dinamika tangki kel 7
TRANSCRIPT
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
1/36
LABORATORIUM PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSES
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013
MODUL : Dinamika Tangki
PEMBIMBING : Ir. Unung Leoanggraeni, MT
Praktikum : 10 Mei 2013
Penera!an : 1" Mei 2013
#La$oran%
PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
&U'U()N TE*NI* *IMI)
POLITE*NI* NEGE'I B)NDUNG
2013
O+e! :
*e+om$ok : "
Nama : Nuria+ -uron Nugra!a .111/2/01
Nuru+ ana Oktiaani .111/2/020
'ie4t!a No$i Le4tari .111/2/023
5unita Eka (a$utri Na+a .111/2/030
*e+a4 : 2)6T*PB
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
2/36
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah Subhanahuwataala karena
berkat rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan praktikum Pengendalian
Proses modul Dinamika Tangki serta dapat menyusun Laporan Praktikum
Pengendalian Proses ini sebagai data dari hasil percobaan dan pengamatan
dengan baik
Tidak lepas daripada itu kami mengucapkan terima kasih kepada
pembimbing Laboratorium Pengendalian Proses yang telah membantu dan
membimbing kami dalam praktikum! teman-teman yang telah memberikan
semangat dan moti"asi serta teknisi yang telah mempersiapkan segala
kebutuhan selama praktikum sehingga laporan ini dapat diselesaikan tepat
pada waktunya #ami menyadari bahwa laporan ini masih terdapat banyak
kekurangan! baik dalam isi maupun sistematikanya $al ini disebabkan oleh
keterbatasan pengetahuan dan wawasan kami %leh sebab itu! kami sangat
mengaharapkan kritik dan saran yang bersi"at membangun demi
sempurnanya laporan ini
Semoga laporan ini memberikan man"aat untuk menambah wawasan
dan peningkatan ilmu pengetahuan khususnya bagi kami dan umumnya bagi
pembaca
&andung! '( )ei
*+',
Penulis
ii
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
3/36
ABSTRAKSI
)odul yang berjudul Dinamika Tangki! Praktikan harus dapat
mengoperasikan alat yang berbasis reaktor berpengaduk dengan cara
mengalirkan suatu larutan ke dalam , tangki yang tersususn secara seri
serta dapat memahami perbedaan respon konsentrasi input dan output dari
tiap-tiap tangki
Dasar dari praktikum ini adalah menyusun model suatu sistem yang
kompleks sebagai dasar dalam mengendali dan memahami proses kerja dari
sistem tersebut Percobaan ini menggunakan larutan Nal '. yang dialirkan
ke dalam tangki dengan aliran tertentu Aliran tersebut akan mengalir ke
dalam tangki secara bertahap sehingga didapatkan nilai konsentrasi yang
berbeda hingga akhirnya konstan pada tiap tangki
#ondisi operasi dilakukan pada suhu kamar dengan laju aliran yang
digunakan *++ cm,/menit dan tekanan ' atm Sebelum melakukakan
prosedur! praktikan melakuakn pengenceran Nal *! 0! '+! *+! 1+! 2+ dn '++
kali $al ini dilakukan untuk membuat kur3a kalibrasi antara Daya $antar
Listrik 4D$L5 terhadap #onsentrasi Nal
iii
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
4/36
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR............................................................................ii
DAFTAR ISI......................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................'
'' Latar &elakang
''* Tujuan Praktikum
'
BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................3
*'6eaktor1
** Daya $antar Listrik Pada Suatu Larutan 1
*, Dinamika 6eaktor Tangki 1
*1 Tujuan Pemodelan2*0 )ekanisme kerja 6eaktor Tangki &erpengaduk
2
*( 7"ekti8tas tangki
9
BAB III METODELOGI PERCOBAAN.....................................................9
,' Alat dan &ahan
:
,* Prosedur #erja'+,, Data $asil Pengamatan''
BAB IV HASIL PERCOBAAN................................................................12
1' #alibrasi Data'*
1* Step '1
i
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
5/36
1, ;mpulse
'(
BAB V PEMPAHASAN........................................................................21
BAB VI PENUTUP..............................................................................24
0' #esimpulan
*1
0* Saran
*1
DAFTAR PUSTAKA
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
6/36
BAB I
PENDAHULUAN1.1. Lata B!"a#a$%
6eaktor merupakan alat utama pada industri yang digunakan untuk proses
kimia yaitu untuk mengubah bahan baku menjadi produk 6eaktor dapat
diklasi8kasikan atas dasar cara operasi! "ase maupun geometrinya
&erdasarkan cara operasinya dikenal reaktor batch! semi batch! dan
kontinyu &erdasarkan "ase reaksi yang terjadi didalamnya reaktor
diklasi8kasikan menjadi reaktor homogen dan reaktor heterogen!
sedangkan ditinjau dari geometrinya dibedakan reaktor tangki
berpengaduk! reaktor kolom! reaktor mum
'5 #eterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reactor tangki
berpengaduk*5 #eterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reactor tangki
berpengaduk
1
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
7/36
,5 Peningkatan kemampuan logika berbasis reaktor tangki berpengaduk
terhadap hubungan-hubungan antara kecepatan putaran pengaduk! ketidak
idealan! 3olume e"ekti" reaktor
2
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
8/36
* Tujuan khusus
'5 )embuat kur3a kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik 4 D$L 5
terhadap konsentrasi Nal
*5 )emahami "enomena perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukan dari
masing-masing tangki yang tersusun seri
,5 )emahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse
15 )enghitung 3olume e"ekti" tangki
05 )embandingkan 3olume ideal berpengaduk dan yang tidak berpengaduk
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
3
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
9/36
2.1. R!a#t)
6eaktor adalah suatu alat proses tempat di mana terjadinya suatu
reaksi berlangsung! baik itu reaksi kimia atau nuklir dan bukan secara
8sika 6eaktor kimia adalah segala tempat terjadinya reaksi kimia! baik
dalam ukuran kecil seperti tabung reaksi sampai ukuran yang besar seperti
reaktor skala industri 6eaktor ST6 beroperasi pada kondisi steady state
dan mudah dalam kontrol temperatur! tetapi waktu tinggal reaktan dalam
reaktor ditentukan oleh laju alir dari feedmasuk dan keluar! maka waktu
tinggal sangat terbatas sehingga sulit mencapai kon3ersi reaktan per
3olume reaktor yang tinggi! karena dibutuhkan reaktor dengan 3olume
yang sangat besar 4Smith! ':9? ,*05
Ada dua model teoritis paling populer yang digunakan dalam
pereaksian kimia yang beroperasi dalam keadaan tunak 4steady-state5!
yaitu ST6 4Continuos Stirred Tank Reactor)danplug Flow Reaktor 4P@65
Perbedaannya adalah pada dasar asumsi konsentrasi komponen-komponen
yang terlibat dalam reaksi ST6 merupakan reaktor model berupa tangki
berpengaduk dan diasumsikan pengaduk yang bekerja dalam tangki sangat
sempurna sehingga konsentrasi tiap komponen dalam reaktor seragam
sebesar konsentrasi aliran konsentrasi tiap komponen dalam reaktor
seragam sebesar konsentrasi aliran yang keluar dari reaktor )odel ini
biasanya digunakan pada reaksi homogen di mana semua bahan baku dan
katalis cair 4Nauman! *++*? *,5
6eaktor tangki berpengaduk yang ideal beroperasi secara isotermal
pada kecepatan alir yang konstan &agaimanapun kesetimbangan energi
diperlukan untuk memprediksi temperatur agar konstan pada saat panas
dari reaksi cukup 4atau pertukaran panas antara lingkungan dengan reaktor
tidak mencukupi5 untuk membuat perbedaan antara suhu umpan dengan
reaktor Tangki berpengaduk dapat memberikan pilihan yang lebih baik
atau bahkan lebih buruk daripada tubular ow unit pada sistem reaksi
/
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
10/36
ganda &iasanya hal terpenting adalah nilai relati" atau energi akti3as
4Smith!':9'? ,*25
2.2. Da*a Ha$ta Li+ti# Pa,a S&at& La&ta$
Larutan adalah campuran homogen dari dua jenis atau lebih at >atu
larutan terdiri atas at pelarut 4 sol3ent 5 dan at terlarut 4 solute 5 Dilihat
dari kemampuannya dalam menghantarkan arus listrik larutan dibedakan
menjadi dua yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah Baram merupakan
salah satu contoh dari elektrolit kuat
)enurut Arrhenius! larutan elektrolit mengandung ion yang bergerak
bebas ;on inilah yang menghantarkan arus listrik melalui larutannya Cat
elektrolit dapat berupa senyawa ion dan senyawa ko3alen polar
2.3. Di$a(i#a R!a#t) Ta$%#i
6eaktor adalah suatu alat tempat terjadinya suatu reaksi kimia untuk
mengubah suatu bahan menjadi bahan lain yang mempunyai nilai
ekonomis lebih tinggi ontinuous Stirred-Tank 6eactor 4ST65 merupakan
suatu tangki reaktor yang digunakan untuk mencampur dua atau lebih
bahan kimia dalam bentuk cairan denganmenggunakan pengaduk
4mier5Pada ontinuous Stirred-Tank 6eactor terdapat heater yang akan
menghasilkan panasuntuk mengatur temperatur cairan pada harga tertentu
Bambar 8sik ontinuous Stirred-Tank 6eactor dapat dilihat pada gambar di
bawah ini?
7
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
11/36
6eaktor ST6 bekerja secara kontinyu! dengan laju massa umpan
sama besar denganlaju massa keluar dari tangki >mpan dengan
konsentrasi tetap mengalir secara kontinyudapat dipandang sebagai umpan
dengan pola step
Neraca massa Nal Elaju akumulasiF G Elaju masukF H Elaju keluarF
I diG JooH Ji iKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4*5
dt
>ntuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar 4GJ5! ruas kiri dan ruas
kanan daripersamaan ' dibagi dengan laju alir J! persamaan menjadi?
i
i
dt KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4,5
Persamaan * dapat disederhanakan dengan integrasi
8
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
12/36
G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK415
;ntegrasi dapat diselesaikan dengan memisalkan! > G o-i sehingga d> G
-di sehinggasyarat batasnya menjadi ?
t G + iG + >oG o
t G t iG i > G i- o
G 405
-ln G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4(5
-ln G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK425
- ln G -
G
G
G'-
5KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK495
Persamaan 425 mencerminkan hubungan antara konsentrasi Nal
terhadap waktu padareaktor tinggal ST6 dengan umpan berbentuk
stepPada saat konsentrasi 4i5 mendekati konstan yaitu pada saat tGt
konsentrasi Naldalam tangki adalah k4k mendekati harag o5
"
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
13/36
k G o 4'-
Pada saat iGk input step dihentikan! kemudian diganti dengan
umpan berupaaJuadest! konsentrasi Nal G nol 4model ini dapat dianggapseperti kelakuan tangki setelahmendapat input berupa pulse5
Neraca massa Nal Elaju akumulasiF G Elaju masukFH laju keluarF
I diG JooH Ji iKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4:5dt
untuk laju alir masuk sama dengan laju alir keluar G 4J5! oG+
4aJuades5 ruas kiri dan kanan dari persamaan ' dibagi dengan laju alir J
Persamaan menjadi?
i
i
dt4'+5
Persamaan 9 dapat diselesaikan dengan integrasi
G KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4''5
Syarat batas dari persamaan adalah?
tG+ iGk dan pada tGt iGi
-ln G
9
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
14/36
G
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK4'*5
Persamaa 4'*5 mencerminkan hubungan antara konsentrasi Nal terhadap
waktu pada reaktor tunggal ST6 dengan umpan berbentuk pulse
2.4. T&'&a$ P!(),!"a$
Bambar berikut ini memberikan ilustrasi sederhana dari pende8nisian
masalah ST6
Pertimbangkan sistem proses reaktor tangki berpengaduk
kontinyu 4ST65 dengan aliran terus menerus masuk dan keluar dan
dengan reaksi orde pertama kimia tunggal terjadi Diasumsikan bahwa
tangki adalah mengikuti proses adiabatik! sehingga dinding yang sempurna
terisolasi dari sekitarnya Adapun tujuan dari pemodelan untk menjelaskan
perilaku dinamis dari ST6 jika perubahan konsentrasi masuk #isaran yang
diinginkan dari 3ariabel proses akan berada di antara nilai yang lebih
rendah M dan atas nilai M dengan akurasi yang diinginkan dari '+.
Bambar tangki pencampur kontinyu
2.-. M!#a$i+(! K!'a R!a#t) Ta$%#i B!!$%a,
Pada reaktor ini proses berlangsung secara kontinue Terjadinya
pengadukan merupakan hal yang paling penting dalam reaktor ini! karena
dengan pengadukan menyebabkan reaksi menjadi homogen sehingga
terdapat umpan masuk dan terbentuk produk yang keluar selama proses
berlangsung
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
15/36
2./. E0!#tita+ ta$%#i
7"ekti3itas tangki dapat diukur dari perbandingan 3olume tangki
sesungguhnya dibandingkan dengan 3olume yang diperoleh dari
perhitungan 3olume tangki seungguhnya dapat dihitung dengan mengukur
dimensi tangki! yaitu diameter dan tinggi dari tangkiIolume e"ekti3 dari
tangki! yaitu 3olume yang benar-benar terpakai untuk terjadinya reaksi
dapat diperkirakan dari penurunan lebih lanjut persamaan 4'5 aitu
menghitung harga gradien konsentrasi Nal pada saat tG+ pada reaktor
ST6 dengan umpan step pada tangki pertama
I diG JooH Ji i
Pada saat tG+ iG+ persamaan menjadi ?
