KESETIMBANGAN

UAP-CAIR

2017

Agung Ari Wibowo S.T., M.ScTermodinamika

Learning Objective

Model Sederhana Dalam VLE : HukumRoults

Perhitungan BUBLE Dan Dew Point DenganHukum Roults

Penyimpangan Terhadap Hukum Roults

KegiatanIndustri

Aplikasi VLE dalam Industri

Data kesetimbangan

(VLE)

Proses Pemisahan

(ex. Distilasi)

Va

po

r-Li

qu

id E

qu

ilib

ria

Kesetimbangan Vapor-Liquid?

Vapor Liquid

L

i

V

i ff ˆˆ

sat

iiiii PxPy ˆ

Pada Tekanan Rendah

1

2

1ˆ i

Wilson

PERMODELAN VLE

UNIQUACNRTL

Model Sederhana RAOULTS

Model Koefisien Aktifitas

sat

iii PxPy

sat

iiiii PxPy ˆ

Hukum Roults : VLE Sederhana

RAOULTSsat

iii PxPy

sat

iiiii PxPy ˆ

L

i

V

i ff ˆˆ

Asumsi Hukum Roults1. Fase uap adalah gas ideal (P rendah)2. Fase cair adalah campuran ideal

sat

iii PxPy 15,273log

CT

BAP sat

EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE

Modified Othmer Ebuilometer

EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE

ŚwiętosławskiEbuilometer

a. Kondenserb. Tempat Sampling fase vaporc. Thermometerd. Sirkulasi fase uap dan caire. Boiler f. Drain valve / sampling fase liquid

Świętosławski1881-1968, Polandia

EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE

Malanowski Ebuilometer

EKSPERIMEN PENGUKURAN VLE

V2

V1

P

T

U

B : Boiler

CP : Cottrel Pump

S : Tabung Kesetimbangan

C1 : Cooler 1

C2 : Cooler 2

V : Vapor Fraction Condensate Trap

L : Liquid Fraction Trap

T : Thermocouple

F : Tabung Umpan

U : Manometer Pipa U

T : Tangki Udara

V1 : Valve ke pompa Vakum

V2 : Valve Pengatur Tekanan

P : Pompa Vakum

Modified Bero-Rogalski Ebuilometer

Va

po

r-Li

qu

id E

qu

ilib

ria

Kurva Kesetimbangan Vapor-Liquid

xA xA

Isothermal VLE Isobaric VLE

V + L V + L

PERHITUNGAN TITIK DIDIH

Hitunglah titik didih dari aseton pada tekanan 2 bar dengan menggunakan persamaan

Antoine?

Dari apendiks A (Poling Dkk., 2001), konstanta Antoine adalah A = 4.2184, B = 1197,01

dan C = 228,06. (P (bar), T (K)

K

PerhitunganBUBLE danDew Point

Thermodynamics

BUBLE DAN DEW POINT

BUBL P : 𝑦𝑖 dan P dihitung

𝑥𝑖dan T tersedia

DEW P : 𝑦𝑖 dan P dihitung

𝑥𝑖 dan T tersedia

BUBL T : 𝑦𝑖 dan T dihitung

𝑥𝑖 dan P tersedia

DEW T : 𝑦𝑖 dan T dihitung

𝑥𝑖 dan P tersediaxA

Isobaric VLE

Buble Line

Dew Line

Melibatkan iterasi

Perhitungan BUBLE dan DEW POINT

sat

iii PxPy 𝑦𝑖 = 1

𝑃 = 𝑥𝑖𝑃𝑖𝑠𝑎𝑡

Perhitungan Buble Point

𝑥𝑖 = 1

𝑃 =1

σ 𝑦𝑖/𝑃𝑖𝑠𝑎𝑡 Perhitungan Dew Point

Atau

Perhitungan BUBLE dan DEW POINT

Dengan menggunakan Hukum Raoult, hitunglah berikut ini untuk sistem biner

metanol (1) / etanol (2):

a. Bila x1 = 0,33 dan T = 70C, tentukan y1 dan P.

b. Bila y1 = 0,33 dan P = 2 bar, tentukan x1 dan T.

Data yang diperlukan adalah konstanta A, B dan C dari persamaan Antoine:

T dalam C

P dalam “mmHg”

Komponen A B C

Ethanol 8.20417 1642.89 230.3

Methanol 8.08097 1582.27 239.7

BUBLE P

•Dengan persamaan Antoine, nilai tekanan uap masing-masingkomponen pada suhu 70C adalah,

1,25171 satP bar

0,72352 satP bar

satsat PxPxP 2211

7235,0)33,01(2517,133,0 P

0,8978P bar

P

Pxy

sat

111

8978,0

2517,133,01

y

46,01 y

Gini ajamah

gampang…

BUBLE T

b.) Dikarenakan T adalah data yang dicari dan juga dibutuhkan dalam perhitungan

tekanan uap, maka penyelesaian perhitungan ini harus menggunakan metode iterasi

Asumsi, T = 70C sehingga diperoleh,

1,25171 satP bar

0,72352 satP bar

Perhitungan bubble point,

0,8978P bar Harusnya tekanan adalah 2 bar

Bisa digunakan goal seek

T = 91,35C

6729,21 satP bar

6686,12 satP bar

P

Pxy

sat

111

2

6729.233,01

y

44,01 y

PenyimpanganterhadapHukum Raoults

Thermodynamic

Laboratory

Va

po

r-Li

qu

id E

qu

ilib

ria

Penyimpangan Hukum Raoults

P-x-y diagram sistem biner benzena (1) / toluena

(2) pada T 100C dengan menggunakan hukum

Raoult

sat

iii PxPy

Larutan IdealFase Gas ideal

Va

po

r-Li

qu

id E

qu

ilib

ria

Penyimpangan Hukum Raoults

Diagram P-x-y pada T konstan 100C : a. etanol (1)

+ air (2)

P-x1 Jikadihitungdengan HukumRoults, kenapaberbeda??

Larutan Non Ideal

AzeotropX1 = y1

TERIMA KASIHSEKIAN Dan.....