Lap Dinamika Tangki Kel 5 Fix

LABORATORIUM PENGENDALIAN PROSES

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2012/2013

MODUL : Dinamika Tangki Seri

PEMBIMBING : Ir. Unung Leoanggraeni, MT

Oleh :

Kelompok : V

Nama : 1. Nur Aida Amalia (121411054)

2. Randy Surya K (121411057)

3. Widya Piqra (121411061)

Kelas : 2B

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Praktikum : 8 April 2014Penyerahan Laporan : 15 April 2014

DINAMIKA TANGKI

I. TUJUAN

A. Tujuan umum :

Keterampilan mengoperasikan peralatan berbasis reaktor tangki

berpengaduk.

Kemampuan aplikasi pengetahuan reaktor tangki berpengaduk terhadap

penyimpangan yang mungkin terjadi

Peningkatan kemampuan logika berbasis reaktor tangki berpengaduk

terhadap hubungan-hubungan antara kecepatan putar pengaduk, ketidak

idealan, volume efektif reaktor.

B. Tujuan khusus :

Membuat kurva kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik (DHL)

terhadap konsentrasi NaCl

Memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditujukan dari

masing-masing tangki yang tersusun seri.

Memahami perbedaan yang terjadi dari input step dengan pulse.

Menghitung volume ideal berpengaduk dan tidak berpengaduk.

II. DATA PERCOBAAN

Kurva Kalibrasi DHL vs. Konsentrasi NaCl

Pengukuran DHL larutan dalam tangki

Penambahan NaCl (Tanpa Pengadukan)

Laju Alir = 200 cm3/menit

Waktu (menit)

DHL (µS)

Konsentrasi NaCl

(%) (C)

DHL

(µS)

1 11.330.5 6.450.3 4.87

0.25 3.80.2 3.13

Tangki 1 Tangki 2 Tangki 31.5 2.75 0.368 0.3463 5.28 1.14 0.397

4.5 6.52 2.97 0.4086 7.88 4.89 0.524

7.5 7.66 7.16 2.299 9.87 8.87 4.93

10.5 10.24 9.33 7.1312 10.72 10.11 8.33

13.5 11.06 10.56 9.3715 11.15 10.7 10

16.5 10.14 10.84 10.4318 11.24 11.14 10.62

19.5 11.29 11.25 10.9421 11.05 11.22 11.17

Penambahan Air (Tanpa Pengadukan)


Waktu (menit)

DHL (µS)


4.5 5.84 8.69 10.116 4.68 7.59 9.38

7.5 3.77 6.75 9.059 3.04 5.86 8.29

10.5 2.47 5.08 7.5912 2.04 4.31 6.92

13.5 1.647 3.66 6.0915 1.174 2.84 4.89

16.5 0.867 2.07 3.9618 0.721 1.571 3.2

19.5 0.583 1.23 2.5221 0.52 1.004 2.06

22.5 0.427 0.809 1.60424 0.404 0.67 1.285

25.5 0.387 0.568 1.05527 0.367 0.492 0.851

28.5 0.354 0.457 0.72230 0.347 0.411 0.629

31.5 0.336 0.392 0.55233 0.345 0.366 0.49

34.5 0.344 0.359 0.448

36 0.34 0.354 0.4137.5 0.335 0.349 0.3939 0.335 0.346 0.37

40.5 0.34 0.34 0.3642 0.335 0.34 0.35

Penambahan NaCl (Dengan Pengadukan)


Kecepatan Putar Pengaduk = 70 rpm

Waktu (menit)

DHL (µS)


4.5 8.52 5.06 1.896 9.4 6.67 3.67

7.5 10.08 8.03 5.289 10.71 8.91 6.47

10.5 10.98 9.57 8.0112 11.1 10.16 8.86

13.5 11.27 10.6 9.4315 11.27 10.82 9.84

16.5 11.46 11.03 10.1218 11.42 10.97 10.91

19.5 11.52 11.27 10.8721 11.44 11.32 11.02

Penambahan Air (Dengan Pengadukan)


