Decanter [PDF]

Citation preview

DECANTER



Fungsi



: Memisahkan fase ringan yang terdiri dari C4H9OH, C15H31COOC4H9, dan H2O dengan fase berat yang terdiri dari C4H9OH, C15H31COONa, C17H35COONa, Na2SO4, dan H2O



Jenis



: Vertikal Dencanter



Kondisi Operasi



: Tekanan



: 1atm



Suhu



: 60oC



Basis



: 1 jam operasi



A. NERACA MASSA Umpan Masuk Decanter C4H9OH



= 3035,082 kg



= 40,948 kmol



C15H31COONa



= 37,952 kg



= 0,136 kmol



C17H35COONa



= 35,068 kg



= 0,114 kmol



C15H31COOC4H9



= 1958,223 kg



= 6,265 kmol



H2O



= 1171,994 kg



= 65,110 kmol



Na2SO4



= 2,543 kg



= 0,017 kmol



Jumlah



= 6240,86 kg



= 302,9924 kmol



Keluar Decanter a. Lapisan Atas (Fase Terdispersi) C4H9OH



= 2789,054 kg



= 37,628 kmol



C15H31COOC4H9



= 1958,223 kg



= 6,265 kmol



H2O



= 1166,388 kg



= 64,799 kmol



Jumlah



= 5913,665 kg



= 108,692 kmol



b. Lapisan Bawah (Fase Kontinyu) C4H9OH



= 246,027 kg



= 3,319 kmol



C15H31COONa



= 37,952 kg



= 0,136 kmol



C17H35COONa



= 35,068 kg



= 0,114 kmol



H2O



= 5,605 kg



= 0,311 kmol



Na2SO4



= 2,543 kg



= 0,017 kmol



Jumlah



= 327,195 kg



= 3,897 kmol



B. PERHITUNGAN DECANTER Setting Velocity Umpan Masuk Decanter Komposisi



umpan



masuk



berupa



campuran



Na2SO4,



C15H31COONa,



C17H35COONa, C15H31COOC4H9, C4H9OH, H2O pada 60oC



No



Komponen



Kg/Jam



Kgmol/



Fraksi f



 pd



.f



60oC



Jam 1



C4H9OH



3035,082



40,948



0,48632



0,7938



0,3860



2



C15H31COONa



37,952



0,136



0,00608



1,5280



0,0093



3



C17H35COONa



35,068



0,114



0,00562



1,5280



0,0085



4



H2O



1171,994



65,110



0,18779



0,8974



0,1685



5



C15H31COOC4H9 1958,223



6,265



0,31377



0,8534



0,2677



6



Na2SO4



2,543



0,017



0,00040



2,4682



0,00098



6240,86



112,59



1,000



-



0,84098



Total



Didapatkan harga densitas () campuran 0,84098 Kg/Liter



 campuran



= 0,84098 Kg/Liter = 840,98 Kg/m3



= 0,84098 gr/cm3 x



𝑙/𝑏



106 𝑐𝑚3



𝑥 2



1𝑚3



4,536𝑥10



𝑥



1𝑚3 35,31𝑓𝑡 3



= 52,5067 lb/ft3 Kecepatan volumetric umpan : 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙



 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑢𝑟𝑎𝑛



=



6240,86 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 0,84098 𝑘𝑔/𝑙𝑡



= 7420,937 lt /jam



Lapisan Atas (Fase Terdispersi) : Dari Yaws diperoleh densitas masing-masing komponen : Komponen



Kg/Jam



Fraksi f



 pd



.f



Laju (m3/jam)



60oC C4H9OH



2789,054



0,4716



793,8



374,356



3,5135



C15H31COOC4H9 1958,223



0,3311



853,4



282,560



2,2946



H2O



1166,388



0,1972



897,423



176,972



1,2997



Total



5913,665



1,000



833,8878



7,1078



-



Didapatkan densitas () campuran  campuran



= 0,8338878 Kg/Liter = 833,8878 Kg/m3 = 0,8338878 gr/cm3 x = 52,0639 lb/ft3



Kecepatan volumetric umpan : 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙



 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑢𝑟𝑎𝑛



=



5913,665 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 0,8338878 𝑘𝑔/𝑙𝑡



= 7091,6794 lt /jam



Lapisan Bawah (Fase Continyu) :



𝑙/𝑏



𝑥 2



4,536𝑥10



106 𝑐𝑚3 1𝑚3



𝑥



1𝑚3 35,31𝑓𝑡 3



Dari Yaws diperoleh densitas masing-masing komponen : Komponen



Kg/Jam



Fraksi f



 pd 60oC .f



Laju (m3/jam)



C4H9OH



246,027



0,75192



793,8



596,8741 0,30993



C15H31COONa 37,952



0,11599



1528,0



177,2327 0,02483



C17H35COONa 35,068



0,10717



1528,0



163,7557 0,02295



H2O



5,605



0,01713



897,423



15,3728



0,00624



Na2SO4



2,543



0,00777



2468,2



19,1779



0,00103



Total



327,195



1,000



-



972,4132 0,36498



Didapatkan densitas () campuran  campuran



= 0,9724132 Kg/Liter = 972,4132 Kg/m3 = 0,9724132 gr/cm3 x = 60,7127 lb/ft3



Kecepatan volumetric umpan : 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙



 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑢𝑟𝑎𝑛



=



327,195 𝑘𝑔/𝑗𝑎𝑚 0,9724132 𝑘𝑔/𝑙𝑡



= 336,477 lt /jam



𝑙/𝑏



𝑥 2



4,536𝑥10



106 𝑐𝑚3 1𝑚3



𝑥



1𝑚3 35,31𝑓𝑡 3



Viskositas Produk Atas Dari Yaws diperoleh densitas masing-masing komponen : µ1/3



f. µ1/3



1,7631



1,2081



0,41822



0,05764



0,5473



0,8180



0,04714



64,799



0,59617



0,6654



0,8730



0,52045



108,692



1,000



-



0,9858



Fraksi



µ pd



mol



60oC



0,34618



C15H31COOC4H9 6,265 H2O Total



Komponen



C4H9OH



Kgmol/Jam



37,628



-



Didapatkan harga ∑(f. µ1/3) = 0,9858 µcampuran = (0,9858)3 = 0,958 cP



Viskositas Produk Bawah Komponen



Kgmol/Jam Fraksi



µ pd 60oC



µ1/3



f. µ1/3



mol C4H9OH



3,319



0,85168



1,7631



1,20807



1,02879



C15H31COONa 0,136



0,03489



1,108



1,03478



0,03610



C17H35COONa 0,114



0,02925



1,108



1,03478



0,03026



H2O



0,311



0,07980



0,6654



0,87303



0,06966



Na2SO4



0,017



0,00436



2,6814.10-6



0,01389



6,056.10-5



Total



3,897



1,000



-



-



1,16487



Didapatkan harga ∑(f. µ1/3) = 1,16487 µcampuran = (1,16487)3 = 1,5806 cP



Cek Dengan Persamaan.3 Schweitzer (Penentuan Fase Terdistribusi)



𝜃= =



𝑄𝐿 𝑄𝐻



𝑥(



𝜌𝐿 𝜇𝐻 0,3 ) 𝜌𝐻 𝜇𝐿



7091,6794 336,477



𝑥(



0,8338878 1,5806 0,3 ) 0,9724132 0,958



= 23,3887 Dimana : ϴ ϴ>3 ϴ