G JooH Ji i+KKKKKKKKKKKK4',5
G Joo
G oKKKKKKKKKKKKKKK4'15
harga gradient konsentrasi ini juga dapat dihitung dari aluran data
konsentrasi terhadap waktu >ntuk menghitung 3olume e"ekti" dari reaktor
ST6 IG Jot
10
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
16/36
BAB III
METODELOGI PRAKTIKUM
3.1. A"at Da$ Baa$' Susunan alat dinamika tangki
* Peralatan pembantu
a Belas kimia
b Labu seukuran! '++ mlc Belas kimia! 0+++ mld &otol semprote Timbangan analitik
" Pipet seukuran! '+ ml
g 7mber plastich Stopwatchi Alat ukur D$L
, &ahana AJuadestb Nal *+ gr
3.2. P)+!,& K!'a1. P!(&ata$ "a&ta$ NaC"
11
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
17/36
2. P!(&ata$ #&a #a"ia+i
Omelakukan pengenceran ulang secara serial dengan pengenceran 0!
'+! *+! 1+! 2+! dan '++ kali lipat dari larutan pengenceran * kali
lipat dan ukur nilai D$L nya masing-masing
3. P!$%a(ata$ !+)$+ ta$%#ia )engisi ketiga tangki dengan aJuadest hingga le3el ketinggian sama
b )enyalakan pengaduk dan hitung nilai rpm dari masing-masing
tangkic )enyalakan pompa dan atur debitnya *++ cm,/mntd )engukur D$L masing-masing tangkie )enyiapkan umpan 0 L larutan Nal yang telah dibuat dan
mengalirkannya kedalam tangki pertama dengan debit *++ cm,/mnt" )engukur D$L masing-masing tangki setiap '!0 menit secara
bersamaang )enghentikan pengukuran apabila nilai D$L tangki ke-, mendekati
nilai D$L larutan umpan Nal atau larutan umpan telah habish )enyiapkan umpan 0 L aJuadest dan mengalirkannya kedalam
tangki pertama dengan debit *++ cm,/mnti )engukur D$L masing-masing tangki setiap '!0 menit secara
bersamaan
12
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
18/36
j )enghentikan pengukuran apabila nilai D$L tangki ke-, mendekati
nilai D$L larutan umpan aJuadest atau larutan umpan telah habis
3.3 Data a+i" !$%a(ata$#ondisi operasi
G +* L/mntI tangkiG
'+'+*10 L
tG
,+,+2,1 s
Dimensi tanki
t G ',1 cm
d G :9 cm
St!
N) 5a#t&
Ta$#i
1 2 3
' + '19 +(* +199
* '0 ,'0 ',( +(,
, , ,9( ':0 '+'
1 10 1'' *(1 ',*
0 '0 ,: ,: ,:
( '(0 ,: ,: ,:
2 '9 ,: ,: ,:
9 ':0 ,: ,: ,:
: *' ,: ,: ,:
13
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
19/36
BAB IV
PENGOLAHAN DATA3.1 Ka"ia+i
. G +1
) G *+ gr
I 0 L
&) G 090
) G
++(9,2(
+(9 )
N)
Fa#t)P!$%!$6
!a$
K)$,tita+ 7(S8
K)$+!$ta+i 7M8
: L7(S.L:()"8
1 * *202 ++,1'99+,1
+* *1':*(20
2 0 '99* ++*11*++*1
+'1*902'1,
*,'*+,2
3 '+ ',29 ++'(*9++'(
++:0*,9+:0
*0,:,+:0
4 *+ '+91 +++'+90,,1
+++(,1:*+(
*::(,''0
- ,+ +29( ++++(0'*+'
+++,9+:0*1
,(*'++,20
/ 0+ +0+* ++++1+2 +++*,9+:0*
,2++*1*
1/
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
20/36
17
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
21/36
#onsentra
si . b/3 L
m (9!910 ''!2(9
-'!++7Q+
2
c +!,* +!,* ,*2(1,
3.2 STEP
m G 011:(
c G +(:9
STEP
N)5a#t
&
Ta$#i K)$+!$ta+i L
1 2 3 1 2 3 1 2 3
' +'19
+(*
+199
++'1,0
-+++'1
,
-+++,9
0
,+:1'1(
-'*::0
*
-,2::'
0
* '0,'0
',(
+(,++11:
:1++'*'
19
-+++'*
0
*'++*21
,,09(((
-'0'1(
, ,,9(
':0
'+'++09+
*,++**:
21+++02
*0'::02
21*01(,
,:0*:*1
18
k G +,
+ G++(9,
2(
R G,+,+2
,1
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
22/36
1 101''
*(1
',*++(*(
'++,0(
,(++''1
'1':(:,
,'****1
:1,1(:0
*
0 '0 ,: ,: ,:++092
02++092
02++092
02'::'*
(0'::'*
(0'::'*
(0
( '(0 ,: ,: ,:++092
02++092
02++092
02'::'*
(0'::'*
(0'::'*
(0
2 '9 ,: ,: ,:++092
02++092
02++092
02'::'*
(0'::'*
(0'::'*
(0
9 ':0 ,: ,: ,:++092
02++092
02++092
02'::'*
(0'::'*
(0'::'*
(0
: *' ,: ,: ,:++092
02++092
02++092
02'::'*
(0'::'*
(0'::'*
(0
t:; !
