TINJAUAN TEORITIS PERANCANGAN KOLOM DISTILASI UNTUK PRA-RENCANA PABRIK SKALA INDUSTRI

Transkripsi

1 TINJAUAN TEORITIS PERANCANGAN KOLOM DISTILASI UNTUK PRA-RENCANA PABRIK SKALA INDUSTRI Leily Nurul Komariah, A. F. Ramdja, Nicky Leonard Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya leilydiaz@yahoo.com Abstrak Destilasi didefinisikan sebagai sebuah proses dimana campuran dua atau lebih zat liquid atau vapor dipisahkan menjadi komponen fraksi yang murni, dengan pengaplikasian dari perpindahan massa dan panas. Umumnya proses distilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh karena itu unit proses dari distilasi ini sering disebut sebagai menara distilasi atau kolom distilasi. Kolom distilasi biasanya berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15 meter. Masukan dari Kolom Distilasi biasanya berupa cair jenuh (cairan yang dengan berkurang tekanan sedikit saja sudah akan terbentuk uap) dan memiliki dua arus keluaran, arus yang diatas adalah arus yang lebih volatil (lebih ringan/mudah menguap) dan arus bawah yang terdiri dari komponen berat. Dalam anatomi proses industri kimia, keberadaan Kolom Distilasi dalam tahapan pemisahan atau pemurnian produk sudah sangat banyak diaplikasikan. Perancangan Kolom Distilasi untuk Pra Rencana Pabrik bagi mahasiswa dan peneliti membutuhkan pemahaman mendasar tentang prinsip pemisahan dengan distilasi dan langkah-langkah perhitungan disian yang bersesuaian. Kata kunci : Bubble cap tray, distilasi, rectification, Sieve Tray I. PENDAHULUAN Dalam pra rencana pabrik, keberadaan kolom distilasi sebagai salah satu alat vitas pada tahap pemisahan, menjadi bagian yang hampir selalu ada dalam rancangan proses lengkap. Pemahaman secara khusus mengenai alat ini dinilai sangat penting dan penting khususnya bagi mahasiswa agar penguasaan perancangan dan akurasi hasil perhitungan disain dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah. Pemisahan campuran liquid dengan destilasi bergantung pada perbedaan volatilitas antar komponen. Komponen yang memiliki relative volatility yang lebih besar akan lebih mudah pemisahannya. Uap akan mengalir menuju puncak kolom sedangkan liquid menuju ke bawah kolom secara counter-current (berlawanan arah). Uap dan liquid akan terpisah pada plate atau packing. Sebagian kondensat dari Condensor dikembalikan ke puncak kolom sebagai liquid untuk dipisahkan lagi, dan sebagian liquid dari dasar bolom diuapkan pada Reboiler dan dikembalikan sebagai uap. Destilasi didefinisikan sebagai sebuah proses dimana campuran dua atau lebih zat liquid atau vapor dipisahkan menjadi komponen fraksi yang murni, dengan pengaplikasian dari perpindahan massa dan panas. Gambar 1. Gambaran umum destilasi II. TEORI PRINSIP DISTILASI Pemisahan komponen-komponen dari campuran liquid melalui destilasi bergantung pada perbedaan titik didih masing-masing komponen. Juga bergantung pada konsentrasi komponen yang ada. Campuran liquid akan memiliki karakteristik titik didih yang berbeda. Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember

2 Oleh karena itu, proses destilasi bergantung pada tekanan uap campuran liquid. Tekanan uap suatu liquid pada temperatur tertentu adalah tekanan keseimbangan yang dikeluarkan oleh molekul-molekul yang keluar dan masuk pada permukaan liquid. Berikut adalah halhal penting berkaitan dengan tekanan uap : a. Input energi menaikkan tekanan uap b. Tekanan uap berkaitan dengan proses mendidih c. Liquid dikatakan mendidih ketika tekanan uapnya sama dengan tekanan udara sekitar. d. Mudah atau tidaknya liquid untuk mendidih bergantung pada volatilitasnya. e. Liquid dengan tekanan uap tinggi (mudah menguap) akan mendidih pada temperatur yang lebih rendah. f. Tekanan uap dan titik didih campuran liquid bergantung pada jumlah relatif komponen-komponen dalam campuran. g. Destilasi terjadi karena perbedaan volatilitas komponen-komponen dalam campuran liquid. c. Tidak membentuk cairan azeotrop. Pada