shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-columns.pdf · •shortcut simulasi distilasi...
TRANSCRIPT
Columns
Shortcut Methods
DSTWU
DISTL
ScFrac
Rigorous Methods
Rad Frac
Extract
Multi Frac
Petro Frac
Kind of Column in Aspen 1. DSTWU 5. MultiFrac
2. Distil 6. SCFrac
3. RadFrac 7. PetroFrac
4. Extract 8. BatchSep
DSTWU • Simple Column
• Perhitungan sangat Short-Cut
• Terdiri dari 1 arus masuk & 2 arus keluar (top +
bottom)
• Asumsi yg digunakan :
o Arus mol tetap
o Relative volatility tetap
• Digunakan untuk kalkulasi R-min dan N(jumlah
stage)-min
• Metode yg dipakai : Winn-Underwood-Gilliland
DSTWU
Key Component Recovery
Light Key All material with lower boiling than the light key goes into the overheads
Mol light key in distilate / mol light key in feed
Heavy Key
All material with higher boiling than the heavy key goes into the bottom
Mol heavy key in distilate / mol heavy key in feed
Input Output
Refluks ratio Number of stage
Number of stage Refluks ratio
Example Suatu campuran bahan yang terdiri dari : (satuan lb/hr)
Propane 883
Iso-butane 2651
n-Butane 4418
iso-Pentane 3534
n-Pentane 6186
• Diinginkan n-Butane termabil sebagai hasil atas
sebanyak 98% dan i-Pentane yang terbawa pada hasil
atas hanya sebesar 4% dari jumlah feed
• Umpan masuk pada suhu 170 F dan tekanan 8,1 bar
• Ada pressure drop sebesar 0,1 pada kondenser dan
reboiler
Example Jika refluks ratio sebesar 2,5 tentukan :
• Jumlah stage minimum ?
• Jumlah refluks minimum ?
• Feed stage ?
• Kerja boiler dan kondenser (design vs rating) ?
• Berap kemurnian pentane yg diperoleh pada
produk distilat ?
Property-Method : PengRob
Flowsheet
Input
Input Block
Result
Reflux Ratio vs Jumlah Stage
Reflux Ratio vs Jumlah
Stage
Plot Grafik
DISTL • Shortcut simulasi distilasi multi komponen
untuk mengetahui beban kondenser dan reboiler
• Terdiri dari : 1 arus umpan dan 2 produk
• Spesifikasi yang dibutuhkan : Stage teoritis refluks rasio
feed stage
tekanan reboiler tekanan kondenser
Distilate to feed mole ratio
• Memakai pendekatan Edmister sebagai Approximate Group Method
Flowsheet
Result DSTWU -> Input DISTL
Result DISTL
RAD-FRAC • Rigorous model untuk simulasi multistage vapor-
liquid fractionation
• Aplikasinya dapat digunakan untuk merancang :
Distilasi Absorpsi
Reboiled Absorption Stripping
Reboiled Stripping Extractive Distillation
Azeotropic Distillation Reactive Distillation
• Mampu menangani :
Tiga fase
Dua fase
Sistem dengan daerah didih sempit dan luas
Sistem dengan cairan sangat non-ideal
RAD-FRAC • Dapat mendeteksi adanya free-water
phase
• Menghandle padatan dalam stage
• Memakai pump-around keluar dari suatu stage dan mengembalikan ke stage yang sama atau lainnya
• Menghandle reaksi kimia :
Konversi tetap
Kesetimbangan
Rate-controlled
Electrolitik
RAD-FRAC • Menghandle dua fase liquid dengan reaksi kimia
yang berbeda pada tiap fase
• Menghandle presipitasi garam (pengendapan
garam)
• Kesetimbangan pada tiap plate
Murphree efisiensi
Vaporisasi efisiensi
• Memakai tray atau packing (structured dan
random packing)
• Jumlah arus masuk dapat bervariasi
• Jumlah arus output dapat bervariasi (bisa terdapat
side stream)
RAD-FRAC Feed Stage :
• Above stage
• On stage
• On stage-liquid
• On stage-vapor
Above Stage
On Stage
On Stage-Liquid dan Vapor
• Seperti on-stage
• Tidak dilakukan flash
• Dipakai jika sudah tahu feed adalah 1
fase
• Menghindari perhitungan flash yang
tidak perlu
Flowsheet
Result DSTWU -> Input RADFRAC
Input Feed Stage
Input Pressure & Pressure Drop
0,2
Result
Profile Column