destilasi pilot plant

LAPORAN PRAKTIKUM

DESTILASI

Disusun untuk memenuhi mata kuliah Pilot Plant semester ganjil

Program Diploma III Jurusan Teknik Kimia

Pembimbing : Ir. Umar Khayam

Penyusun : Kelompok IV

Rio Dwi Ardian NIM. 101411052

Rizki Multi Pratama NIM. 101411054

Siti Rohmah Hanifah NIM. 101411055

Syahdini Handiani NIM. 101411057

Syara Raudhatul K NIM. 101411058

Kelas : 3B

Tanggal Praktikum : 22 November 2012

Tanggal Penyerahan Laporan : 29 November 2012

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

TEKNIK KIMIA

2012

BAB I

TUJUAN

Tujuan dari praktikum destilasi ini antara lain :

1. Menjalankan peralatan unit distilasi dengan aman dan benar.

2. Menjelaskan tahapan (section) pada unit distilasi beserta spesifikasinya.

3. Membuat kurva karakteristik panas dan waktu.

BAB II

METODOLOGI

2.1 Alat dan Bahan

2.1.1 Alat yang Digunakan

1) Rangkaian alat destilasi 1 unit

Gambar 3.1 Rangkaian destilasi Pilot Plant

2.1.2 Bahan yang Digunakan

1) Air dingin

2) Steam

2.2 Prosedur Kerja

2.2.1 Pembagian Sektor

Unit destilasi dibagi menjadi 6 sektor, yaitu :

1. Sektor 1 adalah sektor pengumpanan / feed area.

2. Sektor 2 adalah sektor jalur zat yang dipanaskan.

3. Sektor 3 adalah sektor jalur pemanas.

4. Sektor 4 adalah sektor kolom kesetimbangan.

5. Sektor 5 adalah sektor sistem pendingin.

6. Sektor 6 adalah sektor sektor sistem control pengendali.

2.2.2 Tahap Start-Up

a. Membuka katup udara tekan.

b. Pengaktifan panel kontrol (control panel).

c. Pengisian umpan.

d. Sirkulasi umpan.

e. Pengisian kolom pendingin.

f. Pengaliran umpan ke dalam tangki tampung.

g. Pengaliran steam.

2.2.3 Tahap Operasi

2.2.4 Tahap Shutdown

a. Menutup valve laju alir steam.

b. Mengalirkan air pendingin pada W3..

c. Menutup valve umpan (F17).

d. Mematikan P2.

e. Mematikan P3.

f. Menutup valve steam.

g. Mematikan tombol power pada kontrol panel.

h. Menutup valve udara tekan.

BAB III

DATA PENGAMATAN

3.1 Pengamatan Unit Destilasi

Unit distilasi ini pun dibagi dalam 6 section (sektor), yaitu :

1. Sektor 1 adalah sektor pengumpanan / feed area.

2. Sektor 2 adalah sektor jalur zat yang dipanaskan.

3. Sektor 3 adalah sektor jalur pemanas.

4. Sektor 4 adalah sektor kolom kesetimbangan.

5. Sektor 5 adalah sektor sistem pendingin.

6. Sektor 6 adalah sektor sistem control pengendali.

3.1.1 Sektor 1

Terdiri dari pengalir umpan dan tempat penmpungan umpan T1,

pompa yang mengatur sirkulasi umpan P2.

a) T1 (Feed Tank)

Untuk menampung cairan umpan (air keran) sebelum disirkulasikan atau

dialirkan ke sumptank.

Va-1.1

Va-1.2 Va-1.3

Va-1.4

Va-1.5

Va-1.6 Va-1.7

Va-1.8

Va-1.9

Va-1.10

Va-1.11

Va-1.12

Jalur Umpan

b) P2 (Feed Pump)

Untuk memompa / mengalirkan cairan umpan (air keran) ke dalam kolom

distilasi sehingga akhirnya cairan tersebut masuk ke dalam sumptank.

Feed pump juga berfungsi ketika mensirkulasikan cairan dari T1-T1.

c) A1 (Vapor Trap)

Untuk mengambil kondensat yang terbawa oleh steam yang keluar dari

pre-heater.

d) W5 (Pre-Heater)

Sebagai pemanas awal cairan umpan.

e) W4 (Distilat Cooler)

Untuk mendinginkan distilat sebagai produk atas

f) TR-13 (Temp Feed)

Untuk mengukur temperatur cairan umpan masuk kolom distilasi.

g) FI-14 (Flow Distilat)

Untuk mengukur laju alir distilat yang dihasilkan.

h) FI-17 (Flow Feed)

Untuk mengukur laju alir umpan.

i) Va-1.1-Va-1.12 (Valve)

Berfungsi untuk mengatur laju alir cairan untuk suatu tujuan tertentu.

Untuk sirkulasi T1-T1 : Mengalirkan cairan dari T1 kembali ke T1

dengan bantuan pompa P2 dan membuka valve Va-1.3, Va-1.6, Va-1.7 dan

Va-1.9 kemudian tutup valve Va-1.2, Va-1.4, Va-1.5, Va-1.8 dan Va-1.10.