proses pemisahan secara distilasi, fase uap akan segera terbentuk setelah sejumlah cairan dipanaskan. Uap dipertahankan kontak dengan sisa cairannya (dalam waktu relatif cukup) dengan harapan pada suhu dan tekanan tertentu, antara uap dan sisa cairan akan berada dalam keseimbangan, sebelum campuran dipisahkan menjadi distilat dan residu. Fase uap yang mengandung lebih banyak komponen yang lebih mudah menguap relatif terhadap fase cair, berarti menunjukkan adanya suatu pemisahan. Sehingga kalau uap yang terbentuk selanjutnya diembunkan dan dipanaskan secara berulang-ulang, maka akhirnya akan diperoleh komponen-komponen dalam keadaan yang relatif murni. Keseimbangan Uap Cair Untuk dapat menyelesaikan soal-soal distilasi harus tersedia data-data keseimbangan uap-cair sistim yang dikenakan distilasi. Data keseimbangan uap-cair dapat berupa tabel atau diagram. Tiga macam diagram keseimbangan yang akan dibicarakan, yaitu : Gambar 2. Tower destilasi Secara fundamental semua proses-proses distilasi dalam kilang minyak bumi adalah sama. Semua proses distilasi memerlukan beberapa peralatan yang penting seperti Kondensor dan Cooler, Menara Fraksionasi, Kolom Stripping. Proses pemisahan secara distilasi dengan mudah dapat dilakukan terhadap campuran, dimana antara komponen satu dengan komponen yang lain terdapat dalam campuran : a. Dalam keadaan standar berupa cairan, saling melarutkan menjadi campuran homogen. b. Mempunyai sifat penguapan relatif (α) cukup besar. a. Diagram Titik didih Diagram titik didih adalah diagram yang menyatakan hubungn antara temperatur atau titik didih dengan komposisi uap dan cairan yang berkeseimbangan. Di dalam diagram titik didih tersebut terdapat dua buah kurva, yaitu kurva cair jenuh dan uap jenuh. Kedua kurva ini membagi daerah didalam diagram menjadi 3 bagian, yaitu : 1. Daerah satu fase yaitu daerah cairan yang terletak dibawah kurva cair jenuh. 2. Daerah satu fase yaitu daerah yang terletak datas kurva uap jenuh. 3. Daerah dua fase yaitu daerah uap jenuh dan cair jenuh yang terletak di antara kurva cair jenuh dan kurva uap jenuh. b. Diagram Keseimbangan uap-cair Diagram keseimbangan uap-cair adalah diagram yang menyatakan hubungan keseimbangan antara komposisi uap dengan komposisi cairan. Diagram keseimbangan uapcair dengan mudah dapat digambar, jika tersedia titik didihnya. 20 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009

3 c. Diagram Entapi-komposisi Diagram entalpi-komposisi adalah diagram yang menyatakan hubungan antara entalpi dengan komposisi sesuatu sistim pada tekanan tertentu. Didalam diagram tersebut terdapat dua buah kurva yaitu kurva cair jenuh dan kurva uap jenuh. Setiap titik pada kurva cair jenuh dihubungkan dengan gari hubung tie line dengan titik tertentu pada kurva uap jenuh, dimana titik-titik tersebut dalam keadaan keseimbangan. Dengan adanya kedua kurva tersebut, daerah didalam diagram terbagi menjadi 3 daerah, yaitu Daerah cairan yang terletak dibawah kurva cair jenuh. Daerah uap yang terletak diatas kurva uap jenuh. Daerah cair dan uap yang terletak diantara kurva cair jenuh dengan kurva uap jenuh Dibawah kurva cair jenuh terdapat isoterm-isoterm yang menunjukkan entalpi cairan pada berbagai macam komposisi pada berbagai temperatur. zat cair sedemikian rupa sehingga uap yang keluar berada dalam keseimbangan dengan zat cair yang tersisa. Uap tersebut dipisahkan dari zat cair dan dikondensasikan. Destilasi ini digunakan untuk memisahkan komponenkoponen yang memiliki titik didih yang berbeda. Destilasi ini tidak efektif untuk memisahkan komponen-komponen yang volatilitasnya sebanding. 