Kecepatan Putar Pengaduk = 70 rpm

Waktu (menit)

DHL (µS)


4.5 4.53 7.83 10.086 3.16 6.34 9.13

7.5 2.23 5.02 7.149 1.577 3.58 5.75

10.5 1.202 3 5.312 0.84 2.15 4.24

13.5 0.735 1.592 3.4815 0.591 1.258 2.65

16.5 0.514 0.964 1.92818 0.471 0.812 1.623

19.5 0.437 0.661 1.2721 0.411 0.569 1.02

22.5 0.408 0.527 0.85424 0.399 0.484 0.691

25.5 0.39 0.466 0.71227 0.381 0.446 0.65

28.5 0.374 0.417 0.57330 0.374 0.41 0.515

III. HASIL PERCOBAAN

1. Kurva Kalibrasi

Konsentrasi NaCl

(%) (C)

DHL

(mS)

K L

(1000 .K .G

C

)

1 11.33 0.3 3399

0.5 6.45 0.3 3870

0.3 4.87 0.3 4870

0.25 3.8 0.3 4560

0.2 3.13 0.3 4695

Perhitungan Konsentrasi NaCl

V1 x M1 = V2 x M2

10x1% = 20 x M2

M2 = 0,5%

V2 x M2 = V3 x M3

20x0,5% = 30 x M3

M3 = 0,3%

V3 x M3 = V4 x M4

30x0,3% = 40 x M4

M4 = 0,25%

V4 x M4 = V5 x M5

40x0,25% = 50 x M5

M5 = 0,2%

A. Tanpa Pengadukan

Kurva hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.0997206610214974 x − 0.139947430603178R² = 0.992800348448907

Kurva Hubungan antara Konsen-trasi NaCl terhadap DHLLinear (Kurva Hubungan antara Konsentrasi NaCl terhadap DHL)

DHL

Kons

entr

asi N

aCl

Kurva Kalibrasi

Kurva hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.10

1000

2000

3000

4000

5000

6000

f(x) = − 1751.86046511628 x + 5067.13720930233R² = 0.855278431804826

Kurva Hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl

Kurva Hubungan antara L terhadap konsentrasi NaClLinear (Kurva Hubungan antara L terhadap konsentrasi NaCl)

Konsentrasi NaCl

L

Perhitungan konsentrasi NaCl masing-masing tangki setiap waktu

Persamaan garis dari kurva kalibrasi konsentrasi NaCl terhadap DHL memiliki R² =

0.9928 dan persamaannya yaitu : y = 0.0997x - 0.1399

Dengan y = DHL dan x = konsentrasi, maka :

2. Dinamika Reaktor Tangki

Penambahan Air (Tanpa Pengadukan)

Waktu (menit)

DHL (µS) Konsentrasi (%) LTangki

1Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3

1.5 9.15 10.3 10.87 0.93 1.04713139 1.10430291 2951.613 2950.919 2952.9943 7.28 9.56 10.57 0.74422267 0.97290873 1.07421264 2934.606 2947.861 2951.93

4.5 5.84 8.69 10.11 0.59978937 0.88564694 1.02807422 2921.025 2943.611 2950.1766 4.68 7.59 9.38 0.48344032 0.77531595 0.95485456 2904.185 2936.867 2947.046

7.5 3.77 6.75 9.05 0.3921665 0.69106319 0.92175527 2883.979 2930.267 2945.4679 3.04 5.86 8.29 0.31894684 0.60179539 0.84552658 2859.411 2921.259 2941.362

10.5 2.47 5.08 7.59 0.26177533 0.52356068 0.77531595 2830.672 2910.837 2936.86712 2.04 4.31 6.92 0.21864594 0.44632899 0.70811434 2799.046 2896.966 2931.73

13.5 1.647 3.66 6.09 0.17922768 0.3811334 0.62486459 2756.829 2880.881 2923.83315 1.174 2.84 4.89 0.13178536 0.29888666 0.50450351 2672.528 2850.579 2907.809

