03 02 02 bubble cap (1).pdf
Post on 05-Jul-2018
260 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
1/61
KOLOM DISTILASI
Bubble cap
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
2/61
03 Kolom Distilasi
03 01 Pendahuluan
03 02 Kolom Tipe Tray
03 02 01 Sieve Tray/Plate
03 02 02 Bubble Cap
03 03 Kolom Isian
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
3/61
Setelah data beban kolom distilasi diketahui,
maka tahapan selanjutnya adalah
mendesain tray kolom distilasi yang ada di
dalam kolom tersebut. Ada 2 macam tipetray, yaitu sieve plate dan bubble cap.
03 02 02 Bubble cap
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
4/61
Remember these
• Tray spacing• Downcomer
• Baffle
• Clearance
• Weir
• Liquid hold up
• Gas hold up
• Weeping• Entrainment
• Flooding
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
5/61
Tray tipe bubble cap adalah tray yang berupa plate
atau tray yang dipasangi cap.
Pada tray terjadi proses kontak antara liquid yangbergerak secara horisontal dengan gas yang
bergerak vertikal melalui lubang pada cap yang
disebut slot .
Sama seperti desain kolom tipe sieve tray , makadesain tray tipe bubble cap setelah beban kolom
distilasi diketahui adalah mendisain diameter
kolom, ukuran dan fisik cap dan jarak antar dua
tray di dalam kolom tersebut.Hasil desain selanjutnya dievaluasi dengan tray
dinamic .
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
6/61
Tray tipe bubble cap sama dengan tipe
sieve tray, yaitu sebagian terpotong dan
diberi baffle yang dipasang di sebelah kiri
plate dan di sebelah kanan pada tray
berikutnya sehingga membentuk suatu
ruang yang dinamakan downcomer.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
7/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
8/61
Pada desain bubble cap terlebih dahulu
didesain diameter, tray spacing, dan tipe
aliran dimana hasil desain tersebut akan
dievaluasi apakah sudah memadai apabilakolom distilasi tersebut dioperasikan.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
9/61
Sama seperti sieve tray, tray terbagi menjadi
beberapa daerah atau luasan sebagai
berikut
a) Downcomer, daerah dengan luasan
tertentu di kiri atau kanan tray, untuk
menahan liquid dari tray sebelumnya danmeneruskan liquid masuk tray berikutnya
b) Active area, yaitu daerah dengan luasan
tertentu di bagian tray tempat terjadi
kontak liquid yang bergerak horisontaldan uap yang masuk melalui lubang dan
bergerak vertikal
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
10/61
c) Calming zone, yaitu daerah dengan
luasan tertentu di bagian kiri dan kanantray yang berfungsi sebagai penenang
gerakan liquid yang masuk ke dalam tray
agar kontak dengan uap dapat berjalan
baik dan sempurnad) End wastage, bagian tray yang
merupakan daerah dengan luasan
tertentu yang tidak dapat difungsikan lagi
sebagai tempat kontak antara liquid danuap sebagai akibat dari adanya support
tray
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
11/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
12/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
13/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
14/61
Bagian – bagian Cap
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
15/61
1. Skirt (hsk) yaitu tinggi penyangga di
bawah cap
2. Shroud ring
3. Slot
4. Static seal
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
16/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
17/61
Bentuk slot dan spesicikasinya
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
18/61
Desain Dimensi Kolom
Meliputi :
1. Memperkirakan diameter kolom
2. Tray spacing
3. Lay-out dan jumlah cap
4. Pengecekan tray dinamic
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
19/61
1. Memperkirakan diameter kolom
Dari beban kolom distilasi yang telah dihitung
sebelumnya, yaitu beban uap (Vm) dan beban
liquid (L) dapat diperkirakan diameter kolom.
Luas active area (Aa) sebesar 60 – 70 % dari luas
tray (At)
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
20/61
1.a. Menghitung luas slot (As)
Untuk memperkirakan luas slot terlebih
dahulu dipilih ukuran bubble cap dengan
data fisik untuk mendapatkan tinggi slot (Hs)
Luas slot dipengaruhi bentuk slot yangmempunyai koefisien slot (Cs)
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
21/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
22/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
23/61
1.b. Memperkirakan luas active
area (Aa)Besar active area tergantung ukuran cap
dan luas slot dan jarak antara dua cap ( γ),
dengan harga γ yang besarnya 25 – 53 %
tergantung ukuran cap.Dengan diketahui jarak dua cap (γ) maka
perbandingan antara luas slot (As) dengan
active area (Aa) dapat diketahui dari tabel.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
24/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
25/61
1.c. Menghitung luas tray
Luas active area diperkirakan sebesar 60 –
70 % dari luas tray, sehingga Aa = (0,6 –
0,7) At, dengan luas tray dapat dihitung
dengan persamaan berikut :
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
26/61
1.d. Pengecekan hasil taksiran
diameter kolomPengecekan terhadap hasil perkiraan
diameter meliputi dua tahap : didasarkan
pada ukuran cap dan didasarkan pada
luasan
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
27/61
Tahap ke 1
Pengecekan diameter tray (dt) sebagai hasil
perhitungan didasarkan pada diameter cap.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
28/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
29/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
30/61
Jika terjadi perbedaan hasil desain antara
penetapan diameter cap dengan diameter
kolom, baik yang ditetapkan oleh Ludwig
maupun Van Winkle, maka diameter kolom(dt) didesain kembali dengan mengubah
harga cap spacing ( γ) dan apabila diameter
cap dan diameter sudah cocok, perancangan
dimensi kolom yang lain dapat dilanjutkan
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
31/61
Tahap 2
Pengecekan harga diameter tray dari hasil
perhitungan, berdasarkan pada luasan,
terlebih dahulu ditetapkan macam aliran
pada tray menggunakan gambar atau tabelseperti bab sebelumnya.