Alat-alat yang terlibat di dalam sektor 1 dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Alat-alat pada sektor 1

Symbol Description Type Material Remarks

T1 Feed Tank - DURAN Glasses -

P2 Feed Pump Centrifugal DURAN Glasses -

A1 Vapor Trap UNA 23 h/v DURAN Glasses -

W4 Distillate Cooler Coil Type DURAN Glasses DN 200

W5 PreheaterMultiple Tube

BayonetDURAN Glasses

Steam

Heated

FI-14 Distillate Product Rotameter DURAN Glasses Local

SECTION 2

T 3 TR26

FI28

TI22

TR21

LIA19

PR18

W 2

P 3

Jalur Zat yang Dipanaskan

W 3

Va-2.1Va-2.2

Va-2.3

Va-2.4 Va-2.5

Indication

FI-17Feed To

DistillationRotameter DURAN Glasses

Local

Indication

TR-13 Preheater Outlet WID../D DURAN Glasses -

3.1.2 Sektor 2

Terdiri dari tempat penampungan zat yang dipanaskan yaitu T3 dan

pompa yang mengatur sirkulasinya P3.

a) P3 (Pompa Sirkulasi)

Untuk mengalirkan cairan dari tangki penampung (sumptank) ke reboiler.

b) V5 (Evaporator Feed from P3)

Untuk mengatur laju alir cairan yang masuk ke FFE.

c) W2 (Falling Film Evaporator)

Merupakan tempat terjadinya pemanasan.

d) W3 (Cooler)

Untuk mendinginkan cairan yang akan dibuang/dikeluarkan dari Sump

Tank.

e) T3 (Sump Tank)

Untuk menampung cairan umpan yang akan dan sudah dipanaskan pada

FFE. Pada bagian atas cairan dalam sumptank terdapat uap yang akan

masuk ke kolom distilasi.

f) TR 21 ( Temperature Recorder Sumptank Bottom)

Untuk mengukur temperatur cairan yang akan masuk ke FFE.

g) TR 26 (Temperature Sumptank Vapor)

Untuk mengukur temperature uap di dalam Sump Tank.

h) F128 (Flow Feed Recycle)

Untuk mengukur laju alir cairan yang direcycle ke dalam FFE.

Prosedur kerja sistem pengumpanan cairan pada FFE yaitu dengan

membuka Valve Va-2.1, Va-2.2 dan Va-2.5 lalu menutup valve Va-2.1 dan

Va-2.3 kemudian nyalakan pompa P3. sehingga cairan akan mengalir ke

bagian atas FFE. Kemudian cairan yang panas akan turun dan masuk ke

sumptank. Cairan panas ini akan berkontak dengan cairan dingin dalam

sumptank sehingga semua cairan dalam sumptank akan mengalami kenaikan

suhu tertentu. Alat-alat yang terlibat di dalam sektor 2 dapat dilihat pada

Tabel 2.



T3Column Sump

TankCylindrical DURAN Glases -

W3 Sub Cooler Coil Type DURAN Glases DN 200

P3 Circulation Pump Slide Chanel Stainless Steel -

W2 FFE Shell and Tube Stainless Steel DN 300

TR-21

Sump Tank

Bottom

Temperature

WID../D DURAN Glases -

TR-26

Sump Tank

Bottom Vapor

Temperature

WID../D DURAN Glases -

PR-18Collumn Bottom

Absollute Pressure

BR 3208

DiapraghmaStainless Steel -

TI-22 Evaporator Feed Mercury DURAN Glases Local

SECTION 3

Jalur Pemanas

TR23

FI24

V3 STEAM

FI27

KONDENSAT

TI25

V4

Recycle Sump Indication

FI-28Evaporator Feed

of Recycle SumpRotameter DURAN Glases

Local

Indication

LIA-19Collumn Sump

Tank T3FUEST 25/R DURAN Glases

Local

Indication

3.1.3 Sektor 3

Pada tahap ini Steam dialirkan ke dalam FFE dan kondensat hasil

proses dikeluarkan.

a) W2 (Falling Film Evaporator)

Untuk memanaskan cairan umpan dengan menggunakan steam yang tidak

kontak secara langsung dengan cairan yang akan dipanaskan.

b) A2 (Steam Trap)

Untuk mengambil kondensat yang keluar dari FFE.

c) FI 27 (Flow Condensat)

Untuk mengukur laju alir kondensat.

d) FI 24 (Evaporator Steam Supply)

Untuk mengukur laju alir massa steam yang masuk ke FFE.

e) TR 23 (Evaporator Steam Supply)

PR6

TR8

SECTION 4

Kolom Kontak

Untuk mengukur suhu steam yang masuk FFE

f) TI 25 (Evaporator Steam Outlet)

Untuk mengukur suhu kondensat yang keluar dari FFE.

g) V3 dan V4 (Evaporator Steam Supply)

Untuk mengontrol laju alir umpan yang masuk ke FFE.

Prosedur kerja untuk mengalirkan steam yaitu diawali dengan

membuka aliran udara tekan pada panel control. Kemudian membuka valve

pada bukaan tertentu. Alat-alat yang terlibat pada sektor 3 dapat dilihat pada

Tabel 3.



TR-23Evaporator Steam

Supply

7HC1008-

1DA11Stainless Steel -

FI-24 Evaporator Steam Rotameter Stainless SteelLocal

Indication

TI-25Evaporator Steam

OutletDL02/25-11 Stainless Steel

Local

Indication

FI-27Evaporator

KondensatRotameter Stainless Steel

Local

Indication

A 2 Vapor Trapp UNA 23 h/v GG 25 -

V 3Evaporator Steam

Supply77159-A10 GG 25

Pneumatic

Control

Valve

V 4Evaporator Steam

Supply- -

Solenoid

Valve

3.1.4 Sektor 4

Pada sektor ini terjadi kontak antara fluida.

a) TR 8 (Temperature Column Top Vapor)

Untuk mengukur suhu pada kolom paling atas

b) TR 9 (Temperature 2nd Column Feed Vapor)

Untuk mengukur suhu pada kolom tingkat kedua.

c) TR 10 (Temperature 1st Column Feed Vapor)

Untuk mengukur suhu pada kolom tingkat pertama.

d) PR 18 (Column Bottom Absolute Pressure)

Untuk mengukur tekanan pada kolom bagian bawah.

e) PR 6 (Column Top Absolute Pressure)

Untuk mengukur tekanan pada bagian atas kolom distilasi.

Alat-alat yang terlibat pada sektor 4 dapat dilihat pada Tabel 4.



