Shortcutaspentk.blog.ugm.ac.id/files/2015/04/005.-Columns.pdf · •Shortcut simulasi distilasi...

Post on 03-Feb-2018

254 views 5 download

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