modul praktikum perancangan alat proses hysys

43
MODUL PRAKTIKUM PERANCANGAN ALAT PROSES oleh Dr.-Ing. Anton Irawan., ST., MT Chemical Engineering Department University of Sultan Ageng Tirtayasa Cilegon, 2011

Upload: iaiu-iulianah

Post on 27-Oct-2015

153 views

Category:

Documents


28 download

TRANSCRIPT

Page 1: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

MODUL PRAKTIKUM

PERANCANGAN ALAT PROSES

oleh

Dr.-Ing. Anton Irawan., ST., MT

Chemical Engineering Department

University of Sultan Ageng Tirtayasa

Cilegon, 2011

Page 2: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

KATA PENGANTAR

Penulis mengucapkan syukur Alhamdulillah bahwa modul praktikum tentang

PERANCANGAN ALAT PROSES dapat terselesaikan. Penulis berharap bahwa modul

praktikum ini menjadi salah satu pegangan dalam Praktikum Perancangan Alat Proses.

Dengan modul praktikum ini diharapkan mahasiswa akan lebih mudah memahami tentang

perancangan alat-alat proses di Industri Kimia.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada pengelola universitas Sultan Ageng

Tirtayasa yang memberikan kesempatan kepada penulis untuk membuat modul praktikum ini.

Ucapkan terima kasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman dosen di Jurusan Teknik

Kimia yang telah mendukung dan memberikan motivasi dalam penulisan modul praktikum

ini. Tak lupa penulis juga ucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang ikut memberikan

masukan kepada penulis. Penulis juga menyadari bahwa modul praktikum ini masih jauh dari

sempurna oleh karena penulis berlapang dada untuk menerima masukan ataupun kritikan

untuk penyempurnaan modul ini.

Cilegon, 10 Maret 2010

Penulis

Dr.-Ing Anton Irawan, ST., MT

Page 3: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

MODUL 1.PENGENALAN SIMULASI DENGAN HYSYS

MODUL 2 SIMULASI ALAT ALIRAN FLUIDA

MODUL 3 SIMULASI PENUKAR KALOR

MODUL 4 SIMULASI REAKTOR

MODUL 5 SIMULASI PEMISAH

MODUL 6 RANGKAIAN PROSES

Page 4: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

MODUL I

PENGENALAN HYSYS

Hysys merupakan software process engineering untuk mensimulasikan suatu unit process atau

multi unit process yang terintegrasi, intuitive, iterative, open and extensible. Simulator Hysys

bermanfaat untuk aplikasi di industri kimia seperti

1. Perancangan suatu industri kimia

2. Memonitor kemampuan dari industri kimia yang telah exist

3. Melacak permasalahan process yang terjadi di industri kimia

4. Kemungkinan peningkatan kapasitas produksi dari plant

Area penggunaan dari simulator Hysys adalah

Conceptual analysis

Process design

Project design

Operability and safety

Automation

Asset utilization

Hysys dapat dipergunakan untuk mensimulasikan unit-unit process secara steady state dan

dynamic. Pada pelatihan ini hanya dijelaskan simulasi dengan Hysys dalam kondisi steady

state (tunak)

II: Bagian-bagian dari Simulator Hysys

Jendela awal: saat mengklik icon Hysys yang telah ada di desktop atau menu

program computer akan menampilkan jendela awal seperti gambar berikut ini

Desktop Menu bar

Tool bar

Trace windows

Page 5: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Hysys juga menyediakan tombol-tombol langsung tanpa ke menu bar atau toolbar. Beberapa

tombol-tombol dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Page 6: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Langkah-langkah dasar untuk melakukan simulasi dengan Hysys

1. Membuka case baru yang ada di bagian file ( File New Case)

2. Setelah dipilih new case kemudian muncul jendela simulation basis manager

Page 7: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Sebelum menuju ke simulation basis manager, satuan yang akan dipergunakan perlu diset.

Satuan yang tersedia dalam SI dan British. Tahapan untuk mengubah units atau satuan yaitu

klik menu bar tools preference variables. Jendela untuk bagian Units adalah sebagai

berikut

Bila tidak semua unit akan diubah dalam SI atau british, Hysys menyediakan fasilitas clone

untuk mengubah beberapa variable dengan unit yang dikehendaki misalnya tekanan yang

tersedia dalam satuan SI adalah kPa kemudian diubah dalam atm atau bar, bisa dilakukan

dengan fasilitas clone tersebut. Caranya adalah

Klick bagian clone maka akan muncul unit set baru dengan nama NewUser

Kemudian pilih units variable yang akan diubah misalnya tekanan dari kPa ke bar

maka pilih pada bagian display units Pressure dan pilih satuan yang dikehendaki.