16.5 0.867 2.07 3.96 0.10099298 0.22165496 0.41122367 2575.427 2801.652 2888.93918 0.721 1.571 3.2 0.08634905 0.17160481 0.33499498 2504.949 2746.426 2865.715

19.5 0.583 1.23 2.52 0.07250752 0.13740221 0.26679037 2412.164 2685.546 2833.68521 0.52 1.004 2.06 0.06618857 0.1147342 0.22065196 2356.903 2625.198 2800.791

22.5 0.427 0.809 1.604 0.05686058 0.09517553 0.17491474 2252.879 2550.025 2751.05524 0.404 0.67 1.285 0.05455366 0.0812337 0.14291876 2221.666 2474.343 2697.337

25.5 0.387 0.568 1.055 0.05284855 0.07100301 0.11984955 2196.844 2399.898 2640.81127 0.367 0.492 0.851 0.05084253 0.06338014 0.09938816 2165.51 2328.805 2568.716

28.5 0.354 0.457 0.722 0.04953862 0.05986961 0.08644935 2143.782 2289.977 2505.51330 0.347 0.411 0.629 0.04883651 0.05525577 0.07712136 2131.602 2231.441 2446.793

31.5 0.336 0.392 0.552 0.0477332 0.05335005 0.06939819 2111.738 2204.309 2386.22933 0.345 0.366 0.49 0.04863591 0.05074223 0.06317954 2128.057 2163.878 2326.703

34.5 0.344 0.359 0.448 0.04853561 0.05004012 0.0589669 2126.274 2152.273 2279.24536 0.34 0.354 0.41 0.0481344 0.04953862 0.05515547 2119.066 2143.782 2230.06

37.5 0.335 0.349 0.39 0.0476329 0.04903711 0.05314945 2109.886 2135.118 2201.34

Contoh perhitungan:

Pengukuran DHL larutan dalam tangki

Tangki 1 pada saat t = 1.5 menit

9.15= 0.0997x – 0.1399

x = 0,93 %

39 0.335 0.346 0.37 0.0476329 0.04873621 0.05114343 2109.886 2129.833 2170.36740.5 0.34 0.34 0.36 0.0481344 0.0481344 0.05014042 2119.066 2119.066 2153.95142 0.335 0.34 0.35 0.0476329 0.0481344 0.04913741 2109.886 2119.066 2136.865

Kurva antara konsentrasi NaCl masing-masing tangki terhadap DHL pada saat diisi air

keran

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

f(x) = 0.100212280396966 x + 0.0141227199683484R² = 0.999998731214058

Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHL

Kurva Konsentrasi (tangki 1) terhadap DHL

Linear (Kurva Konsentrasi (tangki 1) terhadap DHL)

DHL

Kons

entr

asi

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888666R² = 1


Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi (Tangki 1) Terhadap DHL)

DHL

Kons

entr

asi

Kurva hubungan antara L dengan konsentrasi NaCl

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888665R² = 1

Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL

Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentrasi NaCl (Tangki 3) Terhadap DHL)

DHL

Kons

entr

asi N

aCl

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 115.271502792931 x + 2242.3844375208R² = 0.654753888586365

Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)

Kurva Konsentras NaCl (Tangki 1) Terhadap DHLLinear (Kurva Konsentras NaCl (Tangki 1) Terhadap DHL)

Konsentrasi NaCl

L

0 2 4 6 8 10 120

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 64.759243527133 x + 2409.73468926767R² = 0.649658506538913


Kurva antara L Terhadap Konsen-trasi NaCl (Tangki 2)Linear (Kurva antara L Terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2))

Konsentrasi NaCl

L

0 2 4 6 8 10 120

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 85.0507725528479 x + 2319.33958842599R² = 0.661917746117081



Konsentrasi NaCl

L

Kurva hubungan antara konsentrasi pada ke-3 tangki terhadap waktu

Penambahan NaCl (Tanpa Pengadukan)

Waktu (menit)