2. Destilasi Continue dengan Refluks (Rektifikasi) Klasifikasi Destilasi Distilasi berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua, yaitu : 1. Distilasi kontinyu 2. Distilasi batch Berdasarkan basis tekanan operasinya terbagi menjadi tiga, yaitu : 1. Distilasi atmosferis (0,4-5,5 atm mutlak) 2. Distilasi vakum ( 300 mmhg pada bagian atas kolom) 3. Distilasi tekanan ( 80 psia pada bagian atas kolom) Berdasarkan komponen penyusunnya : 1. Distilasi sistem biner 2. Distilasi sitem multi komponen Berdasarkan sistem operasinya terbagi dua, yaitu : 1. Single-stage Distillation 2. Multi stage Distillation Gambar 3.. Neraca Bahan Plate n Dari gambar 3 terlihat di dalam kolom terdapat plate ideal. Jika plate ini diberi nomor dari atas ke bawah maka plate acuan adalah plate ke-n dari puncak, di atasnya adalah plate ke-n-1 dan di bawahnya adalah plate ke-n+1. Ada dua arus fluida yang masuk ke plate ke-1 dan dua arus keluar, yaitu arus zat cair Ln-1 mol/jam dari plate ke-n-1 dan arus uap Vn- 1 mol/jam dari plate ke-n+ 1 yang mengalami kontak akrab di plate ke-n: a. Uap keluar dari plate, Yn b. Zat cair yang keluar dari plate, Xn c. Uap masuk ke plate, Yn+1 d. Zat cair masuk ke plate, Xn+1 Umumnya Distilasi juga dapat dibedakan sebagai berikut : 1.Destilasi Kilat (Flash Destilation) Destilasi kilat merupakan destilasi continue (steady state) satu tahap tanpa refluks. Destilasi kilat ini terdiri dari penguapan sebagian dari suatu Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember

4 berpindah ke arus uap dan komponen B ke arus zat cair. III. PERANCANGAN KOLOM DISTILASI Faktor-faktor yang Mempengaruhi Operasi Kolom Destilasi Kinerja kolom destilasi ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya : Gambar 4. proses Distilasi 3. Distilasi Vakum Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmhg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan yaitu : Gambar 5. Diagram Titik Didih Gambar 5 menunjukkan titik didih campuran yang diolah, dan keempat konsentrasi yang disebutkan di atas tergambar pada diagram tersebut. Uap dan zat cair yang keluar dari plate ken berada dalam kesetimbangan, sehingga Xn dan Yn merupakan konsentrasi kesetimbangan. Bila uap yang keluar dari plate ke-n+1 dan zat cair dari plate ke-n-1 dikontakkan secara akrab, konsentrasinya cenderung bergerak kearah keadaan setimbang. Arus zat cair berada pada titik gelembung (bubble point), sedangkan arus uap berada pada pada titik embunnya (dew point), sehingga kalor yang diperlukan untuk menguapkan komponen A harus didapat dari kalor yang dibebaskan pada waktu kondensasi komponen B. Setiap plate berfungsi sebagai piranti pertukaran pada saat komponen A 1. Kondisi Feed (q) a. Keadaan campuran dan komposisi feed (q) mempengaruhi garis operasi dan jumlah stage dalam pemisahan. Itu juga mempengaruhi lokasi feed tray. 2. Kondisi Refluks Pemisahan semakin baik jika sedikit tray yang digunakan untuk mendapatkan tingkat pemisahan. Tray minimum dibutuhkan di bawah kondisi total refluks, yakni tidak ada penarikan destilat. Sebaiknya refluks berkurang, garis operasi untuk seksi rektifikasi bergerak terhadap garis kesetimbangan. 3. Kondisi Aliran Uap Kondisi aliran uap yang merugikan dapat menyebabkan : a. Foaming Mengacu pada ekspansi liquid melewati uap atau gas. Walaupun menghasilkan kontak antar fase liquid-uap yang tinggi, foaming berlebihan sering mengarah pada terbentuknya liquid pada tray. b. Entrainment Mengacu pada liquid yang terbawa uap menuju tray di atasnya dan disebabkan laju alir uap yang tinggi menyebabkan efisiensi tray berkurang. Bahan yang sukar menguap terbawa menuju plate yang menahan liquid dengan bahan yang mudah menguap. Dapat mengganggu kemurnian destilat. Enterainment berlebihan dapat menyebabkan flooding. c. Weeping/Dumping Fenomena ini disebabkan aliran uap yang rendah. Tekanan yang dihasilkan uap tidak cukup untuk menahan liquid pada tray. Karena itu liquid mulai merembes melalui perforasi. 22 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009

5 d. Flooding Terjadi karena aliran uap berlebih menyebabkan liquid terjebak pada uap di atas kolom. Peningkatan tekanan dari uap berlebih menyebabkan kenaikkan liquid yang tertahan pada plate di atasnya. Flooding ditandai dengan adanya penurunan tekanan diferensial dalam kolom dan penurunan yang signifikan pada efisiensi pemisahan. Jumlah tray aktual yang diperlukan untuk pemisahan khusus ditentukan oleh efisiensi plate dan packing. Semua faktor yang menyebabkan penurunan efisiensi tray juga akan mengubah kinerja kolom. Effisiensi tray dipengaruhi oleh fooling, korosi, dan laju dimana ini terjadi bergantung pada sifat liquid yang diproses. Material yang sesuai harus dipakai dalam pembuatan tray. Kebanyakan kolom destilasi terbuka terhadap lingkungan atmosfer. Walaupun banyak kolom diselubungi, perubahan kondisi cuaca tetap dapat mempengaruhi operasi kolom. Reboiler harus diukur secara tetap untuk memastikan bahwa dihasilkan uap yang cukup selama musim dingin dan dapat dimatikan selama musim panas. Gambar 6. Skema destilasi yang sederhana b. Pengoperasian Destilasi Campuran liquid yang akan diproses dikenal sebagai feed dan diinput pada bagian tengah kolom pada sebuah tray yang dikenal sebagai feed tray. Feed tray dibagi menjadi kolom atas (enriching or rectification) dan kolom bottom (stripping). Feed mengalir ke bawah kolom dikumpulkan pada bagian bawah reboiler. Dasar Peralatan Destilasi dan Pengoperasiannya a. Komponen Utama Kolom Destilasi Sebuah sistem destilasi umumnya mengandung beberapa komponen utama : Sebuah Shell vertikal dimana pemisahan komponen liquid terjadi, terdapat pada bagian dalam kolom (internal column) seperti tray atau plate dan packing yang digunakan untuk meningkatkan derajat pemisahan komponen. Sebuah Reboiler untuk menyediakan penguapan yang cukup pada proses destilasi. Kondenser untuk mendinginkan dan mengkondensasikan uap yang keluar dari atas kolom. Reflux drum untuk menampung uap yang terkondensasi dari top kolom sehingga liquid(reflux) dapat di recycle kembali ke kolom. Rumah shell vertikal bagian dalam kolom beserta kondenser dan reboiler membentuk sebuah kolom destilasi. Gambaran unit destilasi dengan satu feed dan dua aliran produk adalah sebagai berikut : Gambar 7. Bottom destilasi Panas di suplai ke reboiler untuk menghasilkan uap. Sumber panas dapat berasal dari fluida, tetapi kebanyakan juga digunakan steam. Pada penguapan, sumber panas di dapat dari aliran keluar dari kolom lain. Uap terbentuk pada reboiler diinput kembali pada bagian bottom. Liquid dikeluarkan dari reboiler dikenal sebagai produk bottom. Gambar 8. Top destilasi Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember

6 Uap bergerak ke atas kolom, didinginkan oleh kondensor. Liquid yang dikondensasi ditampung pada vessel yang dikenal sebagai reflux drum. Sebagian liquid di recycle kembali ke top yang dikenal reflux. Liquid yang terkondensasi dikeluarkan dari sistem dikenal sebagai destilat atau produk top. Type dari kolom destilasi berdasarkan tipe internal column 1. Tray dan Plate Istilah tray dan plate adalah sama. Ada banyak tipe desain tray, tetapi yang paling umum adalah: a. Bubble cap tray Bubble-cup biasanya didesain di atas plate pada sudut equilateral triangular, dengan baris yang disesuaikan secara normal dengan arah aliran menyilang plate. Bubble cap tray mempunyai tingkat-tingkat atau cerobong yang terpasang di atas hole (lubang), dan sebuah cap yang menutupi tingkat-tingkat. Bubble cap tray digunakan pada kondisi aliran rendah, di mana tray harus tetap basah, kecuali kondisi bentuk polymer, coking, atau fouling yang tinggi. c. Sieve Tray Adalah plate metal sederhana dengan lubang diantaranya. Vapor lewat ke atas melalui liquid pada plate. Jumlah dan ukuran lubang menjadi parameter desain. Karena luas range operasi, kemudahan perawatan, dan faktor biaya, kebanyakan aplikasinya sieve dan valve tray diganti dengan bubble cup tray. Gambar 11. Sieve Tray 2. Packing Ada kecenderungan untuk meningkatkan pemisahan dengan penambahan penggunaan tray dengan packing. Packing adalah peralatan pasif yang didesain untuk meningkatkan kontak area interfacial uapliquid. Aliran liquid dan Vapor dalam kolom tray Gambar berikut menunjukkan