Selain perubahan units, bagian variables juga menyediakan bagian formats. Bagian ini

dipergunakan untuk mengubah jumlah digit dibelakang koma serta jumlah satuan.

Page 8: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Simulation basis manager terdiri dari beberapa bagian seperti

Components

Pada bagian ini dipergunakan untuk memasukan data komponen-komponen yang

terlibat pada unit-unit process yang akan disimulasikan (fasilitas add). Hysys telah

mengelompokan komponen-komponen dalam satu group seperti Hydrocarbon, Solid,

Alkohol dengan menggunakan fasilitas View Filters. Group komponen yang telah

dipilih untuk simulasi Hysys dapat diberi nama lain (default Component List-1).

Komponen yang akan dipergunakan dapat dimasukkan ke dalam kolom selected

component dengan melalui tahap berikut ini:

- masukkan formula atau nama dari komponen di bagian Match

- bila komponen yang akan dipergunakan telah dimasukkan maka klik Add Pure

- bila ingin menghilangkan komponen yang telah dipilih dengan komponent lain

cukup pilih komponen yang akan dipilih dan yang diganti kemudian klik bagian

Substitute

Jendela Component view list

Komponen-komponen yang telah dipilih dapat dilihat datanya dengan mengklik komponen

tersebut. Data tersebut adalah ID komponen di simulasi Hysys dan beberapa properties dari

komponen tersebut.

Contoh adalah komponen n-Pentana

- Data ID adalah class (kelompok) Hydrocarbon dengan formulat C5H12

dengan ID number 7

- Data critical seperti berat molekul dan titik didih

Page 9: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Fluid Pkgs

Pemilihan persamaan keadaan termodinamika seperti Peng-Robinson, Van Laar,

Wilson, Margules, NRTL. Tahapan pemilihan fluid package adalah

- Pada bagian simulation basis manager pilih fluid package dan klick add untuk

setiap kasus baru

- Maka muncul windows seperti dibawah ini

Page 10: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

- Pada bagian Property Package Selection ditemui bermacam-macam Property

Package. Property Package tersebut dalam diseleksi dalam beberapa bagian

yaitu

Bagian Equation of State (Persamaan Keadaan)

Page 11: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Bagian Activity Models

Page 12: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Bagian Chao Seader Models

Bagian Vapour Pressure Model

Bagian lain-lain (Miscellaneous)

Page 13: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Gambar dibawah ini memperlihatkan algoritma untuk pemilihan suatu fluid package

untuk simulasi dengan Hysys.

Error yang akan terjadi dalam pemilihan Fluid Package adalah

- Error dengan tampilan tidak direkomendasikan (not recommended) artinya

fluid package yang dipergunakan tidak direkomendasikan untuk menjalankan

simulasi tersebut maka dapat dilakukan dengan pemilihan fluid package yang

lainnya

- Error dengan tampil incompactible component dengan perbaikan sama

mempergunakan fluid package lainnya yang cocok untuk komponent dalam list

tersebut

Page 14: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Reaction

Dari simulation basis manager klik bagian Reactions kemudian klik Add Rxn,

maka akan muncul tipe dari reaksi.

Hysys menyediakan 5 macam tipe reaksi yaitu Conversion, Equilibrium, Kinetic,

Heterogen Catalytic dan Simple Rate

Page 15: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

3. Kemudian Press Enter Simulation Environment, maka muncul jendela PFD (Process

Flow Diagram) yang akan dipergunakan untuk menggambarkan process yang akan

disimulasikan dengan Hysys. Pada bagian kanan muncul pula unit-unit process yang

tersedia di program simulator Hysys ini.

Unit-unit process tersebut dapat dilihat dengan menekan tombol keyboard F12

Page 16: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Aliran massa dan energi

Aliran massa

Aliran massa dipergunakan untuk mengetahui kondisi dari komponen-komponen yang ada

dalam aliran tersebut pada tekanan (P) dan temperatur (T) yang terjadi pada aliran tersebut.

Pada aliran tersebut dapat diset P dan T atau fraksi mol dan tekanan (P).

Contoh kasus air (H20) pada tekanan 1 atm bila temperatur 50oC maka tidak terdapat phasa

uap bila pada temperature 110oC akan diperoleh seluruhnya berphasa uap.