TR-8

Column Top

Vapor

Temperature

WID../DDURAN

Glases-

TR-9 2nd Column Feed WID../D DURAN -

Vapor

TemperatureGlases

TR-10

1st Column Feed

Vapor

Temperature

WID../DDURAN

Glases-

PR-6

Column Top

Absollute

Pressure

BR 3208


PR-18

Column Bottom

Absollute

Pressure

BR 3208


3.1.5 Sektor 5

a) W1 (Condenser)

Sebagai tempat terjadinya perubahan uap distilat menjadi cairan

dikarenakan adanya penyerapan panas oleh air pendingin yang masuk

b) V1 (Condenser Cooling Water)

Untuk mengatur laju alir air pendingin yang masuk ke kondensor

c) F14 (Condensor Cooling Water)

Untuk mengukur laju alir air pendingin yang masuk ke kondensor

d) F5 (Condensor Cooling Water flow observer)

Untuk mengatur laju alir air pendingin secara otomatis karena

dihubungkan dengan laju steam yang masuk ke FFE.

e) TR 1 (Condensor water Supply Temperature)

Untuk mengukur temperatur air pendingin yang masuk ke kondensor

f) TR 7 (Reflux Temperature at Column Entry)

Untuk mengukur temperatur cairan yang direflux.

g) TI 22 (Condensor Outlet Distilate Tempature)

Untuk mengukur temperatur distilat yang keluar dari kondensor

h) TIA 21 (Condensor Vent High Alarm)

Untuk mengukukur temperatur pada kondensor dimana jika suhunya

terlalu tinggi maka alarm akan menyala.

i) TRC 3 (Condensor Water Outlet)

Untuk mengukur suhu air pendingin yang keluar dari kondensor.

Alat-alat yang terlibat pada sektor 5 dapat dilihat pada Tabel 5.



W 1 Condenser Shell and TubeDURAN

GlasesDN 200

V 1Condenser

Cooling WaterH77159-A10 GG 25

Pneumatic

Control

Valve

V 4Evaporator

Steam Supply- -

Solenoid

Valve

FI-4Condenser

Cooling WaterRotameter Stainless Steel

Local

Indication

F-5

Condenser

Cooling Water

Absorber

A 3 U ex Stainless Steel

Switching

of Valve

V3

TR-1 Condenser Water 7HC108- Stainless Steel -

Supply 10A11

TI-22

Condenser

Outlet Distillate

Temp

MercuryDURAN

Glases

Local

Indication

TIA-21Condenser Vent

High AlarmMercury

DURAN

Glases

Local

Indication

TRC-3Condenser Water

Outlet

7HC108-

10A11Stainless Steel

Control of

Cooling

Water

3.1.6 Sektor 6

Sektor ini merupakan panel pengontrol seluruh operasi destilasi.

a) 2 Controller yaitu Pressure Controller (∆PIC) dan Temperature Controller

Untuk mengatur besarnya tekanan dan temperatur seduai dengan yang

diinginkan

b) 2 indikator dimana setiap indikator terdiri dari 6 buah rekorder yang

menunjukan nilai suhu dan tekanan pada Temperatur Recorder dan

Pressure Recorder yang ada pada alat distilasi.

c) Tombol on-off

Untuk menyalakan/mematikan P1 (distillate pump), P2 (feed pump) dan

P3 (sump pump)

d) Main Switch

Untuk mensupply udara tekan

e) Control Air Pressure Switch

Untuk membuka aliran udara tekan

BAB IV

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

4.1 Penanggung Jawab Sektor 1 : Oleh Rio Dwi Ardian (101411052)

4.1.1 Pembahasan

Praktikum kali ini melakukan tahap operasi distilasi, sehingga dapat

memenuhi tujuan pemisahan larutan ethanol dan air. Pada praktikum kali ini

melakukan pemisahan campuran ethanol-air skla pilot plant yang sebelumnya

dicampurkan dalam sebuah reaktor dengan komposisi air jauh lebih banyak

dari ethanol. Pemisahan dilakukan dengan metoda distilasi buble cap batch

dan kontinue. Proses pemanasan tersebut dapat menyebabkan terbentuknya

fasa uap dari komponen yang memiliki titik didih lebih rendah dalam jumlah

yang relatif lebih banyak dibandingkan dengan fase cair. Karena perbedaan

komposisi antara fase cair dan fase uap merupakan syarat utama agar

pemisahan dengan distilasi dapat dilakukan.

SEKTOR 1

Pada SEKTOR 1, Umpan (air) disirkulasikan melalui jalur pipa yang

terdapat pada bagian bawah labu dan di alirkan kembali dengan bantuan

pompa (P2) masuk kembali pada labu melalui bagian atas labu. Sirkulasi

dilakukan agar proses pengadukan pada labu berlangsung effisien dengan

memanfaatkan jalur-jalur pipa yang terdapat pada unit ini sebelum di alirkan

ke bagian berikutnya sehingga berfungsi sebagai by-pass dan tidak diperlukan

metoda pengadukan yang lainnya (misalnya menggunakan pengaduk atau

stirer). Dengan pengadukan diharapkan campuran yang akan dipisahkan akan

homogen, sehingga memenuhi sebagai larutan umpan yang homogen.

Sedangkan by-pass berfungsi untuk menghindari shock-load umpan, sehingga

besar laju alir umpan akan terjaga dan resiko kerusakan alat dapat dihindari.

Campuran ethanol-air dalam reaktor dialirkan melewati preheater untuk

menaikkan suhu campuran (Sektor 1) untuk kemudian mengalir masuk

melewati tray. Di tray inilah terjadi pengontakkan antara campuran dari

preheater dengan uap panas dari steam. campuran dan uap akan melewati tray

dengan alat bantu kontak buble cap tray yang dipasang secara horizontal.

Setelah tercapai keseimbangan fasa uap dan cair, uap etanol yang

terbentuk kemudian masuk kekolom kondensor. Di kondensor uap akan

terkondensasi menjadi cairan etanol yang relatif lebih murni untuk kemudian

mengalir ke tabung distilat. Umpan masuk berasal dari hasil distilasi yang

disirkulasikan kembali dengan refluks 1/1.

1. Pada praktikum kali ini menggunakan destilasi skala pilot plant.

Perbedaan umum destilasi skala pilot plant dengan skala lab antara lain :

2. jika skala lab hanya dapat dilakukan sistem batch sedangkan skala pilot

plant dapat dilakukan sistem batch maupun kontinyu,

3. skala lab tidak mempunyai panel kontrol, sedangkan skala pilot plan

terdapat panel kontrol.

4. Kapasitas destilasi skala pilot plan lebih besar dibandingkan skala lab

5. Pemanasan pada skala lab menggunakan water batch sedangkan skala

pilot plan menggunakan steam

6. Pada skala pilot plan dapat mengatur laju alir umpan sedangkan skala lab

tidak

Pada alat destilasi skala pilot plan ini terdapat flow diagram. Flow

diagram adalah mendeskripsikan urutan pelaksanaan suatu proses juga

menggambarkan aliran proses yang dikerjakan dari awal sampai akhir. Fungsi

dari flow diagram sebagai miniatur dari alat destilasi sehingga mempermudah

untuk mempelajari proses destilasi menggunakan alat tersebut. Di dalam flow

diagram terdapat deskripsi, type, technical data, material, posisi, dan

spesifikasi dari setiap alat yang terdapat pada alat destilasi.

4.1.2 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini diantaranya :

1. Destilasi adalah teknik pemisahan suatu bahan yang didasarkan atas

perbedaan titik didih atau titik cair dari masing – masing zat penyusun

dari campuran homogen.

2. Dalam proses destilasi terdapat 2 tahap proses yaitu tahap penguapan dan

dilanjutkan dengan tahap pendinginan dari uap menjadi cair.

3. Pada proses destilasi ini berhasil memisahkan ethanol dan air.

4.2 Penanggung Jawab Sektor 2 : Rizki Multi Pratama (101411054)

4.2.1 Pembahasan

Distilasi (penyulingan) adalah suatu proses pemisahan bahan

kimia/suatu zat dengan berdasarkan perbedaan titik didih/kemudahan

menguap. Distilasi juga bisa menaikan konsentrasi dari suatu zat. Pada

praktikum ini dilakukan distilasi dengan skala pilot plant/industri. Walaupun

skala industri distilasi ini memiliki prinsip yang sama dengan distilasi

sederhana. Dimana cairan/zat dipanaskan lalu dipisahkan antara yang

menguap dengan yang tidak menguap.

Jenis distilasi yang ada di laboratorium pilot plant adalah jenis distilasi

fraksionasi, dimana pemisahannya dengan cara memperbanyak tahap

permukaan bidang sentuh antar fasa sepanjang kolom, pemisahan yang

dihasilkan akan jauh lebih baik dibandingkan dengan tahap tunggal. Untuk

mempermudah penggambaran proses, dalam lab pilot plant disediakan flow

diagram dari distilasi. Flow diagram berguna untuk mendeskripsikan proses

secara sederhana mulai dari awal sampai akhir, flow diagram juga berguna

menjelaskan apa saja alat yang ada dalam proses distilasi. Pada flow diagram

distilasi dibagi kedalam 6 sektor, dimana pada pembahasan ini akan dibahas

sektor 2, yakni jalur zat yang dipanaskan.

Untuk keseluruhan proses distilasi, semua sektor mulai dari sektor 1

sampai sektor 6 saling berhubungan satu sama lain. Proses distilasi dimulai

dari sektor 1 seperti persiapan dan sebagainya, lalu dilanjutkan ke sektor dua

untuk dipanaskan, lalu sektor 3 sebagai steam masuk/keluar FFE, lanjut

masuk ke sektor 4 yakni kolom dan terakhir sektor 5 zat didinginkan. Semua

proses ini bisa dikontrol di sektor 6 yakni control panel.

SEKTOR 2

Sesuai dengan namanya sektor 2 adalah jalur zat yang dipanaskan.

Setelah sektor 1 yakni persiapan larutan, kemudian zat akan dimasukkan ke

dalam T3 (Sump Tank), tangki untuk menampung cairan umpan yang akan

dan sudah dipanaskan pada FFE (Falling Film Evaporator). Di dalam FFE,

umpan akan dipanaskan oleh steam. Hasil pemanasan akan disirkulasi oleh

pompa P3 sehingga akan masuk kembali kedalam T3, jadi dari T3 akan

dipanaskan ke FFE dan setelah dipanaskan di FFE umpan akan disirkulasikan

kembali ke dalam T3. Tetapi sebelum dimasukan kembali ke T3, umpan akan

melewati W3 (cooler) dimana W3 berguna untuk mendinginkan cairan yang

akan dibuang/dikeluarkan dari Sump Tank.

Variable yang diukur pada sektor 2 adalah suhu keluaran FFE (TI 22)

dan laju alir yang direcycle masuk ke dalam FFE. Didapat dari hasil

praktikum, ternyata kedua variable ini konstan. TI 22 sekitar 97-99oC, dimana

di menit ke 10 ke 20 mengalami kenaikan suhu; selama menit ke 20 sampai

130 tetap suhunya; dan di menit ke 140 turun kembali. Lalu untuk FI 28 juga

konstan yakni sekitar 1600 l/h. Kedua variable ini konstan, mungkin

dikarenakan pada sektor 2 proses pemanasannya yang tetap.

4.2.2 Kesimpulan


1. Distilasi (penyulingan) adalah suatu proses pemisahan bahan kimia/suatu

zat dengan berdasarkan perbedaan titik didih/kemudahan menguap.

2. Sektor 2 merupakan jalur zat yang dipanaskan. Di sector 2 umpan akan

dipanaskan oleh FFE dan hasil sesudah/sebelum pemanasan akan di

tamping di sump tank T3.

3. Di sektor 2, variabel TI 22 dan FI 28 konstan. TI 22 berkisar 97oC sampai

99oC dan FI 28 berkisar 1600 l/h.

4.3 Penanggung Jawab Sektor 3 : Siti Rohmah Hanifah (101411055)

4.3.1 Pembahasan

Proses distilasi adalah suatu proses pemisahan komponen berdasarkan

perbedaan titik didihnya dengan pemanasan menggunakan steam. Selain itu,

distilasi sendiro bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi atau kemurnian

suatu zat. Zat yang memiliki titik didih yang lebih rendah akan cepat

teruapkan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan keluar pada produk

atas, sedangkan zat yang memiliki titik didih lebih tinggi akan keluar sebagai

produk bawah. Pada unit distilasi, terbagi ke dalam 6 sektor yang dimana di

setiap sektor memiliki beberapa instrumentasi yang saling berhubungan.

Setiap sektor memiliki fungsi masing-masing pada proses distilasi . Dimulai

dari sektor 1 (sektor umpan), sektor 2 (sektor zat yang dipanaskan), sektor 3

(sektor zat yang memanaskan), sektor 4 (sektor pemisahan), sektor 5 (sektor

pendinginan), dan sektor 6 (control panel yang digunakan untuk mengatur

beberapa komponen pada unit distilasi).

SEKTOR 3

Sektor 3 merupakan sistem pemanas. Pengaliran steam diberikan agar

terjadi proses pemanasan pada bagian pemanas. Pengisian steam dilakukan

denga cara membuka valve steam pada pipa berwarna abu-abu dengan laju

alir uap yang harus terkontrol dan dapat terlihat pada FI 24. Pada operasi

distilasi kali ini tidak dilakukan pengaliran steam ke preheater, sehingga tidak

adanya pemanasan awal terhadap umpan.

Selain terdapat sektor-sektor, pengoperasian unit destilasi memiliki 3

tahap pengoperasian, diantaranya adalah tahap 1 disebut dengan tahap start

up, tahap 2 disebut dengan tahap operasi, dan tahap 3 disebut dengan tahap

shut down. Ada pula hal-hal yang harus diperhatikan ketika pengoperasian

unit distilasi, diantaranya adalah pengendalian laju pemanas dari steam yang

masuk dengan adanya zat yang akan dipanaskan dan air pendingin pada

cooler sudah diaktifkan.

Apabila dilakukan perbandingan dengan kualitas zat yang masuk

dengan zat yang keluar sebagai produk bawah, sudah jelas zat yang ada ada

pada produk atas (destilat) memiliki konsentrasi/kemurnian yang lebih tinggi.

4.4 Penanggung Jawab Sektor 4 : Syahdini Handiani (101411057)

Distilasi adalah salah satu metode pemisahan campuran berdasarkan perbedaan

volatilitas yang bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi/kemurnian satu atau lebih

komponen yang biasanya adalah komponen yang memiliki titik didih lebih rendah

sebagai produk atas.

4.4.1 Pembahasan

Distilasi fraksionasi seperti unit distilasi yang ada pada laboratorium

pilot plant Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung, merupakan

jenis distilasi yang paling sering dijumpai dan digunakan oleh industri-

industri kimia. Dengan cara memperbanyak tahap permukaan bidang sentuh

antar fasa sepanjang kolom, pemisahan yang dihasilkan akan jauh lebih baik

dibandingkan operasi dengan tahap tunggal. Fraksionasi itu sendiri

berlangsung di dalam kolom fraksionasi, sebuah silinder tegak yang di

dalamnya terdapat sekat/pelat untuk memacu persentuhan antara fasa cair dan

fasa uap.

Praktikum yang kami lakukan merupakan praktikum skala pilot plant,

yang merupakan skala peralihan dari skala lab menuju skala industri. Hal

yang membedakan antara destilasi sederhana dengan destilasi skala pilot

plant ini adalah pada skala pilot plant terdapat pengendali yang berada pada

control panel dan juga sistem yang dilakukan oleh destilasi skala pilot plant

adalah sistem kontinyu. Sebelum melakukan start up, perlu dilakukan

pengecekan terhadap jalur-jalur yang akan dilalui dan terhadap alat-alat yang

terlibat seperti valve, mengecek apakah dalam keadaan terbuka atau tertutup

dan mempersiapkan segalanya sesuai dengan langkah yang akan dilakukan.

Operasi utama yang kami lakukan pada proses destilasi ini yaitu :

1) Tahap Start-Up

a. Membuka katup udara tekan.

Hal ini dilakukan untuk mengkonsumsikan tekanan pada setiap

instrumen yang menggunakan sistem pneumatik sehingga dapat

difungsikan secara baik. Di samping itu dengan adanya udara tekan

maka akan menghilangkan kotoran/ debu-debu pada bagian dalam

panel kontrol yang dapat mengganggu kinerja kontrol instrumen

pengendali.

b. Pengaktifan panel kontrol ( control panel ).

Kontrol panel diaktifkan sebagai suatu instrumen yang akan

mengatur pengoperasian alat dari unit distilasi secara elektrik ataupun

secara pneumatik. Pada kontrol panel ini kita atur laju keluar air

pendingin dengan suhu yang kita set pada suhu tertentu dan katup

akan beroperasi secara otomatis. Pada kontrol panel ini terdapat

tombol On-Off untuk pompa.

c. Pengisian umpan.

Umpan dimasukan ke dalam labu (T1), di mana pada percobaan

ini umpan yang digunakan adalah air, sehingga air dialirkan dengan

cara membuka valve pada pipa berwarna hijau dengan laju alir

tertentu.

d. Sirkulasi umpan.

