Soal Absorpsi

 

Question

It is desired to absorb 95% of acetone by water from a mixture of acetone and nitrogen containing 1.5% of the component in a counter-current tray tower. Total gas input is 30 kmol/hr and water enters thetower at a rate of 90 kmole/hr. The tower operates at 27^oC and 1 atm. The equilibrium relation is Y=2.53X. Determine the number of ideal stages necessary for the separation

 

Soal

Diinginkan untuk menyerap 95% aseton menggunakan air dari campuran aseton dan nitrogen yang mengandung 1,5% komponen menggunakan counter-current tray tower. Total gas masuk adalah 30 kmol/jam dan air yang masuk tower sebanyak 90 kmol/jam. Tower beroperasi pada suhu 27^oC dan 1 atm. Garis equilibrium adalah Y=2.53X. Tentukan berapa banyak stage ideal yang dibutuhkan untuk melakukan separasi

 

Answer

Jawab

 

G_N+1     = 30 kmol

Y_N+1      = 0.015

L₀       = 90 kmol

Basis = 1 jam

Mol acetone in = 30x0.015 mol    = 0.45 mol

Mol nitrogen in = 30-0.45 mol       = 29.55 mol

Mole acetone out = 0.45x(1-0.95) = 0.0225 mol

G_s         = 29.55 mol

L_s           = 90 mol

α        = 2.53 à Y=2.53X

Y₁          = 0.0225/29.55= 7.61x10^-4

Y_N+1      = 0.015

 

G_S(Y_N+1 - Y₁) = L_S(X_N - X₀)

29.55 x (0.015 - 7.6x10^-4) = 90(X_N - 0)

X_N = 4.68x10^-3

 

Operating Line

P(X₀ , Y₁)=P(0 , 0.76x10-4)

Q(X_N , Y_N+1)=Q(4.68x10^-3 , 0.015)

 

Equilibrium Line

X	0	0.001	0.002	0.003	0.004	0.005
Y	0	0.00253	0.00506	0.00759	0.01012	0.001265

 

Dari grafik didapatkan jumlah stage ideal yang dibutuhkan untuk melakukan separasi adalah 8 stage