Tanda panah dibawah ini menunjukkan kondisi dari data yang dimasukkan. Bila berwarna

biru muda maka data aliran belum lengkap dan biru tua menandakan data telah lengkap.

Data yang diberikan ke aliran telah lengkap

aliran belum lengkap

Data yang diberikan ke aliran belum lengkap

Page 17: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 18: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Aliran Energi

Aliran energi dipergunakan untuk mensuplai energi ke unit atau menyerap energi yang

dihasilkan dari proses reaksi. Energi yang disuplai perlu diketahui berapa laju alir panasnya

sedangkan energi yang diserap hanya mengetahui jenis pendingin yang akan dipergunakan.

Icon yang dipergunakan akan memberikan sinyal sebagai berikut

Tugas:

1. Buat suatu aliran massa dengan fluida hanya berisi air dengan kondisi

Fluid package yang digunakan adalah Peng-Robinson

Laju alir mol yang digunakan adalah 100 kmol/jam

Tekanan : 1 atm

Fraksi uap: 1

Berapakah temperatur dari air tersebut (oC)

2. Lakukan kembali seperti soal 1 dengan menghilangkan data tekanan dan diganti data

temperatur 150oC, berapakah tekanan dari aliran yang berisi air tersebut (atm).

3. Ubah temperatur pada soal 2 menjadi 70oC, berapakah tekanan dari aliran tersebut

(atm)

4. Ubah soal no 1 dengan tekanan menjadi 2 atm, berapakah temparatur dari aliran yang

berisi air tersebut (oC)

5. Bila tekanan pada soal 4 dinaikan hingga menjadi 5 atm berapakah temperatur dari

aliran air tersebut (oC)

6. Bila tekanan pada soal 4 diturunkan hingga menjadi 0.5 atm berapakah temperatur dari

aliran air tersebut(oC)

7. Kesimpulan apa yang didapatkan dari soal 1-6.

Data yang diberikan ke aliran telah lengkap

aliran belum lengkap

Data yang diberikan ke aliran belum lengkap

Page 19: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

MODUL II

SIMULASI ALAT TRANSPORTASI FLUIDA

Kasus Propane Refrigeration Loop

Kasus ini akan dipelajari bagaimana menyusun beberapa unit proses dan memanipulasi

beberapa variabel untuk melihat performasi suatu sistem refrigerasi dengan menggunakan

komponen propana.

Tujuan dari kasus propana refrigeration loop adalah

Menambahkan dan menghubungkan unit operasi untuk membangun suatu aliran

proses

Menggunakan grapic untuk mengubah bentuk flowsheet aliran proses di Hysys

Mengerti informasi yang dari arah depan ke belakang atau sebaliknya

Tahapan

Mendefinisikan fluid package yang akan dipergunakan

Mendefiniskan aliran-aliran

Menavigasikan hasil di Workbook

Page 20: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Membangun simulasi

a. Pendefinisian basis simulasi

Open new case

Definisikan komponen (Propana-C3) dan Fluid package (Peng Robinson)

Klik Enter Simulation Environment

b. Pendefinisian Aliran Massa

Definisikan aliran 1 dan 3 dengan data berikut ini

c. Penambahan suatu unit process ke dalam aliran proses

Pada simulasi refrigerasi ini dipergunakan 4 unit proses yaitu

J-T valve

Chiller

Compressor

Condensor

Penambahan suatu unit proses dapat dilakukan dalam beberapa cara yaitu

Page 21: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Penambahan Unit Proses J-T Valve

J-T Valve berfungsi untuk menurunkan tekanan yang keluar dari kondensor.

Kondisi umpan fluid propana dari kondensor pada posisi bubble point (seluruhnya

dalam phasa cair). Dengan penurunan tekanan maka sebagian dari fluid akan

berubah phasa menjadi uap. Karena sistem refrigerasi beroperasi secara loop

maka pendefinisian beberapa variabel di suatu unit proses akan mempengaruhi

variable di unit proses.

Tahapan penambahan unit proses J-T Valve adalah

Tekan F12 untuk menampilkan UnitOps

Pilih Valve pada bagian Available Unit Operations dan klik Add

Isi bagian Connection seperti gambar dibawah ini

Page 22: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Penambahan Unit Proses Chiller

Chiller berfungsi untuk memanaskan propana hingga titik dew point (seluruh

propana dlm phasa uap) sebelum masuk ke dalam compressor

Tahapan penambahan unit proses Chiller adalah

Buka bagian workbook dan klik bagian Unit Ops tab

Klik bagian Add UnitOp button maka UnitOps-Case (Main) akan tampil

Pilih bagian Heat Transfer Equipment pada the Categories group

Pilih bagian Heater yang ada di Available Unit Operation dan Klik Add

Isilah UnitOperation Heater seperti dibawah ini

Page 23: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Tanda kuning dibagian bawah menginformasikan data yang kurang yaitu

pressure drop pada alat Chiller. Isilah pada bagian Parameter data Delta P

sebesar 7 kPa dan data Panas Hilang sebesar 1.00e+06 kJ/h.