Umpan (air) disirkulasikan melalui jalur pipa yang terdapat pada

bagian bawah labu dan di alirkan kembali dengan bantuan pompa (P2)

masuk kembali pada labu melalui bagian atas labu. Sirkulasi

dilakukan agar proses pengadukan pada labu berlangsung effisien

dengan memanfaatkan jalur-jalur pipa yang terdapat pada unit ini

sebelum di alirkan ke bagian berikutnya sehingga berfungsi sebagai

by-pass dan tidak diperlukan metoda pengadukan yang lainnya

(misalnya dengan menggunakan stirer, pengaduk atau dengan panas).

Dengan pengadukan diharapkan campuran yang akan dipisahkan akan


Sedangkan by-pass berfungsi untuk menghindari shock-load umpan,

sehingga besar laju alir umpan akan terjaga dan resiko kerusakan alat

dapat dihindari.

e. Pengisian kolom pendingin.

Kolom pendingin diisi dengan air pendingin dengan cara

membuka inlet dan outlet kolom pendingin yang dapat kita atur secara

otomatis pada bagian kontrol panel dengan memasukan nilai suhu

outlet yang diinginkan atau mengatur besarnya bukaan pada bagian

inlet secara manual. Kolom pendingin harus terisi terlebih dahulu

sebelum dilakukan proses pemanasan diaktifkan agar tidak terjadi

over-heating pada unit distilasi yang akan menyebabkan kegagalan

operasi distilasi ataupun kerusakan alat.

f. Pengaliran umpan ke dalam tangki tampung.

Umpan dialirkan kedalam tangki tampung dengan melalui by-

pass pada proses sirkulasi dan masuk melalui bagian tengah kolom

dengan membuka valve dan mengaktifkan pompa (P3) melalui panel

kontrol sehingga air akan menuju tangki penampungan (T3) dan akan

tersirkulasi melalui pemanas.

g. Pengaliran steam.

Pengaliran steam diberikan agar terjadi proses pemanasan pada

bagian pemanas. Pengisian steam dilakukan denga cara membuka

valve steam pada pipa berwarna abu-abu dengan laju alir uap yang

harus terkontrol dan dapat terlihat pada FI 24. Pada operasi distilasi

kali ini tidak dilakukan pengaliran steam ke preheater, sehingga tidak

adanya pemanasan awal terhadap umpan.

2) Tahap Operasi

Pada tahap ini dilakukan proses distilasi setelah unit distilasi

dipersiapkan dengan melakukan start-up terlebih dahulu. Pada tahap ini

umpan mengalami suatu rangkaian perlakuan untuk dimurnikan. Pada

percobaan ini laju umpan ±140 l/jam. Kemudian umpan akan masuk

kedalam tangki penampungan T3.

Dengan pompa P3 air di tangki penampungan T3 disirkulasikan

masuk kedalam reboiler yang akan menaikan suhunya menjadi 100o C

dengan bantuan steam. Oleh karena air pada tangki penampungan sudah

berada diatas titik didihnya, maka air akan menguap dari T3 melalui

kolom pemisahan P2 yang terdiri dari 12 tray. Uap ini akan berkontak

dengan air yang baru akan masuk dari T1 menuju kolom penampungan

T3, sehingga ada air yang akan ikut menguap dan ada sebagian yang turun

kebawah menuju tangki penampungan. Uap yang naik keatas akan

melalui pendingin sehingga suhunya akan turun dan terkondensasi.

Kemudian pada pendingin terdapat aliran counter-current air pandingin

yang masuk pada suhu 25o C (TR 1) agar terjadi perpindahan panas secara

efektif. Uap yang mengalami pendinginan akan mengembun dan

tertampung pada T2, sedangkan air pendingin tadi akan mengalami

kenaikan suhu (TR3) karena adanya perpindahan panas. Sampel atau

produk dapat diperoleh melalui bagian bawah T2 tersebut karena pada

percobaan ini tidak digunakan reflux.

3) Tahap Shutdown

a. Menutup valve laju alir steam.

Setelah operasi selesai untuk mengakhiri proses distilasi maka

pada tahap shut down hal utama yang harus dimatikan adalah laju alir

steam. Hal ini dilakukan agar suhu pada unit distilasi terkontrol secara

baik dan tidak akan terjadi over-heating.

b. Mengalirkan air pendingin pada W3.

Siklus pada kolom penampungan tetap dilanjutkan tetapi W3

yang berfungsi sebagai pendingin diaktifkan agar suhu air pada T3

akan turun.

c. Menutup valve umpan (F17).

Laju alir umpan dimatikan karena proses sudah akan diakhiri

dan tidak ada penambahan umpan pada T1.

d. Mematikan P2.

P2 dapat dimatikan melalui kontrol panel karena umpan tidak

perlu lagi dilakukan pensirkulasian ataupun pengisian keseluruh

kolom.

e. Mematikan P3.

P3 dapat dimatikan melalui kontrol panel jika temperatur pada

tangki penampungan sudah mencapai 50°C. Hal ini dilakukan agar

suhu akhir tidak terlalu tinggi sehingga peralatan akan aman pada

proses pengosongan (pembuangan) juga dimaksudkan untuk

keselamatan operator.

f. Menutup valve steam.

g. Mematikan tombol power pada kontrol panel.

Pematian kontrol panel dilakukan jika sudah tidak ada

instrumen lain yang digunakan.

h. Menutup valve udara tekan.

SEKTOR 4

Sektor 4 merupakan kolom kesetimbangan dimana terjadi

kesetimbangan dari larutan yang akan dipisahkan sehingga didapatkan

destilat. Terdapat pelat-pelat sebanyak 12 buah yang berfungsi untuk

memperluas kontak antara larutan yang dipisahkan dengan uap yang

dipanaskan oleh reboiler. Semakin banyak pelat yang digunakan akan

semakin baik hasil produk destilasi/destilatnya tetapi akan membutuhkan

biaya yang lebih mahal.