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
23/36
4.3 PULSE
19
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
24/36
m G (9910cG +,*
P&"+!
N)5a#t
&=5a#t&
Ta$#i K)$+!$ta+i L
1 2 3 1 2 3 1 2
' + **0 ,:,:,
,,::
:++092
02++0:,
(*++(+0
2,'::'*
(0':92(
,':
* '0 *1,,(
*,0*
*,(+
0++199
91++0'9
*++0,,
1,*+(,*
,9*+,9:
(:*+
, , *00*0,
1*2+
*,'1
1++,,(
:'++,(2
2,++119
91**0(1
':**+1,
'1*'
1 10 *2':2
*
**1*0'
(
++*,,
29
++*9*
:(
++,,,
(
*0,+0
::
*,21:
*,
**
0 ( *90 '**'1(
9'((
,+++:0
2:++'1'
*:++'22
+9,9*+:
91,''(9
99*9
( 20 ,++11
:+2'
('*+
1
-+++10
2
++++,,
+++:*90
-*:19+
1
(0+,'9:
,9
2 : ,'0+1*
'+01
0+:9
2
-+++0+
9
-+++*9
'
+++0,+,
-*1912
9
-09*,0
:
00
9 '+0 ,,+,9
2+0'
'+91
0
-+++02
'
-+++,1
,
+++*(:2
-*+,11-
11(20'
:,
: '* ,10+,1
0+1,
(+2'
0-
+++(19
-+++19
'
++++,'*
-'0:29
,
-*2*+(
1
(9
'+ ',0 ,(+,,
2+1+
1+(+
*
-+++((
*
-+++0,
:
-+++'2
(
-'0*('
:
-**1(0
2-'
'' '0 ,20+,*
0+,9
9+09
0
-+++(9
1
-+++0(
:
-+++*+
2
-'1*11
:
-*+1(*
191
'* '(0 ,:+,*
0+,2
2+02
(
-+++(9
1
-+++09
:
-+++**
1
-'1*11
:
-':*++
:22
', '9 1+0+,*
0+,2
2+00
'
-+++(9
1
-+++09
:
-+++*2
-'1*11
:
-':*++
:('
t:; !
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
25/36
-+*:(:(+21,+
20++0++
'1++,2'
(1++*2(
'(,1*,0
,2*2*,*
2:**+*:
,0
-+0:,:*+00*'
('++,2'
(1++*+0
*++'',
,'*2*,*
2:'9'(*
9','01
2'
-+9:+92+1'+*
:2++*2(
'(++'',
,'+++1(
1:**+*:
,0','01
2'+:0',
12
-''929,+,+19
9*++*+0
*+++(*
0(+++':
+2'9'(*
9'+,9:
1,+9+':
12
-'1912:+**(0
0++'0*
19+++,1
01++++2
9,'0*9:
(2+99(*
0(+21+(
1:
-'29'20+'(9,
11++'',
,'+++':
+2++++,
*'','01
2'+9+':
12+2'01
::
-*+292+'*0+
:*+++91
':+++'+
0,++++'
,*''0(9
*2+200,
:(+2+0'
9
-*,20((++:*:
0,+++(*
0(++++0
9*01'7-
+0'+,9:
1,+2*:(
:*+2++:
1(
-*(2*(*
++(:+
2'
+++1(
1:
++++,
*'
***7-
+0
+:0',
12
+2'01
::
+(::*
+:
-*:(:09++0',
*0+++,1
01++++'
22:'7-
+(+99(*
0(+2+2(
(*+(:91
:(
-,*((01++,9'
,9+++*0
(2:2:7-
+0,2,7-
+(+9,29
99+2+,,
,0+(:9*
+,
-,0(,1:++*9,
1+++':
+201'7-
+0'0,7-
+(+9+':
12+2++:
1(+(:9+
9,
20
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
26/36
STEP DAN PULSE
N)
5a#t&
K)$+!$ta+i K)$,tita+
1 2 3 1 2 3
' + + + + '19 +(* +199
* '0++'20
(2++''0
(+++,'
*' ,'0 ',( +(,
, ,++,+(
*'++*0:
90++'+*
9: ,9( ':0 '+'
1 10++1+,
**++,(:
*'++*'+
'1 1'' *(1 ',*
0 '0
++(19
(2
++002
1'
++002
1' ,: ,: ,:
( '(0++(02
(9++0(0
'(++0(0
'( ,: ,: ,:
2 '9++((1
,9++02+
:'++02+
:' ,: ,: ,:
9 ':0++((:
,(++020
':++020
': ,: ,: ,:: *' ++(2, ++029 ++029 ,: ,: ,:
21
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
27/36
+( ,2 ,2
'+ **0++(2,
+(++(2,
+(++(2,