Penambahan Unit Proses Compressor

Compressor berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida.

Tahapan penambahan unit proses Compressor adalah

Tekan F4 hingga menampilkan Object Pallete

Double Clik pada unit proses Compressor pada Object Pallete hingga

menampilkan property dari Compressor

Isilah Unit Operation Compressor seperti dibawah ini

Tanda kuning dibagian bawah menginformasikan data yang kurang yaitu

energi yang dibutuhkan oleh kompressor (Duty). Data ini akan terlengkapi

secara otomatis nanti saat membentuk loop.

Page 24: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Penambahan Unit Proses Kondensor

Kondensor berfungsi untuk mendinginkan fluida yang panas setelah mengalami

kompresi di kompressor.

Tahapan penambahan unit proses Kondensor adalah

Klik bagian Cooler yang ada di Object Pallete

Bawa Icon Cooler untuk diarahkan ke area PFD dari Cooler

Double-Click pada unit Cooler

Isilah bagian Connection dan Parameter dengan Delta P 35 kPa (5Psi)

maka telah terbentuk suatu loop dan

Setelah seluruh rangkaian telah membentuk loop dan warna biru muda menjadi biru

tua untuk aliran massa maka isian telah komplete.

Data tiap aliran atau unit proses dapat ditampilkan dengan mengklik kanan mouse

misalkan

Menampilkan data variable untuk seluruh aliran dengan meklik kanan

mouse pada bagian yang kosong dari PFD, kemudian pilih Add

Workbook Table.

Menampilan kondisi operasi atau variable dari unit operasi dengan

mengklik kanan mouse pada bagian unit operasi tersebut.

Bila ingin mengubah variable dari unit operasi yang telah

tertampilkan, lakukan double-click pada tampilan table unit operasi.

Page 25: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

MODUL III

SIMULASI ALAT PENUKAR KALOR

Alat perpindahan panas shell-tube dipergunakan untuk mendinginkan benzena dari temperatur

180oF ke temperatur 100

oF pada laju alir 100 lbm/hr dan tekanan 1.2 bar. Air dipergunakan

mendingkan yang dialirkan berlawanan arah dengan temperatur masuk 70oF dan laju alir 50

lbm/hr berapa temperatur keluar air dan bagaimana kondisi operasi double pipe??

.

Panas yang dipertukaran antara aliran dingin dan panas dapat juga diperhitungkan dengan

menggunakan korelasi koeffisien perpindahan panas keseluruhan (U), cross section area (A)

dan perbedaan temperatur logaritmic antara aliran panas dan dingin.

180oF

100oF

70oF

?????

Page 26: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 27: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Tipe Design Heat Exchanger

End Design Model merupakan standard perhitungan HE dengan data seperti

persamaan diatas tanpa perubahan phase selama proses perhitungan

Weighted Design Model merupakan standard perhitungan HE bila terjadi proses

perubahan phase

Steady State Rating Model merupakan pengembangan dari End Design Model pada

kondisi tunak

Dynamic Rating Model diaplikasikan pada kondisi dynamic

Pada bagian ini aliran panas adalah benzena dan aliran dingin adalah air. Tahapan

penyelesaian perhitungan di Heat Exchanger adalah

Definisikan kondisi basis environmentnya

Definisikan kondisi operasi di aliran dan unit operation

Kemudian lakukan analisa

1. Set Units yang akan dipergunakan dalam bagian Fields dengan melakukan clone pada

tekanan yaitu psia ke bar

2. Komponent yang terlibat adalah benzena dan air

3. Fluid package yang dipergunakan Peng-Robinson

4. Pada unit ini tidak terjadi reaksi

5. Aliran umpan di tube dengan kondisi operasi T = 180oF, P = 1.2 bar, Flow = 100 lb/hr

dan komposisi hanya terdiri atas benzena

6. Aliran umpan di shell dengan kondisi operasi T = 70oF, P = 1 bar, Flow = 125 lb/hr

dan komposisi hanya terdiri atas air

7. Aliran keluaran di shell yaitu T = 100oF

8. Pemilihan design HE

9. Lihat hasil pada bagian worksheet untuk dianalisa dan graphic temperature

Page 28: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 29: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 30: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