Pada sektor ini terdapat instrumentasi-instrumentasi yang mengatur

proses di sektor ini, diantaranya :

a) TR 8 (Temperature Column Top Vapor)

Untuk mengukur suhu pada kolom paling atas

b) TR 9 (Temperature 2nd Column Feed Vapor)

Untuk mengukur suhu pada kolom tingkat kedua.

c) TR 10 (Temperature 1st Column Feed Vapor)

Untuk mengukur suhu pada kolom tingkat pertama.

d) PR 18 (Column Bottom Absolute Pressure)

Untuk mengukur tekanan pada kolom bagian bawah.

e) PR 6 (Column Top Absolute Pressure)

Untuk mengukur tekanan pada bagian atas kolom distilasi.

4.4.2 Kesimpulan


1. Destilasi merupakan suatu proses pemisahan suatu zat berdasarkan pada

perbedaan volatilitasnya. Pada skala pilot plant proses destilasi dilakukan

secara kontinyu.

2. Proses operasi destilasi yang dilakukan dengan unit destilasi harus

dilakukan secara bertahap yaitu :

a. Tahap Start-Up

b. Tahap Operasi

c. Tahap Shut down

3. Untuk mempermudah identifikasi, maka unit destilasi terbagi atas

beberapa sektor, yaitu :

a. Sektor 1 adalah sektor pengumpanan / feed area.

b. Sektor 2 adalah sektor jalur zat yang dipanaskan.

c. Sektor 3 adalah sektor jalur pemanas.

d. Sektor 4 adalah sektor kolom kesetimbangan.

e. Sektor 5 adalah sektor sistem pendingin.

f. Sektor 6 adalah sektor sistem control pengendali.

4. Hal yang perlu diperhatikan adalah pengendalian laju pemanas dari steam

yang masuk dengan mengingat bahwa pemanasan dilakukan setelah ada

zat yang dipanaskan dan air pendingin pada cooler sudah diaktifkan.

4.5 Penanggung Jawab Sektor 5 : Syara Raudhatul Karimah (101411058)

4.5.1 Pembahasan

Distilasi merupakan suatu proses pemisahan larutan yang bersifat

homogen. Pemisahan tersebut didasarkan pada perbedaan titik didih

(volatilitas) diantara kedua komponen atau lebih untuk meningkatkan

konsentrasi/kemurnian komponen tersebut. Sehingga komponen yang

mempunyai titik didih lebih ringan akan terpisah terlebih dahulu dengan cara

menguap dan menjadi produk atas.

Praktikum distilasi yang dilakukan merupakan praktikum skala pilot

plant, dimana skala tersebut merupakan peralihan dari skala laboratorium

menuju skala industri. Beberapa hal yang membedakan antara distilasi

sederhana dengan distilasi skala pilot plant yaitu pada skala pilot plant

terdapat pengendali yang berada pada control panel dan juga sistem yang

dilakukan oleh destilasi skala pilot plant adalah sistem kontinyu. Sedangkan

pada distilasi sederhana skala laboratorium, tidak ada pengendali (control

panel) yang dapat mengendalikan alat dari kejauhan sehingga tidak terdapat

juga blok diagram.

Blok diagram terdapat pada alat distilasi skala pilot plant berguna agar

mempermudah pembacaan jalur proses, dimana jalur tersebut dibagi dalam 6

sektor penting. Sebelum melakukan start up, perlu dilakukan pengecekan

terhadap jalur-jalur yang akan dilalui dan terhadap alat-alat yang terlibat

seperti valve, mengecek apakah dalam keadaan terbuka atau tertutup dan

mempersiapkan segalanya sesuai dengan langkah yang akan dilakukan.

Perlakuan terhadap umpan yang digunakan (dalam hal ini air) juga perlu

diperhatikan yaitu dengan melakukan sirkulasi. Umpan (air) disirkulasikan

melalui jalur pipa yang terdapat pada bagian bawah labu dan di alirkan

kembali dengan bantuan pompa (P2) masuk kembali pada labu melalui bagian

atas labu. Sirkulasi dilakukan agar proses pengadukan pada labu berlangsung

effisien dengan memanfaatkan jalur-jalur pipa yang terdapat pada unit ini

sebelum di alirkan ke bagian berikutnya sehingga berfungsi sebagai by-pass

dan tidak diperlukan metoda pengadukan yang lainnya (misalnya dengan

menggunakan stirer, pengaduk atau dengan panas). Dengan pengadukan

(dengan system sirkulasi) diharapkan campuran yang akan dipisahkan akan


Sedangkan by-pass berfungsi untuk menghindari shock-load umpan, sehingga

besar laju alir umpan akan terjaga dan resiko kerusakan alat dapat dihindari.

Beberapa operasi yang penting dilakukan pada saat praktikum distilasi

skala pilot plant meliputi 3 proses yaitu proses start-up, proses operasi dan

proses Shut down.

SEKTOR 5

Sektor 5 merupakan sektor pendingin dimana sektor tersebut terdiri dari

beberapa instrument penting diantaranya Condenser (W1). Condenser

tersebut merupakan tempat terjadinya perubahan uap distilat menjadi cairan

karena adanya penyerapan panas oleh air pendingin yang masuk.

Kolom pendingin diisi dengan air pendingin dengan cara membuka inlet

V1 (Condenser Cooling Water) dan outlet kolom pendingin yang dapat kita

atur secara otomatis pada bagian kontrol panel dengan memasukan nilai suhu

outlet (TI 22) yang diinginkan atau mengatur besarnya bukaan pada bagian

inlet (F 14) secara manual. Kolom pendingin harus terisi terlebih dahulu

sebelum dilakukan proses pemanasan diaktifkan agar tidak terjadi over-

heating pada unit distilasi yang akan menyebabkan kegagalan operasi distilasi

ataupun kerusakan alat.

