Destilasi secara umum adalah pemisahan 2 komponen atau lebih berdasar perbedaan titik didih senyawa
Secara sederhana destilasi dapat diartikan
sebagai proses penguapan cairan kemudian
mengkondensasikannya dalam suatu wadah
dengan bantuan kondensor.
Perbedaan titik didih zat‐zat cair dalam
campuran zat caiR tersebut sehingga zat
(senyawa) yang memiliki titik didih terendah
menguap lebih dahulu, kemudian bila
didinginkan akan mengembun dan menetes
sebagai zat murni (destilat).
Atas dasar cara operasi :
•
Batch
•
Continue
Kolom kontinyu diklasifikasikan sesuai dengan :
• Sifat umpan yang diproses, kolom binary – umpan hanya mengandung dua komponen, kolom multi-komponen – umpan mengandung lebih dari dua komponen
• Jumlah aliran produk yang dimiliki kolom multi-produk - kolom mempunyai lebih dari pada dua arus produk
• Distilasi ekstrakstif dimana kelebihan umpan muncul di arus produk bawah
• Distilasi azeotropik dimana dua/lebih komponennya susah
dipisahkan
1.
Destilasi Sederhana : prinsipnya memisahkan dua atau lebih komponen cairan berdasar beda titik didih yang jauh berbeda
2.
Destilasi Fraksinasi (bertingkat): sama prinsipnya dengan destilasi Sederhana, hanya saja di destilasi bertingkat memiliki rangkaian alat kondensor lebih baik sehingga mampu memisahkan dua komponen dengan titik didih berdekatan.
3.
Distilasi Azeotrop : memisahkan campuran azeotrop (campuran dua/ lbh komponen yg susah dipisahkan), biasanya digunakan senyawa lain yg dapat memisahkan ikatan azeotrop atau dengan tekanan tinggi.
4.
Destilasi Kering : memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya. Biasa untuk mengambil cairan bahan bakar dari kayu atau batubara.
5.
Destilasi Vacum : memisahkan komponen yg titik didihnya
sangat tinggi, jd dgn cara menurunkan tekanan permukaan
lebih rendah dari 1 atm
Kolom baki (tray) - dimana tray dengan macam-macam disain digunakan untuk menahan cairan untuk menghasilkan kontak yang lebih baik antara uap dan cairan sehingga diperoleh pemisahan yang lebih baik
Kolom packed – tidak dipergunakan tray
namun “packing” yang digunakan untuk
meningkatkan kontak antara cairan dan uap
• sebuah “shell” vertikal dimana pemisahan komponen cairan dilakukan
• internal kolom seperti tray/ pelat / “packing” yang digunakan untuk meningkatkan pemisahan komponen
• reboiler sebagai penyedia penguapan yang dibutuhkan bagi proses distilasi
• sebuah kondensor untuk mendinginkan dan mengembunkan uap yang meninggalkan bagian atas kolom
• sebuah drum “reflux” untuk menahan uap terkondensasi dari bagian atas kolom sehingga cairan ( “reflux”) dapat didaur ulang kembali ke kolom
• Rumah-rumah “shell”vertikal, internal kolom dan bersama-sama dengan kondensor serta reboiler menyusun suatu kolom distilasi
Campuran cairan yang akan diproses dikenal umpan dan dimasukkan biasanya di tempat dekat dengan tengah-tengah kolom sebuah tray disebut tray umpan. Tray umpan membagi kolom menjadi bagian atas (pengayaan dan rektifikasi) dan bagian bawah(stripping). Umpan mengalir ke bawah kolom dimana dikumpulkan pada bagian bawah dalam reboiler.
Kalor dipasok ke reboiler untuk menghasilkan uap. Sumber masukan kalor dapat berupa fluida namun kebanyakan steam. Dalam refinasi, sumber pemanas dapat arus keluaran dari kolom lain. Uap diangkat di dalam reboiler kembali dimasukkan ke unit pada bagian bawah kolom. Cairan yang dilepas dari reboiler dikenal dengan produk bawah (bottom product) atau bottom saja.
Uap bergerak ke kolom bagian atas dan keluar pada bagian atas unit, didinginkan oleh kondensor. Cairan embun disimpan di dalam bejana yang dikenal dengan reflux drum. Sebagian cairan ini didaur ulang kembali ke bagian atas kolom dan disebut reflux . Cairan kondensasi yang dilepas sistem disebut distilat atau produk atas. Jadi terdapat aliran internal uap dan cairan di dalam kolom seperti juga aliran eksternal dari arus umpan dan produk, ke dalam dan ke luar kolom.
Pemisahan komponen dari campuran cairan melalui distilasi tegantung atas perbedaan titik didih masing-masing komponen. Juga, tergantung atas konsentrasi komponen yang ada, campuran cairan akan memiliki karakteristik titik didih yang berbeda.
Karenanya, proses distilasi tergantung atas
karakteristik tekanan uap campuran cairan
Tekanan uap suatu cairan pada suhu tertentu merupakan tekanan kesetimbangan yang dilakukan oleh molekul-molekul yang keluar dan masuk permukaan cairan.
Berikut beberapa butir penting melihat tekanan uap :
•
masukan energi menaikkan tekanan uap
•
tekanan uap terkait dengan pendidihan
Suatu cairan dikatakan “mendidih” bilamana tekanan uapnya sama dengan tekanan sekitarnya
•
Kemudahan suatu cairan mendidih tergantung atas volatilitasnya
•
Cairan dengan tekanan uap tinggi ( cairan volatil) akan mendidih pada suhu lebih rendah
•
Tekanan uap dan titik didih campuran cairan tergantung atas jumlah relatip komponen di dalam campuran tersebut
•
Distilasi terjadi dikarenakan beda volatilitas
komponen di dalam cairan campuran
Volatilitas relatif merupakan ukuran beda volatilitas antara 2 komponen, dan juga titik-titik didihnya. Volatilitas relatif menunjukkan bagaimana akan mudah atau sukarnya suatu pemisahan tertentu. Volatilitas Relativ suatu komponen “i”
terhadap komponen “j” didefinisikan seperti :
dimana :
yi = mol fraksi komponen ‘i’ di dalam uap xi = mol fraksi komponen ‘i’ di dalam cairan
•
Kondisi umpan
•
Status umpan
•
Komposisi umpan
•
Elemen-elemen kecil yang dapat mempengaruhi kesetimbangan cairan-uap (VLE) dari campuran cairan
•
Kondisi cairan internal dan aliran fluida
•
Keadaan trays (packings)
•
Kondisi cuaca
Continuous Distillation/Rectification
Naftha/Gasoline
Middle Distillate
Heavy Oil Lubricating Oil
Residue
tray Cair Uap
tray
Crude Distillation Unit (CDU)
Crude Oil
Fuel Gas