+( ,: ,:,, ,:::
'' *1++0++
'1++(2,
+(++*2(
'( ,,(* ,0** ,(+0
'* *00++,2'
(1++,2'
(1++'',
,' *0,1 *2+* ,'11
', *2++*2(
'(++*+0
*+++1(
1: ':2* **1 *0'(
'1 *90++*+0
*++'',
,'+++':
+2 '** '1(9 '((,
'0 ,+++'0*
19+++(*
0(++++2
9, +11: +2'( '*+1
'( ,'0++'',
,'+++,1
01++++,
*' +1*' +010 +:92
'2 ,,+++91
':+++':
+2++++'
,* +,92 +0'' +910
'9 ,10 +++(*0( +++'+0, 01'7-+0 +,10 +1,( +2'0
': ,(+++1(
1:++++0
9****7-
+0 +,,2 +1+1 +(+*
*+ ,20+++,1
01++++,
*':'7-
+( +,*0 +,99 +090
*' ,:+++*0
(2++++'
22,2,7-
+( +,*0 +,22 +02(
** 1+0+++':
+2:2:7-
+0'0,7-
+( +,*0 +,22 +00'
22
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
28/36
4.4 M!$%it&$% V)"&(! E0!#ti0
k G +,
+ G++(9,
2(
R G,+,+2
,1
G +*
5a#t
&
t:; !
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
29/36
:
':0
-,9(+1
0++*'+
0:++((:
,(++(00
*2++(1'
12++(2,
+(
*'
-1'021
'++'0(
19++(2,
+(++((*
0,++(0*
'(++(2,
+(
t G (menit
Ie"ekti"G'* L
7"ekti3itas G Isesungguhnya / Ie"ekti"
G '+'+*112( / '*
G >4.1>?
2/
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
30/36
BAB V
PEMBAHASAN
Praktikum dinamika tangki ini bertujuan untuk untuk mengetahui e"ekti8tastangki yang digunakan dan membandingkan 3olume ideal Tangki yang
digunakan yaitu sebanyak tiga buah dan disusun secara seri Adapun jenis
reaktor yang digunakan adalah reaktor tangki berpengaduk atau continuous
stired tank reactor (cstr). Perhitungan H perhitungan yang melibatkan reaktor
tangki biasanya menganggap reaktor ideal! namun pada kenyataannya
reaktor ideal itu tidak ada! sehingga pada praktikum ini ketidakidealan pada
reaktor cstr ini dapat diperkirakan dengan menambahkan larutan Nal ke
dalam reaktor dimana larutan Nal ini ber"ungsi sebagai gangguan agar
respons dari tangki dan juga daya hantar listrik 4D$L5 dapat diketahui
#alibrasi dilakukan dengan melarutkan *+ gram garam Nal kedalam 0 liter
air sehingga didapatkan konsentrasi awalnya yaitu ++(9,2( dengan nilai
daya hantar listrik sebesar ,:: mS #emudian dari larutan induk tersebut
diambil '++ ml dan dilakukan pengenceran * kali sehingga didapatkan nilai
konsentrasi dan nilai daya hantar listrik yaitu sebesar ++,1'99+,1dan *202
mS Dari larutan yang sudah diencerkan * kali tersebut dilakukan lagi
pengenceran 0 kali! dan pengenceran dilakukan secara seri dengan
mengambil umpan dari larutan yang sudah diencerkan sebelumnya bukan
dari larutan induk! sehingga didapatkan data kalibrasi seperti berikut ini?
27
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
31/36
N)
Fa#t)P!$%!$6!
a$
K)$,tita+ 7(S8
K)$+!$ta+i 7M8
: L 7(S.L:()"8
1 * *202++,1'99+
,1+* *1':*(20
2 0 '99*++*11*++
*1
+'1*902'
1,
*,'*+,2
3 '+ ',29++'(*9++
'(++:0*,9+
:0*0,:,+:0
4 *+ '+91+++'+90,
,1+++(,1:*
+(*::(,''0
- ,+ +29(++++(0'*
+'+++,9+:0
*1,(*'++,20
/ 0+ +0+* ++++1+2+++*,9+:
0*,2++*1*
Selanjutnya dari data tersebut dibuatlah kur3a kalibrasi antara nilai daya
hantar listrik 4D$L5 terhadap konsentrasi larutan Nal! kur3a kalibrasi ini
digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan Nal pada setiap tangki
ST6 Dapat dilihat kur3a yang terbentuk semakin menurun! hal ini
menunjukan bahwa nilai daya hantar listrik 4D$L5 akan menurun seiring
dengan menurunnya konsentrasi dari larutan tersebut Selain kur3a antara
nilai daya hantar listrik 4D$L5 terhadap konsentrasi larutan Nal! dibuat juga
kur3a antara konsentrasi larutan Nal terhadap daya hantar eJui3alen 4L5
&erbeda dengan kur3a sebelumnya! pada kur3a ini dapat dilihat nilai dayahantar eJi3alen 4L5 akan semakin menurun seiring dengan bertambahnya
konsentrasi dari larutan Nal
>ntuk mengetahui respons dari tangki pertama-tama dilakukan dulu
perhitungan kecapatan putar stirer dari masing masing tangki yang diisi
dengan air terlebih dahulu Setelah kecepatan putar nya diketahui kemudian
ditambahkan larutan Nal Setelah penambahan Nal! dilakukan perhitungan
nilai daya hantar listrik 4D$L5 setiap '0 menit sekali Pengukuran daya
hantar listrik 4D$L5 ini sebenarnya bertujuan untuk mengetahui konsentrasi
dari larutan Nal yang ada dalam masing masing tangi! namun pengukuran
konsentrasi ini tidak bisa dilakukan secara langsung oleh karena itu
dilakukanlah pengukuran nilai daya hantar listrik 4D$L5 #etika umpan yang
28
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
32/36
berisikan larutan Nal telah habis! kemudian umpan digantikan dengan air
dan dilakukan pengukuran nilai D$L setiap '0 menit sekali sama seperti
pengukuran sebelumnya >ntuk mengukur nilai D$L tersebut digunakan alat
konduktometer! konduktometer ini akan mengukur gerakan ion dalam
sebuah larutan dan barulah akan keluar output berupa angka nilai daya
hantar listrik! pada saat praktikum digunakan * buah konduktometer yang
berbeda dikarenakan adanya kerusakan pada konduktometer pertama
sehingga konduktometer pertama tidak dapat lagi melakukan pengukuran
Dari data yang diperoleh! dilakukan pengolahan data agar konsentrasi dari
setiap larutan dalam tangki dapat diketahui Saat umpan berupa larutan
Nal! terjadi kenaikan konsentrasi 4step5 konsentrasi di tangki ' lebih besar
daripada tangki *! dan konsentrasi di tangki * lebih besar daripada tangki ,$al ini dikarenakan kecepatan respons di tangki ' yang lebih cepat
dibandingkan dengan tangki * dan , sehingga konsentrasinya akan semakin
besar seiring dengan berjalannya waktu #emudian dibuatlah kur3a antara
konsentrasi terhadap waktu! dan dari kur3a tersebut juga dapat dilihat
konsentrasi di tangki ' memang paling tinggi Selain dibuat kur3a antara
konsentrasi terhadap waktu dibuat juga kur3a antara D$L terhadap waktu
serupa dengan kur3a yang dibuat sebelumnya! pada kur3a inipun dapat
dilihat bahwa nilai D$L akan menurun seiring dengan bertambahnya waktu
Selanjutnya dilakukan pengolahan data saat umpan berupa air Pada saat
umpan berupa air! terjadi penurunan konsentrasi 4pulse5 dan konsentrasi di
tangki ' justru memiliki nilai yang paling kecil $al ini dikarenakan terjadinya
2"
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
33/36
pengenceran sehingga konsentrasi akan semakin menurun seiring dengan
berjalannya waktu #emudian dibuat kur3a antara konsentrasi terhadap
waktu dan kur3a antara D$L terhadap waktu! kedua kur3a tersebut
menunjukkan bahwa nilai konsentrasi dan D$L akan menurun seiring dengan
bertambahnya waktu
Iolume e"ekti" dapat diketahui dengan menggunakan kur3a step pada tangki
'! Iolume e"ekti" ini merupakan 3olume yang benar benar terpakai untuk
terjadinya reaksi Iolume e"ekti3 tangki yang didapatkan yaitu '* liter Dan
setelah diketahui nilai 3olume e"ekti"! e"ekti3itas dari tangki dapat diketahui
dengan membandingkan 3olume tangki yang sesungguhnya dan 3olume
yang diperoleh dari perhitungan! sehingga didapatkan e"ekti3itas tangkiyaitu sebesar >4.1>?
