Dalam menara distilasi, etanol yang dimasukkan sebagai umpan (F) akan mengalami pemisahan menjadi dua aliran yaitu aliran distilat (D) yang keluar dari atas kolom dan aliran dasar (B) yang keluar dari bawah kolom. Dalam kondisi steady, laju aliran masuk ke dalam kolom distilasi harus sama dengan laju aliran keluar dari kolom tersebut. Oleh karena itu, dapat dituliskan persamaan massa yang menggambarkan keseimbangan massa dalam kolom distilasi sebagai berikut:

F = D + B

Keterangan:

F = laju aliran umpan (feed) = 100 kg/jam

D = laju aliran distilat = ?

B = laju aliran dasar = ?

Berdasarkan data yang diberikan, etanol pada umpan memiliki kemurnian sebesar 10% atau 0,1. Sementara itu, etanol pada aliran distilat memiliki kemurnian sebesar 75% atau 0,75, sedangkan etanol pada aliran dasar memiliki kemurnian sebesar 4% atau 0,04.

Untuk menentukan laju aliran keluar menara MD untuk masing-masing aliran tersebut, perlu digunakan persamaan kekekalan massa dan persamaan kekekalan konsentrasi dalam kolom distilasi.

1. Laju aliran distilat (D)

Dalam kolom distilasi, laju aliran distilat dihitung dengan persamaan:

D = F*xd / (yd - xd)

Keterangan:

xd = konsentrasi etanol pada umpan = 0,1

yd = konsentrasi etanol pada aliran distilat = 0,75

Dengan mengganti nilai xd dan yd, maka dapat diperoleh:

D = (100*0,1) / (0,75 - 0,1)

D = 18,18 kg/jam

Jadi, laju aliran distilat adalah 18,18 kg/jam.

2. Laju aliran dasar (B)

Laju aliran dasar dapat dihitung dengan persamaan:

B = F - D

Dengan mengganti nilai F dan D, maka dapat diperoleh:

B = 100 - 18,18

B = 81,82 kg/jam

Jadi, laju aliran dasar adalah 81,82 kg/jam.

Sehingga, laju alir keluar menara MD untuk aliran distilat adalah 18,18 kg/jam, dan untuk aliran dasar adalah 81,82 kg/jam.