bab 3 peralatan kontak antar fasa2

by Tri Hartono, 2007by Tri Hartono, 2007

BAB III Peralatan Kontak Antar FasaBAB III Peralatan Kontak Antar Fasa

TIK:TIK:1.1. Menjelaskan alat LeachingMenjelaskan alat Leaching2.2. Menjelaskan alat Plate ColumnMenjelaskan alat Plate Column3.3. Menjelaskan alat Packed ColumnMenjelaskan alat Packed Column4.4. Menjelaskan alat Packed TowerMenjelaskan alat Packed Tower


3.1 Leaching (Ekstraksi Padat-Cair)3.1 Leaching (Ekstraksi Padat-Cair)3.1.1 Pendahuluan3.1.1 Pendahuluan

LeachingLeaching adalah proses ekstraksi suatu substansi dari padatan adalah proses ekstraksi suatu substansi dari padatan dengan cara melarutkannya ke dalam cairan.dengan cara melarutkannya ke dalam cairan.

Dalam pertanian Dalam pertanian (agriculture)(agriculture) istilah istilah leaching leaching berhubungan dengan berhubungan dengan menurunnya kandungan nutrisi dari tanaman yang larut dalam air menurunnya kandungan nutrisi dari tanaman yang larut dalam air akibat hujan dan irigasi.akibat hujan dan irigasi.

Dalam proses kimia Dalam proses kimia (chemical processes)(chemical processes) istilah istilah leachingleaching dikenal dikenal dengan ekstraksi, misal: pemisahan logam dari bijih logam dengan ekstraksi, misal: pemisahan logam dari bijih logam (ores)(ores) menggunakan asam, ekstraksi gula dari beet dengan air panas, dll.menggunakan asam, ekstraksi gula dari beet dengan air panas, dll.

LeachingLeaching banyak diaplikasikan dalam proses metalorgi karena banyak diaplikasikan dalam proses metalorgi karena beberapa logam dapat berbentuk garam yang larut dalam media beberapa logam dapat berbentuk garam yang larut dalam media cair. Dibandingkan dengan proses pirometalorgi, leaching lebih cair. Dibandingkan dengan proses pirometalorgi, leaching lebih mudah dikerjakan dan kurang menimbulkan efek berbahaya karena mudah dikerjakan dan kurang menimbulkan efek berbahaya karena tidak terjadi polusi gas. Salah satu kelemahan leaching adalah tidak terjadi polusi gas. Salah satu kelemahan leaching adalah efisiensinya rendah karena beroperasi pada suhu yang rendah.efisiensinya rendah karena beroperasi pada suhu yang rendah.


Ada bermacam-macam proses leaching yang umumnya Ada bermacam-macam proses leaching yang umumnya diklasifikasikan oleh jenis pereaksi diklasifikasikan oleh jenis pereaksi (reagent)(reagent) yang digunakan dalam yang digunakan dalam operasinya.operasinya.

Pereaksi yang digunakan tergantung pada bijih logam Pereaksi yang digunakan tergantung pada bijih logam (ores)(ores) atau atau bahan yang diolah.bahan yang diolah.

Umpan yang paling umum pada leaching adalah oksida (oxide) atau Umpan yang paling umum pada leaching adalah oksida (oxide) atau sulfida (sulfide).sulfida (sulfide).

Untuk material oksida, reaksi asam sederhana dapat diilustrasikan Untuk material oksida, reaksi asam sederhana dapat diilustrasikan oleh leaching seng oksida sbb:oleh leaching seng oksida sbb:ZnO + HZnO + H22SOSO44 → ZnSO → ZnSO44 + H + H22O O Dalam reaksi diatas, padatan ZnO larut dan membentuk seng sulfat Dalam reaksi diatas, padatan ZnO larut dan membentuk seng sulfat yang larut.yang larut.

Zat pereaksi leaching yang lain, misalnya dalam proses metalorgi Zat pereaksi leaching yang lain, misalnya dalam proses metalorgi untuk alumunium, yaiyu dengan menggunakan larutan alkali, dimana untuk alumunium, yaiyu dengan menggunakan larutan alkali, dimana reaksinya sbb:reaksinya sbb:AlAl22OO33 + 3H + 3H22O + 2NaOH → 2NaAl(OH)O + 2NaOH → 2NaAl(OH)44


Untuk leaching sulfit Untuk leaching sulfit ((sulfidessulfides)), prosesnya lebih komplek karena , prosesnya lebih komplek karena keadaan alamiah dari keadaan alamiah dari oresores sulfit. Bejana bertekanan sulfit. Bejana bertekanan (autoclave)(autoclave) diperlukan, contoh paling mudah ditemukan dalam diperlukan, contoh paling mudah ditemukan dalam proses metalorgi seng proses metalorgi seng (zinc)(zinc) yang dengan mudah dijelaskan yang dengan mudah dijelaskan melalui eaksi kimia sbb:melalui eaksi kimia sbb:

2ZnS + O2ZnS + O22 + 2H + 2H22SOSO44 → 2ZnSO → 2ZnSO44 + 2H + 2H22O + 2S O + 2S

Reaksi diatas berlangsung pada suhu sedikit diatas suhu didih Reaksi diatas berlangsung pada suhu sedikit diatas suhu didih air sehingga menghasilkan tekanan uap didalam bejana. air sehingga menghasilkan tekanan uap didalam bejana. Oksigen juga diinjeksikan kedalam bejana sehingga Oksigen juga diinjeksikan kedalam bejana sehingga menghasilkan tekanan total didalam autoclaves lebih besar dari menghasilkan tekanan total didalam autoclaves lebih besar dari 0,6 MPa.0,6 MPa.

Untuk leaching logam emas (gold leaching)Untuk leaching logam emas (gold leaching)

2 Au + 4 CN¯ + O2 Au + 4 CN¯ + O22 (air)+ 2H (air)+ 2H22O O →→ 2 Au (CN) 2 Au (CN)22¯ + OH¯ pH>8¯ + OH¯ pH>8


Pada proses leaching, satu atau beberapa Pada proses leaching, satu atau beberapa komponen yang dapat larut dipisahkan dari komponen yang dapat larut dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut.bahan padat dengan bantuan pelarut.

Proses ini digunakan secara teknis dalam Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar terutama dibidang industri skala besar terutama dibidang industri bahan alami dan makanan, misalnya untuk bahan alami dan makanan, misalnya untuk memperoleh:memperoleh: Bahan-bahan aktif dari tumbuhan atau organ-Bahan-bahan aktif dari tumbuhan atau organ-

organ binatang untuk keperluan farmasi.organ binatang untuk keperluan farmasi. Gula dari umbi.Gula dari umbi. Minyak dari biji-bijian.Minyak dari biji-bijian. Kopi dari biji kopi.Kopi dari biji kopi. Pengambilan garam-garam logam dari pasir besi.Pengambilan garam-garam logam dari pasir besi.


3.1.2 Leaching Process3.1.2 Leaching Process

Operasi leaching dapat dilakukan dengan:Operasi leaching dapat dilakukan dengan: Batch (unsteady): pertambanganBatch (unsteady): pertambangan Kontinyu (steady)Kontinyu (steady)

Ketika pelarut dialirkan ke bahan yang diekstraksi, pelarut Ketika pelarut dialirkan ke bahan yang diekstraksi, pelarut akan menembus kapiler-kapiler bahan padat dan melarutkan akan menembus kapiler-kapiler bahan padat dan melarutkan ekstrak. Larutan ekstrak dengan konsentrasi tinggi terbentuk ekstrak. Larutan ekstrak dengan konsentrasi tinggi terbentuk dibagian dalam bahan ekstraksi. Dengan cara difusi akan dibagian dalam bahan ekstraksi. Dengan cara difusi akan terjadi kesetimbangan konsentrasi antara larutan tersebut terjadi kesetimbangan konsentrasi antara larutan tersebut dengan larutan diluar bahan padat. Karena adanya gaya dengan larutan diluar bahan padat. Karena adanya gaya adhesi, larutan ekstrak dalam kuantitas tertentu akan adhesi, larutan ekstrak dalam kuantitas tertentu akan tertinggal didalam bahan ekstraksi. Untuk memperoleh tertinggal didalam bahan ekstraksi. Untuk memperoleh efisiensi yang tingi pada tiap tahap ekstraksi, kuantitas cairan efisiensi yang tingi pada tiap tahap ekstraksi, kuantitas cairan yang tertinggal didalam bahan padat harus sekecil mungkin.yang tertinggal didalam bahan padat harus sekecil mungkin.