DHL (µS) Konsentrasi (%) LTangki

1Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3

1.5 2.75 0.368 0.346 0.28985958 0.05094283 0.04873621 2846.206 2167.135 2129.8333 5.28 1.14 0.397 0.28985958 0.12837513 0.05385155 5464.715 2664.068 2211.635

4.5 6.52 2.97 0.408 0.28985958 0.31192578 0.05495486 6748.095 2856.449 2227.2826 7.88 4.89 0.524 0.28985958 0.50450351 0.06658977 8155.673 2907.809 2360.723

7.5 7.66 7.16 2.29 0.28985958 0.73218656 0.24372116 7927.977 2933.679 2818.7959 9.87 8.87 4.93 0.28985958 0.9037011 0.50851555 10215.29 2944.558 2908.466

10.5 10.24 9.33 7.13 0.28985958 0.94983952 0.72917753 10598.24 2946.814 2933.44212 10.72 10.11 8.33 0.28985958 1.02807422 0.84953862 11095.03 2950.176 2941.597

13.5 11.06 10.56 9.37 0.28985958 1.07320963 0.95385155 11446.92 2951.893 2946.99915 11.15 10.7 10 0.28985958 1.08725176 1.01704112 11540.07 2952.398 2949.733

16.5 10.14 10.84 10.43 0.28985958 1.10129388 1.06017051 10494.74 2952.89 2951.41218 11.24 11.14 10.62 0.28985958 1.13138415 1.07922768 11633.22 2953.904 2952.111

19.5 11.29 11.25 10.94 0.28985958 1.14241725 1.11132397 11684.97 2954.262 2953.23421 11.05 11.22 11.17 0.28985958 1.13940822 1.13439318 11436.57 2954.165 2954.002

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Kurva Konsentrasi terhadap waktu pada ke 3 tangki

tangki 1tangki 2tangki 3

Konsentrasi

wak

tu

Kurva antara konsentrasi masing-masing tangki terhadap DHL

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888676R² = 1



DHL

Kons

entr

asi N

aCL

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888669R² = 1



DHL

Kons

entr

asi N

aCl


0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888665R² = 1



DHL

Kons

entra

si Na

Cl

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1227802800282028402860288029002920294029602980

f(x) = 10.0565450200259 x + 2847.2233527107R² = 0.84299431077529



Konsentrasi NaCl

L

0 2 4 6 8 10 120

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 42.2755534408813 x + 2529.76580368633R² = 0.596277007927004



Konsentrasi NaCl

L

0 2 4 6 8 10 120

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 64.9110528705445 x + 2328.53348390036R² = 0.776970134241945



Konsentrasi NaCl

L


0 5 10 15 20 250

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Kurva Konsentrasi terhadap waktu pada ke 3 tangki

Tangki 1Tangki 2Tangki 3

Konsentrasi

Wak

tu

Perhitungan untuk volume efektif tangki dan efektifitas :

Volume tangki sesungguhnya (data dimensi tangki)

Diameter tangki = 8 cm = 0,08 m

Tinggi tangki = 13 cm = 0,13 m

Volume tangki = A x h

= 1/4πd2x h

= ¼ x 3,14 x 0,082x 0,13

= 6,53 x10-4 m3 = 653 mL

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Efektivitas Tangki 1

Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)

Volume Tangki Efektif

v = q0.t (6 menit – 1,5 menit)

v = 3.33 mls

x 4,5 menit x 60 s

1menit = 900 mL

Efektivitas = 900−653

900(mL ) x 100 % = 27,4 %

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2


Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)



v = 3.33 mls

x 8,5 menit x 60 s

1menit = 1700 mL


1700(mL ) x100 % = 61,58 %

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2


Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)



v = 3.33 mls

x 13,5 menit x 60 s

1menit = 2700 mL


2700(mL ) x100 % = 75,81 %

Penambahan NaCl (Dengan Pengadukan)

Waktu (menit)

