Pemodelan dinamik 1 – Pengenalan kasus

Simulasi dinamik adalah perhitungan neraca massa dan energy yg berubah per satuan waktu (dM/dt atau dH/dt, dengan M = massa dan H = enthalpy). Simulasi dinamik dgn software spt Aspen Plus dpt dilakukan dgn dua metode, yaitu flow driven dan pressure driven. Flow driven hampir tidak ada bedanya dgn simulasi steady state biasa. Metode ini digunakan biasanya utk liquid (bisa jg vapor) di mana flowrate adalah hal yg terpenting. Aliran masuk dan keluar flowsheet memiliki flowrate yg konstan dan tekanan di antaranya dihitung.

Metode pressure driven agak lebih rumit krn kita mesti meletakkan valve di setiap aliran masuk dan keluar flowsheet tsb. Di samping itu, tekanan masing2 stream tsb (masuk dan keluar flowsheet) diset pada nilai tertentu (fixed) yg bisa kita manipulasi secara manual. Flowrate di dlm simulasi pressure driven ini yg nantinya akan dihitung berdasarkan perbedaan tekanan. Pada simulasi pressure driven, tekanan adalah hal terpenting.

Sama spt klo kita melakukan perhitungan diferensial dgn dimensi waktu (dt), di simulasi dinamik jg kita mesti memberikan dimensi (ukuran) utk semua unit operasi yg terlibat. Pemahaman thd system yg akan kita modelkan akan sgt berpengaruh terhadap kesuksesan pemodelan tsb. Setelah dimensi diberikan, kita mesti mengubah tipe simulasi dari “steady state” ke “dynamic” di Aspen Plus. Di sini, semua unit operasi kita berikan ukuran/dimensinya. Termasuk control valve. Control valve tsb di-sized sedemikian rupa sehingga pada simulasi dinamik nanti, control valve tsb masih mampu melewatkan flow maksimal yg kita inginkan. File tsb kemudian kita save dan export ke Aspen Dynamic jenis flow driven atau pressure driven. Kemudian kita buka Aspen Dynamic dgn membuka file yg barusan kita export tsb.

Berikut adalah screenshot utk pressure driven (sekaligus jg snapshot utk kasus kedua, lihat penjelasan selanjutnya). Perhatikan di semua aliran masuk dan keluarnya memiliki control valve. Aliran2 ini adalah N2IN-S, H2OIN-S, N2IN-R, N2-V-ATM, N2-RV-AT, LIQ-RV-A. Tekanan di setiap end point aliran tsb fixed, alias kita tentukan secara manual.

1

System ini cukup sederhana. Berawal dari pernyataan seorang kolega yg mengatakan bahwa dua vessel yg kami hadapi, yg masing2nya memiliki independent pressure control, akan mengalami conflicting control satu sama lainnya. Dia menganalogikan kedua vessel ini sbg kolom distilasi yg memiliki degree of freedom lebih kecil dari nol. Akibat terlalu banyak independent control.

Pernyataan yg menurut saya sgt tidak benar krn tidak spt di kolom distilasi di mana tidak ada yg menghalangi traffic antara liquid dan vapor di dlm kolom distilasi. Apa yg kita lakukan di reboiler (dianalogikan sbg vessel downstream) akan terasa dampaknya di condenser (vessel yg upstream). Sementara di system yg kita diskusikan, di antara vessel upstream dan downstream terdapat solid seal dan control valve. Dua hal ini yg menjadi penghambat aliran di antara kedua vessel tsb. Sehingga apa yg terjadi di satu vessel tidak memengaruhi vessel yg lain. Jd analoginya ke kolom distilasi sgt tidak tepat.

Kasus akan dikenalkan di tulisan berikutnya (Pemodelan dinamik 2).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: