.373
0,5
= 0.070751034 ms Trial
Dari tabel 6.1 Treybal dengan nilai tray spacing 0,6 m = 24 in diameter tower =1-3 m. Dari figure 11.27 Coulson dengan nilai
0.6 m didapat nilai k=0.102
A-199
6. Maksimum superfisial velocity V flood = k
− 0,5
Pers.11.81, Coulson
= 0,102 x 807.373
− 2.799 2.799
0,5
= 1.729312904 ms Diambil superfisial velocity = 70 supaya tidak terjadi flooding
hal 459 coulson
x = 70 x Vflood
= 70 x 1.729312904 ms = 1.210519033 ms
7. Kecepatan volume fase uap