Binary Distillation using McCabe-Thiele Method

Dasar-dasar Distilasi Biner

Distilasi adalah metode pemisahan dua komponen kimia dengan memanfaatkan perbedaan titik didih. Tujuan dari perhitungan ini adalah untuk mendapatkan tahapan teoritis dengan menentukan fraksi mol produk atas dan produk bawah. Asumsi yang dimodelkan dalam metode ini adalah sebagai berikut:

• Molar penguapan komponen umpan adalah sama, yang berarti tidak ada reaksi yang terjadi,
• Kesetimbangan uap-cair molar, yang berarti bahwa untuk setiap mol cairan yang diuapkan, satu mol uap terkondensasi, dan
• Hukum gas ideal diterapkan, yang berarti bahwa efek panas seperti panas larutan dapat diabaikan.

Distilasi biner menggunakan konsep Hukum Raoult yang dapat dipelajari lebih lanjut disini

Diagram McCabe-Thiele

Ada beberapa komponen dalam Diagram McCabe-Thiele:

Diagram x-y

Diagram x-y menggambarkan data kesetimbangan uap-cair dari komponen-komponen biner, dimana setiap titik pada grafik menunjukkan jumlah cairan yang seimbang dengan uap pada suhu tertentu. Diagram akan membantu menentukan volatilitas relatif (α) untuk memprediksi jumlah pemisahan yang mungkin. Saat , proses pemisahan akan membutuhkan lebih banyak baki karena komponen sulit dipisahkan menggunakan metode ini. Volatilitas relatif adalah sebagai berikut: \[\alpha= {{y_i/x_i}\over{y_j/x_j}}\] Dimana \(y\) adalah fraksi uap, \(x\) adalah fraksi cair, dan \(i, j\) adalah komponen kimianya. Dalam sistem biner, persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai : \[\alpha= {{y_i/x_i}\over{(1-y_i)/(1-x_i)}}\]

Garis operasi

Garis operasi adalah persamaan garis sederhana untuk menentukan jumlah cairan per jumlah uap () dalam proses distilasi.

References

1. McCabe, W. L., Harriott, P., & Smith, J. C. (2004). Unit Operations of Chemical Engineering (7th ed.). McGraw-Hill.
2. Geankoplis, C. J., Hersel, A. A., & Lepek, D. H. (2018). Transport Processes and Separation Process Principles (5th ed.). Prentice Hall.

McCabe-Thiele Binary Distillation Calculator