MODUL IV

SIMULASI REAKTOR

Reaktor merupakan tempat terjadinya reaksi kimia untuk dihasilkan produk sesuai dengan

reaksi yang terjadi. Hysys menyediakan fasilitas untuk beberapa macam tipe reaktor yaitu

Tahapan penggunaan Hysys untuk simulasi unit reaktor yaitu

1. Set unit yang dipergunakan (SI atau British)

2. Open new case kemudian muncul Basis simulation manager

3. Isikan komponen-komponen yang dipergunakan pada bagian components

4. Isikan fluid package yang dipergunakan sesuai dengan komponen dan phasa yang

terjadi selama proses simulasi

5. Set tipe reaksi yang terjadi( simple rate, conversion, equilibrium kinetic atau heterogen

catalytic)

6. Kemudian enter simulation environment

7. Proses simulasi dapat dimulai dengan menggunakan unit reactor

Page 31: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Contoh Reaksi antara propylene oxide dengan air menghasilkan propylene glycol.

C3H6O + H2O C3H8O2

Reaksi terjadi pada suatu reaktor CSTR pada phasa combined liquid dengan volume 280 ft3

dan reaksi berdasarkan kinetika dengan data kinetika adalah

Faktor A untuk laju reaksi sebesar 1.7e13

Energi aktivasi sebesar 3.24e04

Btu/lbmole

Kondisi umpan propylene oxide dengan air harus dicampur terlebih dahulu sebelum

dimasukkan kedalam reaktor dengan kondisi umpan

Umpan Propylene Oxide

Temperatur = 75oF

Tekanan = 1.1 atm

Laju alir = 150 lbmole/hr

Umpan Air

Temperatur = 75oF

Tekanan = 16.17 psia

Laju alir = 11000 lb/hr

Fluid Package yang dipergunakan : UNIQUAC

Mixer

C3H60

H2O C3H60

H2O CSTR

C3H802

C3H60

H20

C3H802

C3H60

H20

Page 32: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 33: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 34: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

MODUL V

SIMULASI ALAT PEMISAH

Kasus 1 unit Proses Flash Distilation

Flash distilation merupakan pemisahan uap dan cairan berdasarkan titik didik dari komponen-

komponen yang terlibat dalam 1 tahap pemisahan dengan memanipulasi tekanan atau

temperatur operasi dari alat.

Contoh: Suatu umpan dengan kandungan campuran equimolar dari n-pentana dan n-hexana

(50 kmol/hr) pada kondisi 50oC dan tekanan 5 atm dimasukan ke alat pemisah flash

distilation yang beroperasi pada tekanan 1 atm. Bagaimana kondisi produk yang dihasilkan di

phasa cair dan uap.

Langkah-langkah untuk perhitungan di Flash Distilation

1. Penentuan Basis Simulation dengan menggunakan simulation basis manager dengan

tahapan

Penentuan units yang akan dipergunakan (SI)

Penentuan komponen-komponen yang terlibat (n-heptana dan n-hexana)

Penentuan fluid package yang akan dipergunakan (Peng-Robinson)

Melanjutkan ke bagian unit operasi yang akan dipergunakan (Flash Distilation

2. Pelaksanaan simulasi

Penentuan kondisi operasi aliran umpan

Penentuan kondisi operasi dari alat flash distilation

Merangkai antara aliran umpan dan alat flash distilation

3. Menganalisa data yang dihasilkan dari simulasi di aliran produk uap dan cairan

Vapour

Feed

Liquid

FD-1

50 % n-pentana

50 % n-hexana

T = 50 oC

P = 5 atm

T = 30 oC

P = 1 atm

Page 35: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

1. Penentuan Units yang akan dipergunakan dengan mengklik bagian

tools preferences variables

tentukan units yang dipergunakan dengan melihat kondisi operasi seperti tekanan dan

temperatur yang akan dipergunakan. Dalam soal ini unit yang akan dipergunakan

semuanya dalam satuan SI maka pergunakan units ini.

2. Kemudian klik new case dibagian menu bar atau tool bar. Maka akan ditampilkan

windows simulation basis manager kemudian isilah bagian komponents dan fluid

package yang akan dipergunakan.