Persyaratan untuk mencapai performa ekstraksi Persyaratan untuk mencapai performa ekstraksi padat cair:padat cair:

Perpindahan masa tergantung pada bidang kontak antar Perpindahan masa tergantung pada bidang kontak antar fasa padat dan cair. Oleh karena itu, permukaan bahan fasa padat dan cair. Oleh karena itu, permukaan bahan padat diusahakan sebesar mungkin. Hal ini dapat dicapai padat diusahakan sebesar mungkin. Hal ini dapat dicapai dengan memperkecil ukuran bahan ekstraksi.dengan memperkecil ukuran bahan ekstraksi.

Kecepatan alir pelarut lebih besar dibanding laju alir Kecepatan alir pelarut lebih besar dibanding laju alir bahan ekstraksi agar ekstrak yang terlarut dapat segera bahan ekstraksi agar ekstrak yang terlarut dapat segera dikeluarkan dari permukaan bahan padat.dikeluarkan dari permukaan bahan padat.

Suhu operasi yang lebih tinggi.Suhu operasi yang lebih tinggi.

Tipe peralatan leaching berdasarkan unggun Tipe peralatan leaching berdasarkan unggun gahan yang ditangani:gahan yang ditangani:

1.1. Tipe unggun tetap (fixed bed)Tipe unggun tetap (fixed bed)2.2. Tipe unggun bergerak (moving bed)Tipe unggun bergerak (moving bed)


Tipe ungun diam (fixed bed)Tipe ungun diam (fixed bed)

Contoh alat ini adalah extractor batch yang terdiri Contoh alat ini adalah extractor batch yang terdiri atas bejana silinder tegak yang terbagi dua oleh atas bejana silinder tegak yang terbagi dua oleh sebuah pelat miring dimana bagian atas diisi sebuah pelat miring dimana bagian atas diisi dengan bahan yg akan diekstraksi dan disemprot dengan bahan yg akan diekstraksi dan disemprot dengan pelarut melalui distributor.dengan pelarut melalui distributor.

Pelarut bersama bahan ekstrak dikeluarkan Pelarut bersama bahan ekstrak dikeluarkan dibagian bawah yang seterusnya dikumpulkan dibagian bawah yang seterusnya dikumpulkan dan dididihkan dengan pipa beirisi uap. Uap dan dididihkan dengan pipa beirisi uap. Uap pelarut dikondensasikan dan dipisahkan dan pelarut dikondensasikan dan dipisahkan dan digunakan kembali. Sedang ekstrak diperoleh dan digunakan kembali. Sedang ekstrak diperoleh dan dikumpulkan sebagai produk.dikumpulkan sebagai produk.


Batch LeachingBatch Leaching


Tipe unggun bergerak (moving bed)Tipe unggun bergerak (moving bed) Contoh peralatan tipe ini adalah Boilman Contoh peralatan tipe ini adalah Boilman

Extractor yang terdiri dari sejumlah bucket Extractor yang terdiri dari sejumlah bucket tersusun seperti bucket elevator atau screw tersusun seperti bucket elevator atau screw conveyor yang berada dalam suatu ruang uap.conveyor yang berada dalam suatu ruang uap.

Alat ini diaplikasikan untuk bahan padat yang Alat ini diaplikasikan untuk bahan padat yang tidak hancur selama proses ekstraksi.tidak hancur selama proses ekstraksi.

Bahan padat dimasukkan dari sebelah kanan atas Bahan padat dimasukkan dari sebelah kanan atas yang akan bergerak kekiri dan pelarut segar yang akan bergerak kekiri dan pelarut segar dimasukkan dari atas kiri (counter current). dimasukkan dari atas kiri (counter current). Larutan mengalir kebawah dengan membawa Larutan mengalir kebawah dengan membawa bahan ekstrak dan dikumpulkan yang selanjutnya bahan ekstrak dan dikumpulkan yang selanjutnya pelarut ini dipisahkan dari bahan ekstrak.pelarut ini dipisahkan dari bahan ekstrak.