aliran liquid dan vapor sepanjang tray dan sepanjang kolom. Gambar 9.. Bubble cap tray b. Valve Tray Pada valve tray, perforasi (lubang-lubang kecil) ditutupi dengan valve yang mudah dilepas. Uap naik melalui perforasi pada tray, bubble pada liquid berbentuk sama. Valve yang terangkat menunjukkan uap mengalir horizontal ke dalam liquid, dengan demikian menyediakan campuran yang mungkin terjadi dalam sieve tray. Gambar 12. Aliran liquid dan vapor Setiap tray mempunyai dua sisi bersebelahan pada setiap sisinya yang disebut downcomers. Liquid jatuh melalui downcomer oleh gaya gravitasi dari satu tray ke bagian bawahnya. Aliran sepanjang tiap plate diperlihatkan pada diagram. Gambar 10. Valve Tray 24 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009

7 Gambar 13. Aliran pada tiap plate Sebuah weir pada tray didesain agar selalu ada sebagian liquid yang tertahan pada tray dengan tinggi yang masih diperbolehkan, seperti bubble cap yang ditutupi oleh liquid. Yang lebih ringan, aliran vapor ke atas dan bergerak melewati liquid, melalui buka-an pada setiap tray. Area rendah untuk aliran vapor pada setiap tray disebut aktif tray area. Packing Versus Trays Kolom Tray menghadapi masalah throughput dan dapat diatasi dengan menganti tray dengan packing dikarenakan : Packing memberikan area interfacial extra untuk kontak liquid-vapour. Efisiensi pemisahan meningkat untuk tinggi kolom yang sama. Packed kolom lebih pendek daripada trayed kolom. Packed kolom dikenal sebagai continuous-contact columns, sedangkan trayed columns dikenal sebagai staged-contact columns karena karateristiknya kontak vapour dan liquid. Pemilihan Tipe Kolom Destilasi Kolom destilasi yang digunakan yaitu tipe sieve tray dengan alasan: a. tray ini lebih ringan dan sedikit mahal b. lebih mudah dan murah dalam pemasangan dibanding dengan bubble cap c. kapasitas uap dan liquid yang di-handle lebih besar d. efisiensi peak lebih besar e. pressure drop lebih rendah dibanding dengan bubble cap f. biaya pemeliharaan berkurang karena konstruksinya lebih sederhana Perancangan Sieve Tray Kolom Destilasi Saat ini terdapat banyak jenis kolom rektifikasi dan penerapannya pun bermacammacam. Unit-unit terbesar biasanya terdapat dalam industri minyak bumi, tetapi instalasi yang besar dan rumit terdapat pada fraksionasi bahan-bahan pelarut, pengolahan udara cair, dan pengolahan bahan kimia pada umumnya. Diameter kolom biasanya berkisar antara 1 ft (0,3048 m ) sampai 30 ft (9 m) dan jumlah tray dan beberapa buah sampai puluhan buah. Ada empat tipe tray utama : bubblecap, sieve tray, valve tray dan, counterflow tray. Dewasa ini kebanyakan kolom menggunakan sieve tray atau valve tray. Operasional Sieve Tray Sieve tray dirancang untuk membuat uap hasil yang mengalir naik mengalami kontak dengan liquid yang mengalir ke bawah. Liquid ini mengalir melintasi tray dan melewati weir (tanggul) ke downcomer menuju ke tray di bawahnya. Oleh karena itu pola aliran pada setiap tray adalah aliran silang (crossflow). Sieve tray adalah plate logam dengan lubang-lubang di dalamnya. Di bawah ini merupakan sieve tray with downcomer. Permukaan Zat Cair Dalam Downcomer Permukaan zat cair di dalam downcomer harus lebih tinggi dari permukaan di atas tray karena ada penurunan tekanan melintas di tray itu. Untuk desain yang aman dimisalkan nilai fraksi volume rata-rata zat cair = 0.5, dan jarak antara tray serta kondisi operasi dipilih sedemikian rupa sehingga tinggi tekanan kurang dari jarak antara tray. Batas Operasi Sieve Tray Batas atas kecepatan di dalam sieve tray ditentukan oleh flooding point atau kecepatan di mana zat cair yang terbawah ikut menjadi berlebihan jumlahnya. Flooding terjadi bila zat cair di dalam downcomer kembali ke tray di atasnya, dan ini ditentukan oleh penurunan tekanan melintas tray serta oleh jarak antara tray. Tray Spacing Tray spacing merupakan jarak antara satu tray dengan tray yang lainnya. Biasanya sekitar 6 inci lebih pendek dari bubble cap tray. Sieve tray beroperasi pada spacing sekitar 9 inci Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember

8 sampai 3 inci. Yang biasa digunakan adalah sekitar inci.. Hole Size, arrangement and Spacing Diameter lubang dan pengaturannya bervariasi tergantung kebutuhan dan keinginan dari yang mendesain. Yang biasa dipakai untuk kegiatan komersil yaitu diameter ¾ dan 1 inci. Diameter lubang direkomendasikan untuk self cleaning yaitu 3/16 inci. Diameter ½ inci bisa digunakan untuk berbagai macam kebutuhan termasuk yang melibatkan fouling dan cairan yang mengandung solid tanpa kehilangan efisiensi. Diameter 1/8 inci sering digunakan untuk kondisi vakum. Active Hole Area adalah luasan total pada plate termasuk di dalamnya ialah perforated area dan calming zone. Perforated Area Perforated area atau hole area ialah area pada plate dimana masih terdapat lubang-lubang tempat kontaknya cairan dan uap. Calming Zone ialah area pada plate yang tidak terdapat lubanglubang. Height of Liquid Over Outlet Weir, how Batas minimum tinggi weir adalah 0.5 inci, dengan 1-3 inci yang paling direkomendasikan. Untuk lebih jelasnya biasa dilihat pada gambar di bawah ini. Untuk menentukan jumlah tahap yang dibutuhkan pada distilasi multi komponen diperlukan dua kunci, yaitu Light Key Component (LK) dan Heavy Key Component (HK) komponen. Light Key Component adalah komponen fraksi ringan pada produk bawah dalam jumlah kecil tapi tidak dapat diabaikan. Efisiensi Tray Ada 3 (tiga) macam effisiensi tray yang biasa digunakan: a. Overall efficiency, yang meliputi keseluruhan kolom b. Murphree efficiency yang berkaitan dengan satu tray c. Local efficiency, yang menyangkut suatu lokasi tertentu pada satu tray a. Overall Efficiency, ηo Overall efficiency sangat mudah digunakan tetapi paling kurang fundamental. Effisiensi ini didefinisikan sebagai rasio jumlah tray ideal yang diperlukan pada keseluruhan kolom terhadap jumlah tray aktual. b. Murphree Efficiency, ηm Murphree efficiency didefinisikan sebagai: Murphree efficiency merupakan perubahan komposisi uap dari satu tray ke tray berikutnya dibagi dengan perubahan yang terjadi jika uap yang meninggalkan tray itu berada dalam kesetimbangan dengan zat cair rata-rata yang berada di atas tray, dan dengan perbedaan yang penting dalam perbandingan local efficiency dengan murphree efficiency. c. Local Efficiency, η Local efficiency didefinisikan sebagai: dengan : y n = konsentrasi uap yang meninggalkan suatu lokasi y n-1 = konsentrasi uap yang masuk tray ke-n pada lokasi yang sama y en = konsentrasi uap yang dalam kesetimbangan dengan zat cair yang sama Syarat-syarat yang penting dalam mendapatkan tray efficiency yang memuaskan adalah mengoperasikan tray tersebut sebagaimana mestinya, yaitu adanya kontak antara uap dan zat cair. Pengoperasian kolom yang tidak effisien disebabkan oleh pembentukan foam, distribusi uap yang tidak sempurna, pemintasan weeping dan penumpahan zat cair. IV. KESIMPULAN Innovasi teknologi dalam perancangan kolom distilasi skala Industri mutlak perlu di telusuri untuk memperkaya wawasan pengetahuan mahasiswa dalam merancang kolom distilasi skala pra rencana pabrik. Dasardasar teoritis yang prinsip menjadi landasan pertimbangan teknis dan perhitungan disain selain penyesuaiaannya dengan tuntutan implementasi nya dilapangan yang mengarah pada keekonimian proses. 26 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009

9 V. DAFTAR PUSTAKA Coulson, J.M. Richardson, Sinnot, R.K Chemical Engineering Volume 6 (SI Units) Design. Oxford: Pergamon Press. Felder, Richard M. and Rousseau, Ronald W Elementary Principles of Chemical Process, 3 rd Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc. Treybal, R.E.. Mass Transfer Operations, 3 rd Edition. Rhode Island: McGraw-Hill Book Co. M.T. Tham,,, Distillation Column Design, Copyright , Distillation Menara Distilasi, ttp:// Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember