pip 2 makalah

Upload: dianvoo

Post on 09-Oct-2015

200 views

Category:

Documents


29 download

DESCRIPTION

makalah PIP 2

TRANSCRIPT

KOLOM SEMBUR (SPRAY COLOUMN)

Oleh : Kelompok 4 1. Andari Yuta Palwa 2. Miranda Aristy 3. Nyayu Halimah T Kelas: 3 KBDosen Pembimbing : Ir. Mustain Zamhari, M.Si

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYATAHUN AKADEMIK 2012/2013TEKNIK KIMIA

KATA PENGANTARPuji syukur kami hanturkan kepada Allah Subhanahu wa taala atas berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas kelompok penulisan Makalah Peralatan Industri Proses 2 tentang Spray Coloum ( Menara Sembur )secara lancar dan dapat diselesaikan sesuai waktunya. Makalah ini kami buat sebagai pendukung dan media alat dalam program belajar diperkuliahan .

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :1. Yth. Bapak Ir. Mustain Zamhari, M.Si selaku dosen pembimbing kami yang telah banyak memberikan arahan dan motivasi demi kelancaran pembuatan makalah ini1. Kedua orang tua penulis, terima kasih atas segala doa dan usaha kepada penulis, saudara - saudariku, atas segala doa dan dorongan semangat dari kalian.1. Teman-teman Mahasiswa Politeknik Negeri Siwijaya kelas 3KB terimakasih atas support kalian.Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan Makalah ini, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari segenap pembaca demi kebaikan dan kesempurnaan Makalah ini.

Palembang, Oktober 2013

Tim Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR1DAFTAR ISI2

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang31.2 Tujuan...4BAB II Menara Sembur ( Spray Tower) 2.1 Pengertian Menara Sembur...52.2 Peralatan pada Menara Sembur72.2.1 Spray Chamber72.2.2 Kolom absorbsi82.2.3 Menara Scrubber122.2.4 Humidifier172.2.5 Pengering Semprot ( Spray Dryer) 17BAB III PENUTUP3.1 Kesimpulan22Daftar Pustaka23

BAB IPENDAHULUAN0. Latar BelakangMenara sembur ( spray tower ) terdiri dari vessel di mana uap dilewatkan, yang biasanya dari dasar tower menuju ke atas atau sisi ke sisi. Liquid masuk dengan cara di sembur ( disemprot) melalui nozzel atau sparger yang dipasang di atas atau disisi tower. Setelah kontak dengan uap, liquid akan terkumpul pada dasar tangki. Kebanyakan tipe ini di aplikasi pada peralatan Humidifikasi, Absorbansi, Pengering semprot dan pengumpul debu.Menara spray atau semprot ruang adalah bentuk teknologi pengendalian pencemaran . Mereka terdiri dari pembuluh silinder kosong yang terbuat dari baja atau plastik dan nozel yang semprotan cairan ke dalam pembuluh . Aliran gas inlet biasanya memasuki bagian bawah menara dan bergerak ke atas , sementara cairan yang disemprotkan ke bawah dari satu atau lebih tingkat . Ini aliran gas inlet dan cair dalam arah yang berlawanan disebut aliran berlawanan . Jenis teknologi adalah bagian dari kelompok polusi udara kontrol kolektif disebut sebagai scrubber basah. Aliran berlawanan memperlihatkan gas outlet dengan konsentrasi polutan terendah ke segar scrubbing cair. Banyak nosel ditempatkan di menara pada ketinggian yang berbeda untuk menyemprot semua gas ketika bergerak ke atas melalui menara . Alasan untuk menggunakan berbagai nozel adalah untuk memaksimalkan jumlah tetesan halus berdampak pada partikel polutan dan untuk memberikan area permukaan besar untuk menyerap gas . Secara teoritis , semakin kecil tetesan terbentuk , semakin tinggi efisiensi koleksi dicapai untuk polutan baik gas dan partikulat . Namun, tetesan cairan harus cukup besar untuk tidak dilakukan dari scrubber oleh aliran gas stopkontak digosok . Oleh karena itu , menara semprot menggunakan nozel untuk menghasilkan tetesan yang biasanya 500-1000 m dengan diameter. Meski ukurannya kecil , tetesan ini besar dibandingkan dengan yang dibuat di scrubber venturi yang 10-50 pM dalam ukuran . Kecepatan gas tetap rendah , dari 0,3 sampai 1,2 m / s ( 1-4 ft / s ) untuk mencegah kelebihan tetesan dari dibawa keluar dari menara . Dalam rangka mempertahankan kecepatan gas rendah , menara semprot harus lebih besar dari scrubber lain yang menangani laju aliran aliran gas yang sama . Masalah lain yang terjadi di menara semprot adalah bahwa setelah tetesan jatuh jarak pendek , mereka cenderung menggumpal atau memukul dinding menara . Akibatnya, luas permukaan cairan total untuk kontak berkurang , mengurangi efisiensi pengumpulan scrubber . Selain konfigurasi lawan - aliran , aliran dalam menara semprot dapat berupa searah atau crosscurrent dalam konfigurasi . Dalam menara semprot searah aliran , gas inlet dan aliran cairan dalam arah yang sama . Karena aliran gas tidak " mendorong " terhadap semprotan cairan , kecepatan gas melalui pembuluh lebih tinggi daripada di menara semprot lawan - aliran. Akibatnya , menara semprot searah aliran lebih kecil dari lawan - aliran semprot menara mengobati jumlah yang sama aliran pembuangan . Dalam menara semprot crosscurrent - aliran, juga disebut scrubber horisontal - semprot, gas dan aliran cairan dalam arah yang tegak lurus satu sama lain.0. Tujuan 1. Menjelaskan pengertian spray coloum2. Menyebutkan jenis peralatan spray coloum3. Mengetahui neraca massa dan neraca panas pada spray coloum4. Menghitung secara sederhana tinggi dan diameter spray coloum

BAB IIPEMBAHASAN

0. Pengertian Menara Sembur ( Spray Tower )

Menara semprot atau sembur ini merupakan suatu menara dimana di dalam menara tersebut akan berlangsung kontak diferensial, yang berlangsung secara serentak dan sinambungDalam menara ini, zat cair yang lebih ringan di masukkan di bawah dan disebarkan dalam bentuk tetesan-tetesan kecil dengan bantuan nosel A. Tetesan-tetesan zat cair ringan itu naik melalui massa zat cair berat yang mengalir ke bawah sebagai suatu arus kontinue. Tetesan-tetesan itu lalu mengumpul di atas dan menjadi arus zat cair ringan yang keluar dari puncak menara. Zat cair berat keluar dari dasar menara. Pada menara ini fase ringan terdispersi sedangkan fase berat kontinu. Keadaan ini bisa terbalik, dimana fase berat di semprotkan kedalam fase ringan di puncak kolom, dan jatuh pada terdispersi di dalam fase ringan yang kontinu. Pilihan mengenai fase mana yang di dispersikan tergantung pada laju aliran, viskositas, dan karakteristik pembahasan kedua fase, dan biasanya di dasarkan atas pengalaman. Fase yang mana yang terdispersi kedalam kontak baru dengan fase yang satu lagi sehingga menghasilkan dengan sederetan pencampuran pengendap. Dalam keadaan sebenarnya di dalam menara ini, kontak antara tetesan tetesan dengan fase kontinu sering tampak sangat efektif pada daerah di mana tetesan itu di bentuk. Hal ini disebabkan oleh laju perpindahan massa yang lebih tinggi pada tetesan yang baru terbentuk, atau karna pencampuran balik dari fase kontinu. Menara sembur adalah perangkat kontrol yang murah terutama digunakan untuk pengkondisian gas ( pendinginan atau pelembab ) atau partikel tahap pertama atau penghapusan gas . Mereka juga digunakan dalam banyak sistem desulfurisasi gas buang untuk mengurangi plugging dan skala penumpukan oleh polutan . Banyak sistem scrubbing menggunakan semprotan sebelum atau di bawah scrubber utama untuk menghilangkan partikel besar yang bisa pasang . Menara semprot telah digunakan secara efektif untuk menghilangkan partikel besar dan gas yang sangat larut . Tekanan turun di menara yang sangat rendah - biasanya kurang dari 2,5 cm ( 1.0 in) air , dengan demikian , biaya operasi scrubber relatif rendah . Namun, biaya memompa cairan bisa sangat tinggi . Menara semprot dibangun dalam berbagai ukuran - yang kecil untuk menangani gas kecil mengalir dari 0,05 m / s ( 106 ft / min ) atau kurang , dan yang besar untuk menangani arus knalpot besar 50 m / s ( 106.000 m / menit ) atau lebih . Karena kecepatan gas rendah diperlukan , unit penanganan laju aliran gas besar cenderung besar dalam ukuran. Gambar menara semburPengumpulan gas Menara Spray bisa digunakan untuk penyerapan gas , tetapi mereka tidak seefektif dikemas atau menara piring . Menara semprot dapat sangat efektif dalam menghilangkan polutan jika polutan sangat larut atau jika pereaksi kimia ditambahkan ke cairan . Misalnya , menara semprot digunakan untuk menghilangkan gas HCl dari knalpot ekor gas dalam pembuatan asam klorida . Dalam produksi superfosfat digunakan dalam pupuk manufaktur , SiF4 dan gas HF yang dikeluarkan dari berbagai titik dalam proses . Menara sembur telah digunakan untuk menghilangkan senyawa ini sangat larut . Menara semprot juga digunakan untuk menghilangkan bau pada tepung tulang dan industri manufaktur tallow dengan menggosok gas buang dengan larutan KMnO4 . Karena kemampuan mereka untuk menangani volume gas besar dalam atmosfer korosif , menara semprot juga digunakan dalam sejumlah sistem desulfurisasi gas buang sebagai tahap pertama atau kedua dalam proses penghapusan polutan . Dalam sebuah menara semprot , penyerapan dapat ditingkatkan dengan mengurangi ukuran tetesan cairan dan / atau meningkatkan rasio cair ke gas ( L / G ) . Namun, untuk mencapai salah satu dari ini , peningkatan baik daya yang dikonsumsi dan biaya operasi diperlukan . Selain itu, ukuran fisik dari menara semprot akan membatasi jumlah cairan dan ukuran tetesan yang dapat digunakan . Keuntungan utama dari menara semprot atas scrubber lain adalah desain benar-benar terbuka mereka, mereka tidak memiliki bagian internal kecuali nozel semprot. Fitur ini menghilangkan banyak penumpukan skala dan memasukkan masalah yang terkait dengan scrubber lainnya . Masalah perawatan primer spray- nozzle ditusuk atau mengikis , terutama ketika menggunakan daur ulang scrubber cair. Untuk mengurangi masalah ini , sistem penyelesaian atau penyaringan digunakan untuk menghilangkan partikel abrasif dari scrubbing liquid daur ulang sebelum memompa kembali ke nozel . 0. Peralatan pada menara sembur

1. Spray chamberAlat ini terdiri dari bejana (vessel) yang dilalui uap yang lewat, umumnya dari dasar ke puncak atau dari sisi ke sisi, dimana liquidnya di sembur (disemprot) melalui nozzel atau sparger yang diinstal pada bagian atas atau samping. Setelah itu liquid kontak dengan uap pada dasar chamber. Kebanyakan spray chamber ini di gunakan dalam aplikasi untuk proses humidifikasi, absorbsi, scrubber tower, air conditioning, pengering semprot ( spray dryer), dan pengempul debu ( dust collection).

1. Kolom absorbsi Kolom absorbsi adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut.

Absorbsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan sorben cair yang di ikuti dengan pelarutan. Kelarutan gas yang akan di serap dapat disebakan hanya oleh gaya gaya fisik (pada absorbsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (pada asorbsi kimia juga disebut sorbi kimia). Kompenen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan di larutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi karna itu absorbsi kimia lebih unggul dari pada absorbsi fisik.

Kegunaan utama dari absorbsi adalah pembersihan gas (misalnya gas buang) dan pemisahan campuran gas (yang bertujuan untuk memperoleh kembali kompenen tertentu). Absorbsi juga berperan penting dalam kaitannya dengan proses proses kimia, misalnya pada pembuatan asam sulfat (absorbsi SO3) dan asam nitrat (absorbsi NO dan NO2) pada umumnya pada absorber akan dilepaaskan sejumlah panas absorbsi (terutama dalam ikatan fisik), yang dapat menghambat daya kelarutan. Pada beban proses, dapat dilakukan sikulasi absorben untuk mengeluarkan panas absorbsi dengan cara penguapan. Tetapi pada pembebanan yang tinggi, penguapan seperti itu seirng kali tidak dapat diterapkan untuk menghindari peningkatan suhu. Dalam kasus seperti itu, misalnya pada absorbsi NH3 atau HCl dengan air, harus dipasang suatu pendingin antara dalam sistem sikulasi absorben.

Kecepatan absorbsi merupakan ukuran perpondahan massa anatara fase gas dan fase cair. Selain perbedaan konsentrasi dan luas permukaan absorben, kecepatan tersebut juga tergantung pada suhu (peningkatan kelarutan pada suhu yang lebih rendah), tekanan (peningkatan kelarutan pada tekanan yang lebih tinggi), dan viskositas (pada absorbsi kimia, kelarutan hanya dipengaruhi sedikit oleh suhu tetapi viskositas menurun drastis dengan naiknya temperatur).

Keterangan : (a) input gas (b) gas keluaran (c) pelarut (d) hasil absorbsi (e) disperser (f) packed columnAbsorbent Pada absorbsi digunakan suatu absorben, yaitu cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan di absorbsi pada permukaannya, baik secara fisik ataupun secara kimia. Pada absorben ini, yang harus dibuat seluas mungkin adalah permukaan luar. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mencerai beraikan cairan, misalnya terjadi tetesan tetesan. Absorben juga sering disebut cairan, dan harus dapat memenuhi persyaratan yang sangat beragam, antara lain : 1. Mempunyai daya melarutkan bahan yang akan diabsorbsi sebesar mungkin (dengan kebutuhan cairan pencuci lebih sedikit dan volume alat yang lebih kecil)1. Sangat efektif (sedapat mungkin)1. Memiliki tekanan uap yang rendah 1. Sedapat mungkin tidak korosif 1. Mempunyai viskositas yang rendah1. Secara termis sifatnya stabil 1. Harganya relatif murahAbsorben yang sering digunakan adalah air ( untuk gas-gas yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dengan tetesan cairan), Natrium Hidroksida ( untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam ) dan Asam Sulfat ( untuk zat-zat yang dapat bereaksi seperti basa). Berdasarkan alasan ekonomi dalam pelestarian lingkungan, absorben kebanyakan di kembalikan ke dalam alt absorbsi, dengan sirkulasi sehingga bahan tersebut terbebani secara penuh. Kemudian absorben diolah lebih lanjut untuk keperluan lain, menjadi tidak berbahaya.

AbsorberAbsorber atau alat tempat terjadinya absorbsi adalah tempat campuran gas dan absorben di kontakkan satu sama lain secara intensif, yang biasanya secara berlawanan ( counter current). Untuk maksud tersebut, absorben didistribuikan sebaik mungkin ( yaitu permukaanya di buat luas), dengan bantuan perlengkapan yang khusus ( misalnya benda pengisi, penyemprot, benda rotasi, atau pelat ) seperti yang terdapat pada gambar

Gambar diatas adalah contoh proses Sebuah kolom destilasi juga dapat digunakan untuk mendaur ulang. Absorber yang terpolusi dilewatkan kedalam destilasi kolom. Dibawahnya, pelarut dikumpulkan dan dikirim kembali ke absorber.Gas di alirkan melalui tirai cairan yang terbentuk. Agar terjadi perpindahan massa dan panas yang baik, umumnya lebih menguntungkan jika operasi di lakukan dengan laju alir gas dan cairan yang setinggi mungkin. Namun seperti juga pada kolom rektifikasi, operasi, operasi harus setiap di bawah batas peluapan.Besarnya kolom absorber dan juga kuantitas absorben yang digunakan , tidak hanya di tentukan oleh jumlah gas yang akan di olah, melainkan juga oleh daya melarutkan dari absorben dan kecepatan pelarutan. Absorbsi kimia misalnya, sering berlangsung secara begitu cepatnya, sehingga di perlukan jumlah tahap yang lebih sedikit ( alat menjadi lebih kecil ) di bandingkan absorbsi fisik.Ada proses absorbsi, sering di perlukan perlengkapan pendingin, yang dapat di jadikan satu dengan absorber atau di pasang dalam sistem sirkulasi absorber. Pada operasi yang kontinyu, harus tersedia dua absorber . Secara bergantian, alat yang satu digunakan untuk absorbsi sedangkan alat yang lainnya regenerasi absorben yang telah terbebani. Terkadang proses absorbsi yang berlangsung satu tahap belum cukup untuk memisahkan campuran multikomponen. Dalam kasus seperti ini, dua buah atau lebih absorber harus di pasang secara seri. Dengan cara tersebut dapat di mungkinkan misalnya untuk membersihkan gas buang yang berasal dari berbagai reaktor. Gas tersebut dapat berupa campuran yang mengandung gas yang bersifat netral, asam, atau basa.Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan tiga absorber yang dihubungakan secara seri ( dengan air, NaOH, dan Asam Sulfat). Selain itu, absorber sering kali di gunakan untuk melakukan presipitasi bahan-bahan padat ( debu) dalam kuantitas kecil yang ikut terbawa dalam campuran gas.1. Menara ScrubberMenara pencuci (Menara Scrubber) yang paling sederhana terdiri atas sebuah bejana kosong yang berbentuk silinder. Air disemprotkan kedalamnya dengan alat penyembur. Dalam bentuknya yang disempurnakan, menara diisi dengan benda pengisi (packing). Benda jejal ini diperciki dengan air dari atas, sedangkan gas yang membawa debu mengalir ke atas dari bawah.Alat Scrubber ini mempunyai prinsip seperti pembersihan udara secara alamiah oleh air hujan, dimana alat ini akan memisahkan partikel partikel padat (berupa debu dan bahan inert lainnya) dari gas, sehingga produk yang dihasilkan adalah gas yang bersih. Hal yang harus diperhatikan adalah cairan pencuci haruslah mempunyai kontak yang sangat baik dengan partikel partikel bahan padat yang akan dipisahkan. Keadaan ini dapat dicapai bila cairan pencuci didistribusikan secara halus sekali dengan perlengkapan penghambur (spray) khusus. Semakin halus tetesan cairan pencuci, semakin besar kemungkinan terpisahnya partikel debu yang sangat halus. Berdasarkan alasan ekonomi, seringkali cairan pencuci disirkulasikan melalui sebuah bejana pengendap. Alat ini juga dapat membersihkan kompenen yang berbentuk gas dari gas lainnya, dengan menggunakan cairan pencuci tertentu. Menara pencuci (scrubber) yang paling sederhana terdiri dari sebuah bejana kosong yang berbentuk silinder. Air disemprotkan kedalamnya dengan alat penyembur. Dengan perkembangannya, menara ini disempurnakan dan diisi dengan benda benda jejal (packing). Benda isian ini diperciki air dari atas, sedangkan gas yang membawa debu mengalir dari bawah.