Continuous Leaching (Boilman Continuous Leaching (Boilman Extractor)Extractor)


3.2 Destilasi3.2 Destilasi3.2.1 Batch Distillation3.2.1 Batch Distillation

Distilasi sistem batch berarti bahwa campuran didestilasi untuk Distilasi sistem batch berarti bahwa campuran didestilasi untuk memisahkan fraksi komponen masing-masing.memisahkan fraksi komponen masing-masing.

Destilasi sistem batch ini sangat cocok untuk produksi yang Destilasi sistem batch ini sangat cocok untuk produksi yang bersifat sesaat atau kapasitas yang rendah dengan tingkat bersifat sesaat atau kapasitas yang rendah dengan tingkat kemurnian yang cukup tinggi, misal industri farmasi serta kemurnian yang cukup tinggi, misal industri farmasi serta perbedaan titik didih masing-masing komponen cukup besar.perbedaan titik didih masing-masing komponen cukup besar.

Didalam destilasi batch juga dikenal beberapa istilah peralatan Didalam destilasi batch juga dikenal beberapa istilah peralatan sbb:sbb:- Batch Rectifier- Batch Rectifier- Batch Stripper- Batch Stripper- Middle Vessel Column - Middle Vessel Column


Batch RectifierBatch Rectifier Batch rectifier merupakan Batch rectifier merupakan

konfigurasi destilasi paling konfigurasi destilasi paling sederhana yang terdiri dari sederhana yang terdiri dari suatu pot (reboiler), suatu pot (reboiler), rectifying rectifying column, a condenser,column, a condenser, dan dan penampung (receiver).penampung (receiver).

Pot berisi campuran cairan dan Pot berisi campuran cairan dan dipanaskan, uap mengalir dipanaskan, uap mengalir keatas melalui rectifying keatas melalui rectifying column, dan terkondensasi column, dan terkondensasi diatas.diatas.

Pada saat awal destilasi, Pada saat awal destilasi, kondensat dikembalikan kondensat dikembalikan kedalam kolom sebagai reflux kedalam kolom sebagai reflux untuk meningkatkan untuk meningkatkan pemisahan dan selanjutnya pemisahan dan selanjutnya overhead condensate overhead condensate dikeluarkan secara kontinyu dikeluarkan secara kontinyu sebagai destilat dan sebagian sebagai destilat dan sebagian lain dikembalikan ke kolom lain dikembalikan ke kolom sebagai reflux.sebagai reflux. Diagram of a Batch Rectifier


Batch stripperBatch stripper

Batch stripper ini Batch stripper ini mirip dengan batch mirip dengan batch rectifier, yang rectifier, yang berbeda hanyalah berbeda hanyalah letak pot diatas letak pot diatas rectifying column.rectifying column.

Diagram of a Batch Stripper


Destilasi Bath Sederhana Skala LabDestilasi Bath Sederhana Skala Lab


3.2.2 Continuous Distallation3.2.2 Continuous Distallation

Berbeda dengan destilasi batch, pada destilasi kontinyu Berbeda dengan destilasi batch, pada destilasi kontinyu (continuous distillation)(continuous distillation) umpan selalu ditambahkan dan umpan selalu ditambahkan dan destilat dikeluarkan tanpa adanya interupsi (kontinyu).destilat dikeluarkan tanpa adanya interupsi (kontinyu).

Sangat cocok digunakan jika perbedaan titik didih masing-Sangat cocok digunakan jika perbedaan titik didih masing-masing komponen sangat kecil dan bahkan terjadi masing komponen sangat kecil dan bahkan terjadi azeotrope.azeotrope.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang peralatan yang ada Untuk mengetahui lebih lanjut tentang peralatan yang ada dalam dalam continuous distillation, continuous distillation, maka bebrapa istilah maka bebrapa istilah peralatan dibawah ini perlu dikenal:peralatan dibawah ini perlu dikenal:

- Rectifier- Rectifier- Stripper- Stripper- Condenser- Condenser- Reboiler- Reboiler


Diagram of a typical industrial distillation Diagram of a typical industrial distillation columncolumn

Rectifier dan stripper sama Rectifier dan stripper sama dengan penjelasan pada batch dengan penjelasan pada batch distilation.distilation.

Condenser digunakan untuk Condenser digunakan untuk mendinginkan & mendinginkan & mengkondensasikan uap mengkondensasikan uap keluar dari puncak kolom keluar dari puncak kolom sehingga menjadi destilat yg sehingga menjadi destilat yg sebag dikembalikan ke column sebag dikembalikan ke column dan sebag dikeluarkan dan sebag dikeluarkan sebagai product (reflux).sebagai product (reflux).

Reboiler digunakan untuk Reboiler digunakan untuk menguapkan campuran menguapkan campuran didalam kolom.didalam kolom.


Fractional distillationFractional distillationSkala Lab & IndustriSkala Lab & Industri


Diagram of a typical industrial distillation tower

Chemical engineering schematic of typical bubble-cap trays in a distillation tower


Liquid and Vapour Flows in a Tray Liquid and Vapour Flows in a Tray ColumnColumn

Typical bubble cap trays used in industrial distillation columns


Positive AzeotropePositive Azeotrope

ethanolethanol (96%) / water, (96%) / water, boils at 78.1°C boils at 78.1°C

sulfuric acidsulfuric acid (98.3%) / (98.3%) / water, boils at 338°C water, boils at 338°C

acetoneacetone / / methanolmethanol / / chloroformchloroform form an form an intermediate boiling intermediate boiling (saddle) azeotrope (saddle) azeotrope

diethyl ether (33%) / diethyl ether (33%) / halothane (66%) a mixture halothane (66%) a mixture once commonly used in once commonly used in anaesthesia. anaesthesia.

benzene / benzene / hexafluorobenzene forms a hexafluorobenzene forms a double binary azeotrope. double binary azeotrope.

Phase diagram of a positive azeotrope

http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid

http://en.wikipedia.org/wiki/Acetone

http://en.wikipedia.org/wiki/Methanol

http://en.wikipedia.org/wiki/Chloroform


Negative AzeotropeNegative Azeotrope

nitric acid (68%) / nitric acid (68%) / water, boils at 120.5°C water, boils at 120.5°C at 1 atm (negative at 1 atm (negative azeotrope)azeotrope)

perchloric acid (28.4%) / perchloric acid (28.4%) / water, boils at 203°C water, boils at 203°C (negative azeotrope) (negative azeotrope)

hydrofluoric acid hydrofluoric acid (35.6%) / water, boils at (35.6%) / water, boils at 111.35°C (negative 111.35°C (negative azeotrope)azeotrope)

Phase diagram of a negative azeotrope


3.3 Peralatan Kontak Antar Fasa Gas-3.3 Peralatan Kontak Antar Fasa Gas-CairCair Dalam industri proses banyak dilakukan operasi-Dalam industri proses banyak dilakukan operasi-

operasi melibatkan kontak gas (fasa uap) dengan operasi melibatkan kontak gas (fasa uap) dengan cairan (fasa cair).cairan (fasa cair).

Kontak antar fasa inibertujuan memindahkan zat Kontak antar fasa inibertujuan memindahkan zat dari fasa yang satu ke fasa yang lainnya.dari fasa yang satu ke fasa yang lainnya.

Bersama perpindahan zat, panas juga turut Bersama perpindahan zat, panas juga turut pindah, misal operasi ini: penyerapan (absorbsi), pindah, misal operasi ini: penyerapan (absorbsi), stripping (desorbsi), rektifikasi, pendinginan air stripping (desorbsi), rektifikasi, pendinginan air dalam menara pendingin (cooling tower), dalam menara pendingin (cooling tower), humidifikasi, dsb.humidifikasi, dsb.