4.5.2 Kesimpulan


1. Distilasi merupakan suatu proses pemisahan larutan yang bersifat

homogen. Pemisahan tersebut didasarkan pada perbedaan titik didih

(volatilitas) diantara kedua komponen atau lebih untuk meningkatkan

konsentrasi/kemurnian komponen tersebut. Sehingga komponen yang

mempunyai titik didih lebih ringan akan terpisah terlebih dahulu dengan

cara menguap dan menjadi produk atas.

2. Hal yang membedakan antara distilasi sederhana dengan distilasi skala

pilot plant adalah pada skala pilot plant terdapat pengendali yang berada

pada control panel dan juga sistem yang dilakukan merupakan sistem

kontinyu. Selain itu, pada distilasi skala pilot plant proses distilasi dibagi

kedalam 6 sektor penting untuk mempermudah mempelajari jalur proses

sehingga kesalahan dalam proses dapat dianalisa.

3. Proses operasi destilasi yang dilakukan dengan unit destilasi harus

dilakukan secara bertahap yaitu :

a. Proses Start Up

b. Proses Operasi

c. Proses Shut down

4. Unit destilasi terbagi atas beberapa sektor, yaitu :

a. Sektor umpan

b. Sektor zat yang dipanaskan

c. Sektor Jalur Pemanas

d. Sektor Pemisahan

e. Sektor Pendinginan

f. Sektor Kontrol Panel

5. Sirkulasi pada distilasi pilot plant dilakukan agar proses pengadukan pada

labu berlangsung effisien dengan memanfaatkan jalur-jalur pipa yang

terdapat pada unit ini sebelum dialirkan ke bagian berikutnya dan tidak

diperlukan metoda pengadukan yang lainnya (misalnya dengan

menggunakan stirrer). Dengan pengadukan (menggunakan sistem

sirkulasi) diharapkan campuran yang akan dipisahkan akan homogen,

sehingga memenuhi syarat sebagai larutan umpan yang dapat di distilasi.

Sedangkan by-pass berfungsi untuk menghindari shock-load umpan,

sehingga besar laju alir umpan akan terjaga dan resiko kerusakan alat

dapat dihindari.

DAFTAR PUSTAKA

Khayam, Oemar, Ir. MT. 2010. Buku II Bahan Ajar Pilot Plant “Plate Heat Exchanger”.

Bandung : Jurusan Teknik Kimia Polban.

McCabe, Warren L. dkk. 1999. Operasi Teknik Kimia Jilid I. Jakarta : PT. Erlangga.

LAMPIRAN A

DATA PENGAMATAN

A.1 Set Awal

TRC 3 = 60%

PIC 12 = 50%

SP-W = 20

A.2 Data Operasi

Waktu

(menit)

PR 6

(bar)

PR

18

(bar)

TR

7

(°C)

TR

8

(°C)

TR

9

(°C)

TR

10

(°C)

TR

1

(°C)

TR

C 3

(°C)

TR

13

(°C)

TR

21

(°C)

TR

23

(°C)

TR

26

(°C)

0 0,9 1 25 200 90 100 21 21 25 96 195 96

10 0,95 1 25 200 95 95 24 22 25 96 198 96

20 0,94 0,99 25 200 95 95 24 22 26 97 199 96

30 0,94 0,99 25 200 95 96 25 22 25 97 200 97

40 0,94 1 26 200 96 96 25 22 26 98 197 96

50 0,95 1 26 200 98 98 25 22 26 97 199 97

60 0,94 1,1 26 200 98 98 25 22 26 98 199 98

70 0,94 1 26 200 98 98 26 23 27 98 199 98

80 0,94 0,9 27 200 98 98 25 22 26 98 199 98

90 0,95 0,94 28 200 98 98 25 18 27 96 199 96

100 0,95 0,95 29 200 96 96 24 19 28 96 199 95

110 0,94 0,95 30 200 96 96 24 16 29 96 199 95

120 0,94 0,95 30 200 96 96 22 15 29 96 199 95

130 0,93 0,94 30 200 96 96 22 15 29 96 199 96

140 0,92 0,93 30 200 70 70 21 9 29 95 186 94

Waktu

(menit)

PIC 12

(bar)

FI 14

(m3/h)

TI 25

(°C)

FI 28

(ltr/h)

TI 21

(°C)

TI 22

(°C)PV-X

0 98 4,5 80 15 21 99 0,003

10 90 4,4 81 16 21 98 0,004

20 90 4,4 82 16 22 99 0,006

30 92 4,4 85 16 22 99 0,008

40 91 4,4 86 16 22 99 0,009

50 92 4,4 84 16 24 99 0,01

60 91 4,4 82 16 24 99 0,025

70 87 4,4 81 16 24 99 0,035

80 86 4,5 82 16 24 99 0,036

90 79 4,0 83 16 99 0,028

100 79 3,8 82 16 26 99 0,003

110 80 3,4 84 16 26 99 0,005

120 84 3,4 85 16 26 99 0,006

130 86 3,4 82 16 26 97 0,005

140 79 4,1 84 16 26 99 0,005

LAMPIRAN B

PENGOLAHAN DATA

B.1 Kurva Antara Waktu dengan PR 6

0 20 40 60 80 100 120 140 1600.87

0.88

0.89

0.9

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

Waktu (menit)

PR

6 (b

ar)

B.2 Kurva Antara Waktu dengan PR 18

0 20 40 60 80 100 120 140 1600.88

0.9

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

Waktu (menit)

PR

18

(bar

)

B.3 Kurva Antara Waktu dengan TR 7, 8, 9, dan 10

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

50

100

150

200

250

TR 7

TR 8

TR 9

TR 10

Waktu (menit)

TR

B.4 Kurva Antara Waktu dengan TRC 3

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

5

10

15

20

25

Waktu (menit)

TR

C 3

(°C

)

B.5 Kurva Antara Waktu dengan PIC 12

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

20

40

60

80

100

120

Waktu (menit)

PIC

12

(bar

)

destilasi pilot plant

Documents