Berikut adalah tahapan mekanisme kerja scrubber, antara lain sebagai berikut:

1.Impingement (pengontakan)Suatu campuran gas debu masuk dengan cepat melalui inlet lalu di kontakkan dengan cairan yang ada di dalam scrubber sehingga partikel debu akan tersangkut dalam cairan.

2.DifusiPartikel partikel debu tersebut di aliri oleh gas yang kemudian menyebabkan partikel tersebut berupa tetesan tetesan yang tersimpan melalui proses difusi.

3.HumidifikasiTetesan debu tersebut lalu diflotasikan dengan cara humidifikasi, yaitu mengubah permukaan tetesan tetesan tersebut menjadi elektrostatis. Lalu, memisahkan berdasarkan ukuran tetes ( besar dan kecil ) secara mekanik. Cara seperti ini biasanya digunakan untuk debu berkonsentrat tinggi dan tergantung pada kondisi spesifik debu dan gas gas lain yang terlibat.

4.KondensasiApabila tetesan tetesan itu telah mencapai dew point (titik embun), maka akan terjadi peristiwa pengembunan ( yang mana tetesan tetesan berukuran kecil akan menjadi nukleus pengembunan ). Proses yang dilakukan secara mekanik ini akan mengembunkan tetesan namun lebih efektif dan ukurannya lebih seragam atau uniform. Mekanisme ini penting untuk gas panas dengan konsentrasi debu yang kecil. Untuk konsentrasi yang lebih besar, perlu di tambahkan dengan jumlah proses kondensasi tersebut.

5.Wetting (pembasahan)Proses ini sebenarnya tidak berperan penting dalam scrubber. Ini dilakukan agar tidak terjadi naiknya partikel debu setelah menjadi tetesan ( proses pembasahan dilakukan agar partikel partikel yang yang telah menjadi tetesan tidak ikut keluar bersama gas lagi ).

6.Partisi gasJika pada suatu gas di lewatkan cairan atau busa, gas akan di pecah menjadi elemn elemen yang kecil dimana jarak antara partikel yang tersuspensi dan cairan yang melingkupinya relatif kecil. Dalam beberapa proses terjadi pemisahan yang di akibatkan gaya gravitasi dan gerakan brown dalam elemen, dalam hal ini cairan bertindak sebagai awal pemisahan.

7.Dust disposalDalam beberapa scrubber, cairan tidak dipisahkan oleh gas tetapi mengalir sebagai pengisi di atas permukaan. Terkecuali dari efek humidifikasi dan wetting ( pembasahan ), kerja cairan yang demikian adalah untuk membersihkan permukaan dan mencegah debu naik kembali ke atas, hasil yang nyata terjadi juga karena melibatkan tindakan mekanik yang spesifik.

8.Elektronik precipitationFaktor ini juga berperan dalam proses scrubbing, namun mekanismenya sulit dipahami dan hanya untuk kondisi yang amat penting serta hanya terjadi dalam beberapa proses.

Jenis Jenis ScrubberDi dalam industri, banyak dijumpai scrubber dengan berbagai macam metode. Yang umum ialah scrubber yang mampu menghasilkan partikel dengan ukuran 5 diameter. Ada juga yang lebih spesifik yang mampu menghasilkan partikel dengan ukuran 1 - 2 diameter. Berikut ini akan dijelaskan jenis atau macam-macam dari scrubber antara lain:1. Wet ScrubberWet Scrubber dapat d definisikan sebagai alat pemisahan suatu partikel solid ( debu ) yang ada di gas dalam udara dengan menggunakan cairan sebagai alat bantu.Air adalahcairan yang pada umumnya digunakan dalam proses scrubbing, meskipun dapat juga digunakan cairan lainnya ( seperti : asam sulfat, dll )Wet Scrubber dapat mengurangi polutan udara yaitu penanggulangan emisi debu dan penanggulangan emisi pencemar yang dihasilkan oleh gas buang suatu industri dalam sekali proses.Pada umumnya, wet scrubber mampu menghasilkan partikel dengan ukuran 1 - 2 diameter.Beberapa keuntungan dari Wet Scrubber antara lain :1. Wet Scrubber mempunyai kemampuan untuk menangani embun dan temperatur tinggi.1. Pintu masuk gas di dinginkan dan menghasilkan keseluruhan peralatan lebih kecil.1. Wet Scrubber dapat memindahkan gas dan partikel keduanya.1. Wet Scrubber dapat menetralkan gas yang bersifat menghancurkan.

Beberapa Kerugian dari Wet Scrubber adalah :1. Mudah berkarat.1. Kebutuhan akan perawatan lebih sulit

1. Chamber ScrubberScrubber jenis inimemiliki pencuci udara yang konvensial dimana gas akan di alirkan sampai ke tempat penyemprotan dengan arah aliran yang sejalan atau berlawanan. Satu set eliminator yang dipasang zig zag diletakkan pada saluran keluar, serta pelat-pelat dipasang dalam ruang penyemprot.Proses pendingin gas terjadi saat gas melalui tangki silinder dengan penyemprot pada bagian atas. Beberapa tangki atau menara juga memiliki sekat pada sisi yang berlawanan yang juga berfungsi sebagai alat penyemprot. Pada proses untuk memisahkan produk cair dan gas, pada saluran keluarnya terdapat alat pembalik gas (gas reversal) dan juga suatu chamber (ruangan) khusus pada saluran outlet. Biasanya bahan bakunya dari logam besi atau baja dengan ukuran 3 72 inch. Kapasitas untuk inlet 50.000 cu ft/min. Ada juga tipe lain dimana gas akan dilewatkan melaliu kamar khusus penyemprot yang terdiri atas lorong venturi dengan lobang penyemprot dengan konsumsi air 15 gal/min tiap 10 hp.

1. Venturi ScrubberSatu pengembangan terbaru dalam bidang gosokan gas adalah venturi scrubber, yang mana telah ditemukan bermanfaat untukkoleksi asam belerang berkabut. Metode pemisahan venturi didasarkan atas kecepatan gas yang tinggi pada bagian yang disempitkan dan kemudian gas akan bersentuhan dengan butir air yang dimasukkan didaerah sempit tersebut.Alat ini dapat memisahkan partikel hingga ukuran 0,1 mikron dan gas yang larut di dalam air. Venturi scrubber menggunakan tekanan rendah ( sekitar 5 lb/sq. In ) pada lorong venturi dengan kecepatan 200 300 ft/sec. Air, produk, dan gas buang dikumpulkan dalam mesin pemisah ( separator ) dengan metode siklon yang ada pada bgian lorong venturi itu. Pressure dropnya sebesar 15 inch. Wtr dengan konsumsi air sebesar 3 gal/mnt tiap power 10 hp.

1. Cyclone ScrubberCyclone scrubber terdapatpada beberapa tipe scrubber yang menggunakan metode siklon. Ada yang di dalam lubang vertical bagian tengahnya terdapat bermacam macam alat penyemprot cairan. Namun, ada juga terdapat pemisahan cairan yang dilakukan melalui proses disentegrator ( penghancur ) dengan mengalirkan gas melalui saluran tertentu. Beberapa unit cyclone scrubber biasanya telah memiliki bagian disintegrator di dalamnya. Kecepatan gas dalam tower (menara) anatara 4 8 ft/sec dan dengan pressure drop sebesar 2 8 inch. Wtr dengan sirkulasi air sebesar 3 10 gal/min tiap 10 hp dari keseluruhan gas yang digunakan.Fungsi dari cyclone scrubber sangat efektif untuk menetralisir gas gas beracun seperti belerang, chlor, dsb. Ada juga yang mempunyai suhu di atas 180F sehingga fungsinya juga sebagai pendingin dari gas buang industri kimia. Rentang ukuran debu yang dapat dipisahkan ialah antara 3 5 mikron.

1. Packed ScrubberMerupakan jenis scrubber dengan menara yang terbuat dari keramik, namun kurang efektif untuk partikel berukuran 5 diameter kecuali jika flokulasi debu terjadi karena pengembunan (kondensasi). Yang diharapkan pada metode ini ialah dengan menjaga debu tetap pada ukurannya serta mencegah debu naik kembali.Kelemahan yang ada disini yaitu kemungkinan terjadi penyumbatan saluran akibat debu.

1. Humidifier Humidifikasi atau pelembaban merupakan proses yang melibatkan perpindahan massa antara fasa cair yang murni dengan gas yang tidak dapat larut dalam zat cair itu. Dalam operasi humidifikasi, terutama pada sistem udara-air, ada beberapa istilah yang sering digunakan antara lain : kelembaban (humidity), titik embun, wet bulb dan dry bulb temperature, grafik kelembaban, dan lain lain. Pada umumnya, bila zat panas dikontakkan dengan gas tak jenuh, sebagian zat cait itu akan menguap dan suhu zat cair akan turun. Kontak antara zat cair-gas ini bukan saja untuk pendinginan zat cair, tetapi juga untuk humidifikasi atau dehumifikasi gas. Dalam humidifikator (humidifier), zat cair itu disemprotkan kedalam gas tak jenuh, dimana gas itu dilembabkan dan didinginkan secara adiabatik. Suhu keseimbangan akhir tidak perlu tercapai, dan gas itu dapat saja keluar dari kolom semprot pada kondisi tidak jenuh. Gas jenuh panas dapat dihumidifikasi dengan cara mengkontakkannya dengan zat cair dingin. Suhu gas menjadi turun sampai dibawah titik embun dan zat cair terkondensasi. 1. Pengering Semprot (Spray Dryer) Di dalam sebuah menara berbentuk silinder, bahan yang dapat mengalir (suspensi atau pasta), disemprotkan secara kontinyu ke dalam aliran udara panas. Cairan yang akan dipisahkan segera menguap, sedangkan udara dan bahan yang dikeringkan harus dipisahkan satu sama lain. Pada alat tipe ini, penting sekali untuk mendapatkan kabut kabut cairan, suspensi atau pasta yang sehomogen mungkin. Ini dapat dicapai dengan menggunakan perlengkapan hambur (sembur atau semprot) yang dibuat khusus dan disesuaikan dengan produk yang diinginkan. Tipe yang banyak digunakan adalah alat sembur cakram (disc atomizer) dan tipe nozel. Pada alat tipe cakram, produk yang akan dikeringkan dimasukkan ke dalam cakram berdiameter 50-350 nm yang berputar dengan kecepatan tinggi. Frekuensi putaran disesuaikan dengan produk yang akan dihemburkan. Alat hambur cakram ini sangat sesuai untuk suspensi dan pasta, yang akan mengikis atau menyumbat nozel. Pasta pasta yang kental dapat juga ditangani dengan cara yang serupa, yaitu pasta tersebut disalurkan kedalam cakram dengan perantara pompa spiral, dan penghamburannya ditunjang oleh pancaran udara yang tajam pada sekeliling cakram.Pada alat hambur nozel, produk yang akan dikeringkan dihamburkan menjadi kabut. Pada nozel tunggal, penghamburan diakibatkan hanya oleh tekanan cairan, sedangkan pada nozel ganda, penghamburan terjadi dengan bantuan udara tekan. Alat hambur nozel ini hanya cocok digunakan untuk emulsi dan suspensi suspensi halus.Bagian-bagian Spray DryerAtomizerAtomizer merupakan bagian terpenting pada spray drier dimana memiliki fungsi untuk menghasilkan droplet dari cairan yang akan dikeringkan. Droplet yang terbentuk akan didistribusikan (disemprotkan) secara merata pada alat pengering agar terjadi kontak dengan udara panas. Ukuran droplet yang dihasilkan tidak boleh terlalu besar karena proses pengeringan tidak akan berjalan dengan baik. Disamping itu ukuran droplet juga tidak boleh terlalu kecil karena menyebabkan terjadinya over heating.1. ChamberChamber merupakan ruang dimana terjadi kontak antara droplet cairan yang dihasilkan oleh atomizer dengan udara panas untuk pengeringan. Kontak udara panas dengan droplet akan menghasilkan bahan kering dalam bentuk bubuk. Bubuk yang terbentuk akan turun ke bagian bawah chamber dan akan dialirkan dalam bak penampung.1. HeaterHeater berfungsi sebagai pemanas udara yang akan digunakan sebagai pengering. Panas yang diberikan harus diatur sesuai dengan karakteristik bahan, ukuran droplet yang dihasilkan dan jumlah droplet. Suhu udara pengering yang digunakan diatur agar tidak terjadi over heating.1. CycloneCyclone berfungsi sebagai bak penampung hasil proses pengeringan. Bubuk yang dihasilkan akan dipompa menuju Cyclone.1. Bag FilterBag Filter berfungsi untuk menyaring atau memisahkan udara setelah digunakan pengeringan dengan bubuk yang terbawa setelah proses.Faktor yang perlu mendapat perhatian dalam sistem Spray Dryer adalah ruang pengeringan yang umumnya berbentuk siklon, yakni hendaklah memilih material siklon yang tepat, kehalusan permukaan dinding bagian dalam siklon yang memenuhi syarat termasuk dimensi dan sebagainya, sehingga tidak menghambat kelangsungan proses pengeringan seperti bahan dapat mengalir turun tanpa hambatan, waktu pengeringan yang cukup, separasi udara dengan bahan dapat berlangsung secara sempurna, dan sebagainya.Parameter kritis spray drying1. Suhu pengering yang masuk : Semakin tinggi suhu udara yang digunakan untuk pengeringan maka proses penguapan air pada bahan akan semakin cepat, namun suhu yang tinggi memungkinkan terjadinya kerusakan secara fisik maupun kimia pada bahan yang tidak tahan panas.1. Suhu pengering yang keluar : Suhu pengering yang keluar mengontrol kadar air bahan hasil pengeringan (bubuk) yang terbentuk.1. Viskositas bahan (larutan) yang masuk : Viskositas bahan yang akan dikeringkan mempengaruhi partikel yang keluar melalui nozel. Viskositas yang rendah menyebabkan kurangnya energi dan tekanan dalam menghasilkan partikel padaatomization.1. Jumlah padatan terlarut : Jumlah padatan terlarut pada bahan yang masuk diatas 30% agar ukuran partikel yang terbentuk tepat.1. Tegangan permukaan : Tegangan permukaan yang tinggi dapat menghambat proses pengeringan, umumnya untuk menurunkan tegangan permukaan dilakukan penambahan emulsifier. Emulsifier juga dapat menyebabkan ukuran partikel yang keluar dari nozzle lebih kecil sehingga mempercepat proses pengeringan.1. Suhu bahan yang masuk : Peningkatan suhu bahan yang akan dikeringkan sebelum memasuki alat akan membawa energi sehingga proses pengeringan akan lebih cepat.1. Tingkat volatilitas bahan pelarut : bahan pelarut dengan tingkat volatilitas yang tinggi dapat mempercepat proses pengeringan. Namun dalam prakteknya air menjadi pelarrut utama dalam bahan pangan yang dikeringkan.1. Bahan dasar nozzle umumnya terbuat dari stainless steel karena tahan karat sehingga aman dalam proses penggunaannya.Kelebihan sistem Spray drying1. Kapasitas pengeringan besar dan proses pengeringan terjadi dalam waktu yang sangat cepat. Kapasitas pengeringan mencapai 100 ton/jam.1. Tidak terjadi kehilangan senyawa volatile dalam jumlah besar (aroma)1. Cocok untuk produk yang tidak tahan pemanasan (tinggi protein)1. Memproduksi partikel kering dengan ukuran, bentuk, dan kandungan air serta sifat-sifat lain yang dapat dikontrol sesuai yang diinginkan1. Mempunyai kapasitas produksi yang besar dan merupakan system kontinyu yang dapat dikontrol secara manual maupun otomatisKekurangan sistem Spray Drying1. Memerlukan biaya yang cukup tinggi1. Hanya dapat digunakan pada produk cair dengan tingkat kekentalan tertentu1. Tidak dapat diaplikasikan pada produk yang memiliki sifat lengket karena akan menyebabkan penggumpalan dan penempelan pada permukaan alat