Alat untuk mengkontakkan gas-cairan ini pada Alat untuk mengkontakkan gas-cairan ini pada dasarnya dilakukan dengan cara:dasarnya dilakukan dengan cara: Penyebaran (dispersi) cairan dalam gasPenyebaran (dispersi) cairan dalam gas Penyebaran (dispersi) gas dalam cairanPenyebaran (dispersi) gas dalam cairan


3.3.1 Dispersi cairan dalam gas3.3.1 Dispersi cairan dalam gas Cairan dalam bentuk percikan disebarkan dalam ruang gas Cairan dalam bentuk percikan disebarkan dalam ruang gas

(kolom atau menara) atau dalam bentuk lapisan tipis (kolom atau menara) atau dalam bentuk lapisan tipis dihembus gas (kolom dinding basah, kolom dengan dihembus gas (kolom dinding basah, kolom dengan isian/packing)isian/packing)

Peralatan ini adalah kolom isi paking (Packed Column)Peralatan ini adalah kolom isi paking (Packed Column) Kehilangan/penurunan tekanan merupakan hal penting dalam Kehilangan/penurunan tekanan merupakan hal penting dalam

desain packed column.desain packed column. Jika packingnya tetap, kehilangan tekanan bergantung pada Jika packingnya tetap, kehilangan tekanan bergantung pada

laju alir gas dan cairan.laju alir gas dan cairan. Packing basah memberikan kehilangan tekanan yang lebih Packing basah memberikan kehilangan tekanan yang lebih

besar dibanding packing kering dan makin besar laju alir besar dibanding packing kering dan makin besar laju alir cairan maka makin besar kehilangan tekanannya.cairan maka makin besar kehilangan tekanannya.

Laju alir cairan ng terlalu rendah tidak baik karena packing Laju alir cairan ng terlalu rendah tidak baik karena packing tidak akan cukup terbasahi. Laju alir gas dan cairan ini diatur tidak akan cukup terbasahi. Laju alir gas dan cairan ini diatur sehingga tidak terjadi flooding.sehingga tidak terjadi flooding.


Packed ColumnPacked Column Pada kolom jenis ini, kontak antara uap dan cairan Pada kolom jenis ini, kontak antara uap dan cairan

terjadi disepanjang kolom yang diisi. Cairan yang terjadi disepanjang kolom yang diisi. Cairan yang disebarkan di bagian atas akan turun membasahi disebarkan di bagian atas akan turun membasahi isi (packing) kolom dalam bentuk lapisan tipis.isi (packing) kolom dalam bentuk lapisan tipis.

Akibat besarnya luasan packing maka kontak gas-Akibat besarnya luasan packing maka kontak gas-cairan dapat terjadi dalam daerah yang luas sekali.cairan dapat terjadi dalam daerah yang luas sekali.

Isian (packing) merupakan benda padat inert Isian (packing) merupakan benda padat inert dengan bentuk sembarang atau bentuk tertentu. dengan bentuk sembarang atau bentuk tertentu. Yang paling umum dipakai terbuat dari keramik, Yang paling umum dipakai terbuat dari keramik, gelas, logam atau benda sintetik (plastik) yang gelas, logam atau benda sintetik (plastik) yang tersedia dalam berbagai ukuran .tersedia dalam berbagai ukuran .

Gas-Cairan hanya bersinggungan dan tidak ada Gas-Cairan hanya bersinggungan dan tidak ada gas yang menembus genangan cairan sehingga gas yang menembus genangan cairan sehingga pembentukan busa tidak semudah kolom pelat pembentukan busa tidak semudah kolom pelat (plate column).(plate column).


Gambar Packed ColumnGambar Packed Column


Packing Type (Pall Ring)Packing Type (Pall Ring)

Pall Rings

Stainless steel Pall Ring Plastic Pall Ring


Packing Type ( Intallox Saddle)Packing Type ( Intallox Saddle)

Intalox Saddle

Ceramic Saddle


Packing Type (Raschig Rings)Packing Type (Raschig Rings)


Packing TypePacking Type

Ceramic Cross Partition Ring


Persyaratan untuk packingPersyaratan untuk packing

Perbandingan berat/volume kecilPerbandingan berat/volume kecil Permukaan luasPermukaan luas Disela-sela packing harus ada ruang kosong yang Disela-sela packing harus ada ruang kosong yang

cukup besar agas tahanan terhadap aliran cukup besar agas tahanan terhadap aliran rendah.rendah.

Secara mekanis kuat dan tidak mudah pecah.Secara mekanis kuat dan tidak mudah pecah. Inert dan tidak bereaksi dengan fluida yang Inert dan tidak bereaksi dengan fluida yang

ditangani.ditangani. Murah dan tidak menyimpan banyak cairan Murah dan tidak menyimpan banyak cairan

dalam pori-poridalam pori-pori


3.3.2 Dispersi gas dalam cairan3.3.2 Dispersi gas dalam cairan

Pada alat tipe ini, gas disebarkan Pada alat tipe ini, gas disebarkan dalam bentuk gelembung-gelembung dalam bentuk gelembung-gelembung halus kedalam cairan.halus kedalam cairan.

Peralatan yang dipakai adalah kolom Peralatan yang dipakai adalah kolom piring (Plate Column)piring (Plate Column)


Plate/Trays ColumnPlate/Trays Column

Kolom ini berisi sejumlah pelat mendatar yang disusun Kolom ini berisi sejumlah pelat mendatar yang disusun sepanjang kolom dengan spasi tertentu. Kontak antara uap sepanjang kolom dengan spasi tertentu. Kontak antara uap dan cairan terjadi pada pelat-pelat ini. Pelas digenangi dan cairan terjadi pada pelat-pelat ini. Pelas digenangi cairan yang dialirkan dari atas dan uap yang bergerak dari cairan yang dialirkan dari atas dan uap yang bergerak dari bawah keatas menembus genangan cairan tadi.bawah keatas menembus genangan cairan tadi.

Operasi ini merupakan operasi bertahap, artinya kontak Operasi ini merupakan operasi bertahap, artinya kontak antara uap dan cairan yang melibatkan perpindahan masa antara uap dan cairan yang melibatkan perpindahan masa dan panas terjadi secra bertahap. Tiap pelat merupakan dan panas terjadi secra bertahap. Tiap pelat merupakan satu tahap.satu tahap.

Bentuk pelat dapar berupa:Bentuk pelat dapar berupa: Buble cap plate: pemakaian luas namun relatif mahalBuble cap plate: pemakaian luas namun relatif mahal Sieve plate: sederhana namun kehilangan tekanan lebih besarSieve plate: sederhana namun kehilangan tekanan lebih besar Valve plate: gabungan dari buble cap dan sieve plateValve plate: gabungan dari buble cap dan sieve plate Uniflux tray: aliran dapat terbagi atas cross, split, reverse, dan Uniflux tray: aliran dapat terbagi atas cross, split, reverse, dan

radial flow. radial flow.


Tray ColumnTray Column


Tray ini memiliki riser yang Tray ini memiliki riser yang terpasang pada setiap lubang terpasang pada setiap lubang dan cap yang menutupi riser.dan cap yang menutupi riser.

Cap ini dipasang sedemikian Cap ini dipasang sedemikian rupa shg terdapat celah rupa shg terdapat celah antar acap dan riser yang antar acap dan riser yang memungkinkan jalannya uap.memungkinkan jalannya uap.

Uap mengalir keatas, masuk Uap mengalir keatas, masuk riser dan akibat cap akhirnya riser dan akibat cap akhirnya uap mengalir kebawah dan uap mengalir kebawah dan menimbulkan gelembung-menimbulkan gelembung-gelembung dalam cairan gelembung dalam cairan pada trays.pada trays.

Buble Cap TraysBuble Cap Trays


Valve TraysValve Trays Lubang-lubang Lubang-lubang

tertutup oleh cap tertutup oleh cap yang dapat yang dapat terangkat jika uap terangkat jika uap mengalir sehingga mengalir sehingga menghasilkan luasan menghasilkan luasan aliran uap.aliran uap.

Terangkatnya cap ini Terangkatnya cap ini langsung membuat langsung membuat aliran uap horisontal aliran uap horisontal kedalam cairan kedalam cairan sehingga sehingga menghasilkan menghasilkan pencampuran yang pencampuran yang lebih baik.lebih baik.


Sieve TraysSieve Trays Sederhana dan Sederhana dan

terdiri dari pelat-terdiri dari pelat-pelat logam yang pelat logam yang berlubang pada berlubang pada permukaannya.permukaannya.

Uap mengalir Uap mengalir keatas dan keatas dan bersentuhan bersentuhan dengan cairan yang dengan cairan yang berada pada pelatberada pada pelat


Perbandingan Plate & packed ColumnPerbandingan Plate & packed Column1.1. Paked ColumnPaked Column

Lebih murahLebih murah Mudah dibuat dan tahan korosiMudah dibuat dan tahan korosi Kehilangan tekanan kecilKehilangan tekanan kecil Mudah terkotori dan lebih sukar dibersihkanMudah terkotori dan lebih sukar dibersihkan Pembentukan busaPembentukan busa Baik digunakan untuk diameter kolom yang kecil (< Baik digunakan untuk diameter kolom yang kecil (<

1m)1m) Luas kontak area lebih besarLuas kontak area lebih besar Efisiensi pemisahan lebih besar dibanding plate untuk Efisiensi pemisahan lebih besar dibanding plate untuk

tinggi kolom yang samatinggi kolom yang sama

2.2. Bila diperlukan diameter kolom besar, plate column lebih Bila diperlukan diameter kolom besar, plate column lebih baik karena distribusi cairan pada packed column akan jadi baik karena distribusi cairan pada packed column akan jadi masalah, selain itu packed column menjadi lebih berat.masalah, selain itu packed column menjadi lebih berat.

3.3. Bila diperlukan pengambilan hasil tengah, plate column akan Bila diperlukan pengambilan hasil tengah, plate column akan lebih mudah dipergunakan.lebih mudah dipergunakan.


Plate ColumnPlate Column


Packed TowerPacked Tower

Absorbsi gas yang terjadi dalam packed tower Absorbsi gas yang terjadi dalam packed tower (menara isian) dapat berlangsung atas:(menara isian) dapat berlangsung atas:1.1. Kontak fisik dan disolusi gas dalam air atauKontak fisik dan disolusi gas dalam air atau2.2. Reaksi scrubbing antara gas dan scrubbing Reaksi scrubbing antara gas dan scrubbing

reagent (pereaksi)reagent (pereaksi)Kinerja dan efisiensi packed tower scrubber Kinerja dan efisiensi packed tower scrubber tergantung pada:tergantung pada:

Luas permukaan packing dimana perpindahan Luas permukaan packing dimana perpindahan gas-cairan berlangsunggas-cairan berlangsung

Distribusi cairan scrubbingDistribusi cairan scrubbing Kecepatan gas melalui packed bedKecepatan gas melalui packed bed Laju alir cairan reagent melalui packed bedLaju alir cairan reagent melalui packed bed


Packed tower terdiri dari:Packed tower terdiri dari: Base section or sump: sebagai penampung cairan untuk Base section or sump: sebagai penampung cairan untuk

kolom yang terhubung dengan inlet pompa sirkulasi.kolom yang terhubung dengan inlet pompa sirkulasi. Packed bed section: dalam seksi ini absorbsi gas Packed bed section: dalam seksi ini absorbsi gas

berlangsung dimana didalam menara terisi packing berlangsung dimana didalam menara terisi packing dengan ukuran dan bentuk yang sesuai agar dengan ukuran dan bentuk yang sesuai agar memberikan kinerja yang optimum.memberikan kinerja yang optimum.

Upper section: dalam seksi ini dilengkapi dengan Upper section: dalam seksi ini dilengkapi dengan distributor untuk menjaga cairan terdistribusi dengan distributor untuk menjaga cairan terdistribusi dengan merata.merata.

Contoh absorbsi gas dengan menggunakan scrubber tipe Contoh absorbsi gas dengan menggunakan scrubber tipe ini antara lain:ini antara lain:1. Hydrogen Chloride2. Ammonia3. Oxides of Nitrogen4. Sulphur Dioxide

5. Phosgene 6. Chlorine7. Hydrogen Sulphide 8. Amines

9. Bromine 10. Nitric acid 11. Methanol 12. Formaldehyde


Gambar packed towerGambar packed tower

bab 3 peralatan kontak antar fasa2

Documents