BAB VI
PENUTUP
K!+i(&"a$
' Semakin besar nilai D$L hal itu menandakan semakin besar
konsentrasinya
* kur3a kalibrasi digunakan untuk menghitung konsentrasi larutan Nal
pada setiap tangki ST6
, Persamaan kur3a kalibrasi antara daya hantar listrik terhadap konsentrasi
Nal adalah y G (9910 Q +,*
1 data hasil kalibrasi?
29
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
34/36
N)
Fa#t)P!$%!$6!
a$
K)$,tita+ 7(S8
K)$+!$ta+i 7M8
: L 7(S.L:()"8
1 * *202++,1'99+
,1+* *1':*(20
2 0 '99*++*11*++
*1
+'1*902'
1,
*,'*+,2
3 '+ ',29++'(*9++
'(++:0*,9+
:0*0,:,+:0
4 *+ '+91+++'+90,
,1+++(,1:*
+(*::(,''0
- ,+ +29(++++(0'*
+'+++,9+:0
*1,(*'++,20
/ 0+ +0+* ++++1+2+++*,9+:
0*,2++*1*
0 Pada "ungsi step konsentrasi akan semakin meningkat seiring dengan
bertambahnya waktu
( Pada "ungsi pulse konsentrasi akan menurun seiring bertambahnya waktu
2 Iolume e"ekti" yang didapatkan yaitu '* L
9 7"ekti8tas tangki yang didapatkan yaitu >4.1>?
Saa$
' Dalam melakukan proses kalibrasi sebaiknya dilakukan dengan lebih teliti
dan langsung membuat kur3a kalibrasi agar langsung bias melakukan
re3isi atau pengulangan pengambilan data saat ada penyimpangan* Setelah melakukan pengukuran D$L sebaiknya bilas terlebih dahulu
dengan aJuadest! hal ini dilakukan untuk meminimalisir adanya
kesalahan pengukuran
DAFTAR PUSTAKA
Djauhari ! Agus*+',=obsheet Pengendalian Proses-Dinamika Tangki=urusan Teknik
#imiaPoliteknik Negeri &andung?&andung
2
-
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
35/36
Arad. !"##. $aca%-%aca% Reaktor
&eterogen'http?//Arad&logspotom/*+''/+1/)acam-)acam-6eaktor-
$eterogen$tmlU/*+''/+1/)acam-)acam-6eaktor-$eterogen$tml
(ani, )gam ira. 2012. 'eaktor:tt@::a%a(+.")%+)t.6)(:212:9:!ai)&",!0a&"t(").t("
U$iMurni.2012 onto! La$oran (T':
tt@::+!a(&$i.")%+)t.6)(:212:2:6)$t)"a)a$
6+t6)$ti$&)&++ti!,.t("
Nurhayati!Vina *+'* )engukur D$L dari Larutan 7lektrolit?
http?//nuyinanablogspotcom/*+'*/+(/mengukur-dhl-dari-larutan
elektrolithtmlU/*+'*/+(/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolithtml
Da;i >B+a?k!e?ker.B+og4$ot.om>2013>03>Li4trik6Dinami4.=tm+
$a%ud.www>nhasAc;d/Lkpp/Tani/)ahmud.*+-.*+bab.*+,Pd"
http?//khoirulaam9:blogspotcom/*+'*/+0/prinsip-kerja-
konduktometerhtml
LAMPIRAN
30
http://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://c/Users/N.F%20Nugraha/Pictures/PRA%20UAS/DINAMIKA%20TANGKI/Uni,http://c/Users/N.F%20Nugraha/Pictures/PRA%20UAS/DINAMIKA%20TANGKI/Uni,http://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://www.unhas.ac.id/lkpp/tani/Mahmud%20-%20BAB%203.pdfhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.htmlhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.htmlhttp://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://arzadz.blogspot.com/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.html#!/2011/04/macam-macam-reaktor-heterogen.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://agamws.blogspot.com/2012/09/v%20behaviorurldefaultvmlo.htmlhttp://c/Users/N.F%20Nugraha/Pictures/PRA%20UAS/DINAMIKA%20TANGKI/Uni,http://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://serbamurni.blogspot.com/2012/02/contoh-laporan-cstr-continuous-stirred.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://nuyinana.blogspot.com/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan%20elektrolit.html#!/2012/06/mengukur-dhl-dari-larutan-elektrolit.htmlhttp://www.unhas.ac.id/lkpp/tani/Mahmud%20-%20BAB%203.pdfhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.htmlhttp://khoirulazam89.blogspot.com/2012/05/prinsip-kerja-konduktometer.html -
7/21/2019 Dinamika Tangki Kel 7
36/36
6eaktor tangki berpengaduk Pengukuran D$L dengan
#onduktometer
Pengenceran larutan Nal Panel control reactor dinamika
tangki