Sedangkan untuk menetapkan luas setiap
bagian daerah dalam tray seperti pada tabel
3.1 (bab sebelumnya).
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
32/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
33/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
34/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
35/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
36/61
Alokasi luas untuk active area = .... % At
Diameter kolom menjadi
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
37/61
Jika harga dt dari hasil perhitungan tahap 1
dan tahap 2 tidak ada perbedaan nyata,
maka desain dimensi kolom yang lainnya
dapat diteruskan.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
38/61
2. Memperkirakan Tray Spacing
Seperti halnya dengan tray spacing pada
kolom tipe sieve tray, tray spacing pada
kolom tipe bubble cap, yaitu tray spacing
besarnya 12 – 48 in dapat diperkirakandengan tabel
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
39/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
40/61
3. Lay out Tray
Ada dua bagian untuk melihat Lay Out Tray
salah satu bagian tray dalam suatu kolom
distilasi, yaitu bagian vertikal dan bagian
horizontal.Bagian vertikal meliputi : tinggi cap, tinggi
weir dan lain-lainnya, sedangkan bagian
horizontal meliputi : down flow, inlet flow,
bagian cap dan lain-lainnya.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
41/61
3. a. Bagian vertikal
Weir merupakan penghalang atau baffle
yang dipasang pada bagian down comer,
yang tingginya merupakan jumlah tinggi cap
dan tinggi static seal, lay out selengkapnyamenunjukkan bagian inlet dan outlet pada
suatu tray
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
42/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
43/61
3.b. Bagian horizontal
3.b.1. Pembagian berdasarkan daerah
Pembagian daerah horizontal pada tray
adalah daerah untuk inlet (downcomer ),
distribusi liquid penenang (calming zone),
daerah untuk bubble cap, daerah outlet(downflow ), dan daerah tidak bisa
digunakan (end wastage).
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
44/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
45/61
3.b.2. Pembagian berdasarkan jumlah baris
dan jumlah cap
• Panjang untuk baris cap
Panjang untuk baris cap seperti pada
gambar dan didasarkan pada lebar bagian
cap adalah :Diameter cap – 2xlebar downcomer –
2xlebar calming zone – 2x ½ diameter cap
Lebar downcomer mengikuti harga L/dt
seperti pada gambar, sedangkan lebar
calming zone biasanya sebesar 3 in
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
46/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
47/61
• Jarak antara 2 baris (raw)
Jarak antara dua baris sangat ditentukan
oleh susunan cap dan jarak dua cap. Adadua macam susunan cap, yaitu susunan
segitiga dan susunan segiempat
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
48/61
• Susunan segitiga
Susunan lubang berbentuk segitiga,
mempunyai sudut 60o (segitiga sama sisi).
Panjang setiap sisi adalah jarak antara duapusat segitiga atau Pt. Jarak antara dua
baris untuk susunan segitiga adalah
Pt sin (60o )
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
49/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
50/61
• Segi empat
Susunan lubang berbentuk segiempat,
mempunyai panjang setiap sisi adalah jarak
antara dua pusat segiempat atau samadengan Pt.
Jarak antara dua baris untuk susunan
segiempat adalah Pt
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
51/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
52/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
53/61
Jumlah cap
Dengan diketauinya jumlah baris yang dapat
dipasang cap, maka jumlah cap dapat
diperkirakan dengan memperhatikan bentuk
susunan cap dimana jarak dua pusat capsepanjang Pt. Perkirakan jumlah cap setiap
baris tersebut menggunakan kertas
milimeter dengan memperhatikan daerah
end wastage.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
54/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
55/61
Dalam gambar terlihat bahwa jumlah cap
pada setiap baris cap tidak sama jumlahnya,
karena ada suatu baris yang terpotong oleh
daerah end wastage. Jumlah cap pada traymerupakan penjumlahan dari cap yang ada
pada seluruh baris yang bisa dipasangi cap.
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
56/61
Sebagai contoh, dalam satu tray ada 4 baris
cap yang bisa dipasangi cap, maka total
jumlah cap adalah jumlah cap dari 4 bariscap tersebut dengan perincian sebagai
berikut :
Baris ke 1 : 3 cap
Baris ke 2 : 5 cap
Baris ke 3 : 5 cap
Baris ke 4 : 3 cap
Total = 16 cap
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
57/61
4. Pengecekan hasil dimensi
tray tipe bubble capTray dynamic
a) Mean slot opening
b) Tinggi liquid di atas weir
c) Pressure drop
d) Liquid gradient
e) Perbandingan distribusi
uap
f) Slot submergence
dynamic rata-rata
g) Pressure drop tray
h) Tinggi liquid di dalam
downcomer
i) Residence time dalam
downflow j) Liquid throw over weir
k) Entrainment
l) Flooding
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
58/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
59/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
60/61
-
8/16/2019 03 02 02 Bubble cap (1).pdf
61/61
top related