DHL (µS) Konsentrasi (%) L

Tangki 1Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3

1.5 3.71 0.945 0.417 0.386148 0.108816 0.055858 2882.311 2605.305 2239.6253 6.49 3.2 0.799 0.664985 0.334995 0.094173 2927.886 2865.715 2545.329

4.5 8.52 5.06 1.89 0.868596 0.521555 0.203601 2942.681 2910.529 2784.8616 9.4 6.67 3.67 0.956861 0.683039 0.382136 2947.138 2929.554 2881.17

7.5 10.08 8.03 5.28 1.025065 0.819448 0.543621 2950.056 2939.783 2913.7959 10.71 8.91 6.47 1.088255 0.907713 0.662979 2952.434 2944.763 2927.695

10.5 10.98 9.57 8.01 1.115336 0.973912 0.817442 2953.37 2947.906 2939.65712 11.1 10.16 8.86 1.127372 1.033089 0.902698 2953.772 2950.374 2944.506

13.5 11.27 10.6 9.43 1.144423 1.077222 0.95987 2954.327 2952.039 2947.27515 11.27 10.82 9.84 1.144423 1.099288 1.000993 2954.327 2952.821 2949.072

16.5 11.46 11.03 10.12 1.16348 1.120351 1.029077 2954.927 2953.539 2950.21618 11.42 10.97 10.91 1.159468 1.114333 1.108315 2954.802 2953.336 2953.132

19.5 11.52 11.27 10.87 1.169498 1.144423 1.104303 2955.113 2954.327 2952.99421 11.44 11.32 11.02 1.161474 1.149438 1.119348 2954.865 2954.487 2953.505

B. Dengan Pengadukan

Kurva antara konsentrasi masing-masing tangki terhadap DHL

3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888667R² = 1



DHL

Kons

entr

asi (

%)

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888669R² = 1



DHL

Axis

Title

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888658R² = 1



DHL

Kons

entr

asi (

%)


0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 981.461024464545 x + 2302.04968143991R² = 0.640053037354382

Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)

Hubungan antara L terhadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1)Linear (Hubungan antara L ter-hadap Konsentrasi NaCl (Tangki 1))

Konsentrasi (%)

L

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 656.872712288491 x + 2424.35649335573R² = 0.634157004479122



Linear (Hubungan antara L ter-hadap Konsentrasi NaCl (Tangki 2))

Konsentrasi (%)

L

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 458.07312311803 x + 2553.14850795327R² = 0.662338534714172



Linear (Hubungan antara L ter-hadap Konsentrasi NaCl (Tangki 3))

Konsentrasi (%)

L


0 5 10 15 20 250

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

f(x) = 0.0598836803450647 x + 0.0394809703836775R² = 0.927017578387262f(x) = 0.048051113046098 x + 0.322826611703242R² = 0.824153282344577f(x) = 0.0299932765328954 x + 0.675103221753172R² = 0.664859640123477

Tangki 1Linear (Tangki 1)Linear (Tangki 1)Tangki 2Linear (Tangki 2)Tangki 3Linear (Tangki 3)

Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)

Kurva Konsentrasi NaCl Terhadap Waktu Pada Ke-3 Tangki

Penambahan Air (Dengan Pengadukan)

Waktu (menit)

DHL (µS) Konsentrasi LTangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3 Tangki 1 Tangki 2 Tangki 3

1.5 9.05 10.88 10.790.92175

51.10530

61.09627

92945.46

72953.02

92952.71

6

3 6.43 9.56 10.610.65896

70.97290

91.07822

52927.30

92947.86

12952.07

5

4.5 4.53 7.83 10.080.46839

50.79938

81.02506

52901.39

62938.49

72950.05

6

6 3.16 6.34 9.130.33098

3 0.649940.92977

92864.19

62926.42

5 2945.86

7.5 2.23 5.02 7.140.23770

30.51754

30.73018

12814.43

52909.90

52933.52

1

9 1.577 3.58 5.750.17220

70.37310

90.59076

22747.28

12878.51

32919.95

6

10.5 1.202 3 5.30.13459

40.31493

50.54562

72679.17

32857.73

42914.07

9

12 0.84 2.15 4.240.09828

50.22967

90.43930

82563.97

62808.26

72895.46

3

13.5 0.735 1.592 3.480.08775

30.17371

10.36307

92512.72

72749.39

22875.40

5

15 0.591 1.258 2.65 0.073310.14021

10.27982

92418.49

92691.66

52841.01

6

16.5 0.514 0.964 1.9280.06558

70.11072

20.20741

22351.08

42611.94

32788.64

9

18 0.471 0.812 1.6230.06127

40.09547

6 0.176822306.04

22551.41

52753.64

1

19.5 0.437 0.661 1.270.05786

40.08033

10.14141

42265.67

32468.53

72694.21

2

21 0.411 0.569 1.020.05525

60.07110

30.11633

92231.44

12400.73

22630.24

4

22.5 0.408 0.527 0.8540.05495

50.06689

10.09968

92227.28

22363.55

82569.99

1

24 0.399 0.484 0.6910.05405

20.06257

8 0.083342214.52

82320.31

4 2487.4

25.5 0.39 0.466 0.7120.05314

90.06077

20.08544

6 2201.34 2300.392499.81

5

27 0.381 0.446 0.650.05224

70.05876

60.07922

82187.69

62276.81

52461.26

1

28.5 0.374 0.417 0.5730.05154

50.05585

80.07150

52176.75

42239.62

52404.04

4

30 0.374 0.41 0.5150.05154

50.05515

50.06568

72176.75

4 2230.062352.06

1

Kurva antara konsentrasi NaCl masing-masing tangki terhadap DHLpada saat diisi air keran

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888666R² = 1



DHL

Kons

entr

asi (

%)

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.100300902708124 x + 0.0140320962888666R² = 1



DHL

Kons

entr

asi (

%)

0 2 4 6 8 10 120

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = 0.100300902708125 x + 0.0140320962888664R² = 1



DHL

Kons

entr

asi (

%)


0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 981.461024464545 x + 2302.04968143991R² = 0.640053037354382

Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 1)

Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 1)Linear (Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 1))

Konsentrasi (%)

L

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 656.872712288491 x + 2424.35649335573R² = 0.634157004479122



Linear (Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 2))

Konsentrasi (%)

L

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = 458.07312311803 x + 2553.14850795327R² = 0.662338534714172



Linear (Hubungan antara L terhadap Konsentrasi (Tangki 3))

Konsentrasi (%)

L


0 5 10 15 20 25 30 350

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

f(x) = − 0.0393583758795183 x + 1.03014517235918R² = 0.876554323838793

f(x) = − 0.0324759742887812 x + 0.811215752520721R² = 0.75272777930411

f(x) = − 0.0203680716334467 x + 0.507868341867709R² = 0.579485817727265

Tangki 1Linear (Tangki 1)Tangki 2Linear (Tangki 2)Tangki 3

Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)

Kurva Konsentrasi Terhadap Waktu Pada Ke-3 Tangki

Volume tangki sesungguhnya (data dimensi tangki)

Diameter tangki = 8 cm = 0,08 m

Tinggi tangki = 13 cm = 0,13 m

Volume tangki = A x h

= 1/4πd2x h

= ¼ x 3,14 x 0,082x 0,13

= 6,53 x10-4 m3 = 653 mL

Perhitungan untuk volume efektif tangki dan efektifitas :

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4


Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)



v = 3.33 mls

x 3,5 menit x 60 s

1menit = 700 mL


700(mL ) x100 % = 6,71 %

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4


Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)


v = 3.33 mls

x 4,5 menit x 60 s

1menit = 900 mL


900(mL ) x 100 % = 27,4 %

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 220

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2


Waktu (menit)

Kons

entr

asi (

%)

v = q0.t (10,5 menit – 3 menit)

v = 3.33 mls

x 7,5 menit x 60 s

1menit = 1500 mL


1500(mL ) x100 % = 56,47 %

Pembahasan

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan mengenai dinamika tangki seri. Tujuan

dari praktikum ini adalah Membuat kurva kalibrasi hubungan antara daya hantar listrik

(DHL) terhadap konsentrasi NaCl, memahami fenomena perbedaan respon konsentrasi yang

ditujukan dari masing-masing tangki yang tersusun seri dan perbedaan yang terjadi dari input

step dengan pulse serta menghitung volume ideal berpengaduk dan tidak berpengaduk.