Pada bagian komponent isilah komponen-komponen yang terlibat yaitu

n-pentana (C5H12) dan n-hexana (C6H14)

Pada bagian fluid package pergunakan Peng-Robinson sebagai persamaan

keadaan termodinamika karena Peng-Robinson sangat baik dipergunakan

untuk perhitungan termodinamika untuk kesetimbangan uap-cair

Page 36: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

3. Kemudian Press Enter Simulation Environment dan muncul windows PFD

Pergunakan aliran massa (tanda panah warna hijau) untuk aliran umpan

kemudian drag ke arah windows PFD. Kemudian isilah

Stream name dengan Feed

Temperature (oC) dengan 50

Pressure (kPa) dengan 5 atm

Molar Flow (kgmol/h) dengan 50

Hysys akan memperingatkan bagian mana yang belum diisi pada bagian bawah

dengan warna kuning

Kemudian klik bagian composition untuk mengisi komposisi umpan yaitu

n- Pentana dengan 0.5000

n-Hexana dengan 0.5000

Bila diisi lengkap maka keluar perintah OK dengan warna hijau dibagian bawah dari

kondisi Feed

4. Pilih unit operation dari flash distilation yaitu separator dengan memilih pada

jendelah unit operation atau tekan F11 dengan keluar unit-unit operation. Pilih bagian

vessel kemudian separator. Maka akan keluar jendela sebagai berikut

Page 37: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Kemudian isilah bagian inlets dengan aliran feed yang telah didefinisikan sebelumnya dan

berapa hilang tekan atau tekanan yang dikondisikan didalam unit flash distilation dengan

mengisikan pada bagian parameters dengan isian (5-1) bar = 4 bar setelah itu Hysys meminta

data nama aliran keluar baik vapour dan liquid. Isilah aliran vapour outlet dengan product

vapour dan liquid outlet dengan product liquid.

Page 38: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Setelah diisi lengkah di bagian unit flash distilation maka muncul tanda hijau bagian bawah

menunjukan kalau perhitungan telah selesai dan hasil yang didapatkan dapat dilihat pada

baigan worksheet.

Page 39: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

II: Unit Distilasi

Distilasi adalah proses pemisahan komponen-komponen dari umpan berdasarkan titik didih

komponen tersebut. Komponen yang mempunyai titik didih rendah akan dihasilkan sebagian

besar di distilate dan komponen dengan temperatur tinggi akan dihasilkan pada bagian bawah

(bottom).

Page 40: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys

Neraca massa total dan komponen untuk proses di distilasi adalah

NM-Total F = D + B

NM-Komponen F.zfi = Dxdi + Bxbi

Bagaimana kondisi distilate dan bottom sangat dipengaruhi oleh kondisi umpan (T,P, fraksi

uap), kondisi operasi dari kolom distilasi serta jumlah tahap pemisahan untuk kolom tray.

Hysys menyediakan fasilitas untuk perhitungan kondisi produk baik komposisi, temperatur

maupun tekanan yang dihasilkan untuk didistilate, bottom serta tiap tahap.

Contoh pemisahan antara ethanol dan air didalam kolom distilasi

Kondisi Umpan : Komposisi Ethanol = 60 % dan Air = 40 %

P = 101.32 kPa , T = 80oC

F = 1000 kmole/jam

Kondisi Distilasi P = 1 atm

Jumlah Tahap = 100 tahap

Posisi Umpan pada tahap 15

Hilang Tekan 0 kPa di Kolom Disitlasi, Reboiler, maupun Kondenser

Tahapan Penyelesaian adalah

1. Set Unit yang dipergunakan dalam units SI

2. Open new case dengan memasukkan komponen-komponene (Ethanol dan Air)

3. Pilih fluid package Wilson Ideal (Merupakan campuran liquid-liquid)

4. Buat aliran massa untuk umpan, distilate dan bottom serta aliran energi di condenser

dan reboiler

5. Gunakan unit operation distillation pada bagian unit operations

6. Isi aliran umpan, distilate, bottom energi condenser dan reboiler

7. Masukkan kondisi tekanan di kondensor dan reboiler ( 1 atm)

8. Massukan harga pressure drop di kondensor dan reboiler (0 atm)

9. Berapa laju alir dan refluks ratio sebagai parameters yang active (750 kmol/jam dan

1.2 untuk refluks ratio)

10. Kemudian lakukan run pada windows distillation

11. Bila didapatkan harga konvergen maka hasil dapat dilihat dengan mengplot untuk

beberapa variable pada bagian performance dan wsorksheet

Page 41: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 42: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys
Page 43: Modul Praktikum Perancangan Alat Proses Hysys