Campuran biner yang terdiri dari 50 % ( massa) etanol dan 50 % (massa) air didistilasi secara kontinyu sehingga etanol pada hasil atas (overhead ) 80 % (massa ) dan hasil bawah (bottom) 10 % (massa ). Jika laju aliran hasil atas 2 kg/jam, maka umpan yang dibutuhkan dan hasil bawah yang dihasilkan masing-masing adalah
Jawaban:
Dalam soal ini, kita diminta untuk menentukan umpan yang dibutuhkan dan hasil bawah yang dihasilkan dari distilasi campuran biner etanol-air.
Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan persamaan laju aliran sebagai berikut:
F = F_top + F_bot + F_feed
dengan F adalah laju aliran total, F_top adalah laju aliran hasil atas, F_bot adalah laju aliran hasil bawah, dan F_feed adalah laju aliran umpan.
Dalam soal ini, laju aliran hasil atas adalah 2 kg/jam dan persentase etanol pada hasil atas adalah 80%. Oleh karena itu, laju aliran etanol pada hasil atas dapat dihitung sebagai berikut:
F_etoh_top = 0.8 x 2
F_etoh_top = 1.6 kg/jam
Laju aliran hasil bawah adalah 10% dari laju aliran hasil atas. Oleh karena itu, laju aliran etanol pada hasil bawah dapat dihitung sebagai berikut:
F_etoh_bot = 0.1 x F_etoh_top
F_etoh_bot = 0.1 x 1.6
F_etoh_bot = 0.16 kg/jam
Untuk menentukan laju aliran umpan yang dibutuhkan, kita dapat menggunakan persamaan laju aliran sebagai berikut:
F_feed = F - F_top - F_bot
Dalam soal ini, laju aliran total adalah 2 kg/jam dan laju aliran hasil atas adalah 2 kg/jam. Oleh karena itu, laju aliran umpan yang dibutuhkan dapat dihitung sebagai berikut:
F_feed = 2 - 2 - (0.1 x 2)
F_feed = 1.8 kg/jam
Jadi, umpan yang dibutuhkan dan hasil bawah yang dihasilkan masing-masing adalah 1.8 kg/jam dan 0.16 kg/jam.