Asro Pun’ Blog

Process Equipment Control : (7) Distillation Column Control – Reflux Control

Posted by asro pada 2 Juni 2009

Seperti yang dijelaskan pada serie sebelumnya bahwa pemisahan material yang terjadi dalam kolom distilasi dilakukan dengan cara mempertemukan liquid dan vapor dalam arah berlawanan (countercurrently contanct), liquid dari arah atas dan vapor dari arah bawah.  Dalam hal ini, yang menyediakan liquid secara terus menerus adalah reflux sedangkan yang menyediakan vapor adalah reboiler.  Sejumlah liquid dari reflux dan sejumlah vapor dari reboiler saling bersentuhan untuk menghasilkan produk dengan kuantitas dan komposisi tertentu berdasarkan feed tertentu. Oleh karena itu, untuk menghasilkan produk sesuai spesifikasi yang dikehendaki, aliran reflux perlu dikontrol, begitu juga dengan produk (distillate).

Salah satu konfigurasi reflux control adalah seperti pada gambar berikut.

 Distilasi Reflux 1

Dalam konfigurasi ini, aliran reflux dikontrol dengan menggunakan flow control, sedangkan aliran distillate dikontrol dengan menggunakan accumulator level control.

Karena pemisahan material dalam distilasi didasarkan pada perbedaan tekanan uap (vapor pressure) dan karena tekanan uap bergantung pada temperature, maka temperature bisa digunakan untuk mengindikasi/mewakili komposisi produk. Sehingga aliran reflux lebih baik jika dikontrol dengan  menggunakan temperature control, seperti pada gambar berikut.

Distilasi Reflux 2

Terkadang produk suatu kolom distilasi akan digunakan sebagai feed untuk kolom distilasi/unit lainnya yang memerlukan feed yang konstan. Untuk kasus ini, aliran produk lebih baik dikontrol dengan menggunakan flow control, dalam hal ini product flow control di-cascaded dari accumulator level control, seperti diperlihatkan pada gambar di atas.

Apabila overhead pressure tidak bisa dijaga konstan, agar pemisahan tetap berlangsung dengan baik, bisa juga digunakan pressure compensated temperature control seperti gambar dibawah ini.

Distilasi Reflux 2a

Compensated temperature dapat dihitung dengan rumus berikut

Tb = T x K x (Pb – P)

Tb adalah compensated temperature, T adalah overhead temperature, K adalah konstanta, Pb adalah base pressure dan P adalah overhead pressure. Perhitungan ini dijalankan di blok kalkulasi TY.

Untuk kasus tertentu, dimana flow reflux jauh lebih besar dari produk (mendekati total reflux), maka flow reflux sebaiknya dikontrol dari accumulator level control, sedangkan flow product dari temperature control, seperti gambar berikut.

Distilasi Reflux 3

Reflux dari accumulator yang masuk ke column yang biasa disebut external reflux akan berubah menjadi uap oleh panas yang berasal dari vapor yang naik dari bawah column. Sementara vapor yang memberikan panasnya tersebut terkondensasi menjadi internal reflux. Hubungan antara internal reflux dan external reflux dinyatakan oleh persamaan berikut.

Internal reflux = External reflux x (1 + Cp/Hv x (To – Tr)

Cp adalah external reflux heat capacity, Hv adalah external reflux heat of vaporization, To adalah overhead temperature dan Tr adalah external reflux temperature.

Pada kondisi tertentu, mengontrol internal reflux jauh lebih baik dibandingkan dengan external reflux seperti diatas. Gambar dibawah ini merupakan konfigurasi internal reflux control.

Distilasi Reflux 4

2 Tanggapan to “Process Equipment Control : (7) Distillation Column Control – Reflux Control”

  1. ali said

    Pak Asro, salam kenal… bagus mantab sekali tulisan bapak… ijin share, pak.

    o, ya pak, sekalian saya mau tanya tentang dua model reflux system yang bapak uraikan… kalau tidak bisa langsung, tolong diemail ke alamat saya saja, pak, aly_alfath@yahoo.com. yang jadi permasalahan adalah pada dua gambar yang terakhir pada reflux system yang bapak ulas. soalnya sekarang saya lagi ada tugas akhir untuk analisa reflux system pada PT.PON, yang system refluxnya sama dengan gambar bapak yang terakhir. berhubung saya juga baru belajar teknik pengendalian. pertanyaan saya sebagai berikut:

    1. Kelebihan dan kekurangan pengendalian reflux system pada 2 gambar yang terakhir”

    2. kondisi tertentu yang seperti apa yang bapak maksud untuk memilih/menggunakan 2 pilihan reflux system yang terakhir?

    3. kalkulasi steady state system dan proses strat up pada 2 pilihan reflux itu seperti apa lamanya?

    4. referensi/buku penunjang dua opsi yang bapak ulas pada reflux di atas?

    mohon bantuannya, pak.

  2. deay said

    pak asro , tulisannya oke banget
    saya ada kesulitan dalam skripsi saya untuk temperature top kolom fraksinasi, komponen apa saja yang mempengaruhi (yg significan)
    bisa dibantu untuk model matematikanya pak?
    soalnya sy tdk ada back gtound proses
    trimakasih

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: