Studi E-DWC untuk pemisahan Isopropanol-Butanol-Etanol-air

Abstract

Pada pemisahan campuran multikomponen, biasanya dapat digunakan distilasi konvensional. Pemisahan ini dilakukan dengan cara memanfaatkan perbedaan titik didih atau volatilitas dari masing masing komponen yang akan dipisahkan. Namun, melakukan pemisahan dengan metode konvensional ini, membutuhkan biaya energi yang cukup besar dan membutuhkan biaya alat yang mahal. Oleh karena itu, digunakan inovasi baru dengan menambahkan sekat pemisah pada kolom distilasi yang disebut sebagai DWC (dividing wall column). Dengan menggunakan DWC, diharapkan dapat memperkecil harga alat yang dikeluarkan. Dalam penelitian ini, dilakukan percobaan dengan memvariasikan tinggi sekat, tekanan dan mensimulasikan sistem untuk mencari pengaruh dari reboiler duty dan reflux ratio. Metode penelitian yang digunakan meliputi tahap validasi untuk pembuatan kolom distilasi ekstraktif , dan simulasi untuk E-DWC untuk mencari pengaruh reflux ratio, reboiler duty, dan panjang sekat terhadap kemurnian. Selanjutnya akan dibandingkan hasil kemurnian yang dicapai dengan menggunakan E-DWC dengan hasil distilasi ekstraktif konvensional. Dengan penggunaan perhitungan heuristik dari (kiss,2013), 2 kolom distilasi ekstraktif konvensional dapat didesain menjadi sebuah kolom E-DWC. Dengan bantuan penggunaan Aspen Plus pemodelan kolom E-DWC dapat dilakukan. Dengan harapan agar model E-DWC dapat menghasilkan nilai kemurnian yang setara dengan distilasi ekstraktif konvensional. Dari hasil validasi, didapatkan hasil kemurnian dengan % error 0,003% untuk kemurnian isopropanol, dan 0,004% untuk kemurnian air yang didapat. Dengan menyamakan nilai reboiler duty yang digunakan oleh literatur, didapat % error untuk nilai condenser duty sebesar 0,454% pada condenser kolom 1 dan 0,543% untuk condenser kolom 2. Dengan hasil ini, hasil yang didapatkan dalam penelitian dan hasil dari literatur merupakan sama. Selanjutnya, didapatkan hasil desain aplikasi untuk mengubah kolom distilasi ekstraktif konvensional menjadi E-DWC menggunakan bantuan heuristik. Hasil dari perhitungan heuristik dapat digunakan untuk melakukan pemisahan isopropanolbutanol- etanol-air dengan hasil kemurnian terbaik didapatkan dari nilai panjang sekat terbesar. Dengan hasil yang sesuai dengan literatur, kemurnian yang paling sesuai dengan literatur adalah dari variasi reboiler duty dengan nilai 1150 kW dengan panjang sekat 66%.