Pengoperasian reaktor alir tangki berpengaduk meliputi tiga tahap yaitu pengisian

reaktor tinggi overflow, kondisi kontinyu dan kontinyu steady state. Evaluasi variabel-

variabel operasi sangat mudah dilakukan pada kondisi steady state. Pada kondisi awal yang

merupakan umpan step, dialirkan NaCl secara kontinyu yang bertujuan untuk meningkatkan

nilai DHL hingga mendekati nilai DHL NaCl 1% (11.33 µS). Dari kurva antara konsentrasi

NaCl masing-masing tangki terhadap DHL pada saat diisi NaCl dapat dilihat bahwa

hubungannya adalah berbanding lurus. Semakin tinggi konsentrasi maka semakin tinggi pula

nilai DHL, dan sebaliknya. Sama halnya dengan kurva antara konsentrasi NaCl masing-

masing tangki terhadap DHL, kurva antara L (daya hantar ekivalen) terhadap konsentrasi

NaCl pun cenderung naik.

Pada kondisi kedua yang merupakan umpan pulse, dialirkan air setelah penambahan

NaCl secara kontinyu yang bertujuan untuk menurunkan kembali nilai DHL hingga

mendekati nilai DHL air (0.375 µS). Dari kurva antara konsentrasi NaCl masing-masing

tangki terhadap DHL pada saat diisi air kran dapat dilihat bahwa hubungannya adalah

berbanding lurus. Semakin banyak volume air yang ditambahkan (konsentrasi semakin kecil)

maka semakin rendah pula nilai DHL, dan sebaliknya. Sama halnya dengan kurva antara

konsentrasi NaCl masing-masing tangki terhadap DHL, kurva antara L (daya hantar ekivalen)

terhadap konsentrasi NaCl pun cenderung naik. Apabila pengoperasian dilakukan tanpa

pengadukan, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai nilai DHL air (0.375 µS) lebih lama

dibandingkan dengan pengoperasian yang disertai pengadukan. Waktu yang dibutuhkan

mencapai 42 menit, sedangkan yang diertai pengadukan hanya membutuhkan waktu 30

menit. Hal ini dikarenkan, pengadukan merupakan salah satu factor untuk mempercepat

proses homogenisasi.

Dari kedua perlakuan setelah melalui perhitungan, dapat diketahui bahwa efektivitas

dari tangki 1 ke tangki selanjutnya semakin besar. Dan efektifitas tangki dengan pengadukan

lebih kecil dibandingkan dengan efektivitas tangki tanpa pengadukan.

Kesimpulan

1. Kurva kalibrasi digunakan untuk menghitung konsentrasi pada ketiga tangki.

2. Nilai DHL berbanding lurus dengan nilai konsentrasi.

3. Nilai Daya Hantar Listrik (L) berbanding lurus dengan Konsentrasi.

4. Semakin jauh letak tangki dengan umpan masuk maka responnya semakin lambat.

5. Respon yang dihasilkan proses dengan pengadukan labih cepat dibandingkan dengan

tanpa pengadukan

6. Efektivitas tangki dengan pengadukan lebih kecil dibandingkan dengan efektivitas

tangki tanpa pengadukan dengan efektivitas tangki dari tangki 1 ke tangki selanjutnya

semakin besar.

DAFTAR PUSTAKA

Djauhari , Agus.2013.Jobsheet Pengendalian Proses-Dinamika Tangki.Jurusan Teknik

Kimia.Politeknik Negeri Bandung:Bandung

Lap Dinamika Tangki Kel 5 Fix

Documents

Transcript of Lap Dinamika Tangki Kel 5 Fix