Kriteria Pemilihan SolvenDalam absorpsi ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, seperti solven yang akan digunakan. Ada beberapa kriteria yang perlu diperhatikan dalam pemilihan solven, antara lain:1. Kelarutan GasUmumnya solven yang memiliki sifat yang sama dengan bahanterlarut akan lebih mudah dilarutkan. Kelarutan gas harus tinggi sehingga meningkatkan laju absorpsi dan menurunkan kuantitas solven yang diperlukan. Jika gas larut dengan baik di dalam fraksi mol yang sama pada beberapa jenis solven, maka dipilih solven yang memiliki berat molekul paling kecil agar didapatkan fraksi mol gas terlarut yang lebih besar. Jika terjadi reaksi kimia dalam operasi absorpsi, maka umumnya kelarutan akan sangat besar. Namun, bila solven akan di-recovery maka reaksi tersebut harus reversible. Sebagai contoh, etanol amina dapat digunakan untuk mengabsorpsi hidrogen sulfida dari campuran gas karena sulfida tersebut sangat mudah diserap pada suhu rendah dan dapat dengan mudah dilucut pada suhu tinggi. Sebaliknya, soda kostik tidak digunakan dalam kasus ini karena walaupun sangat mudah menyerap sulfida tapi tidak dapat dilucuti dengan operasi stripping.1. VolatilitasPelarut harus memiliki tekanan uap yang rendah, karena jika gas yang meninggalkan kolom absorpsi jenuh terhadap pelarut maka akan ada banyak solven yang terbuang. Jika diperlukan dapat digunakan cairan pelarut kedua yang volatilitasnya lebih rendah untuk menangkap porsi gas yang teruapkan. Aplikasi ini umumnya digunakan pada kilang minyak dimana terdapat menara absorpsi hidrokarbon yang menggunakan pelarut hidrokarbon yang cukup volatil dan di bagian atas digunakan minyak nonvolatil untuk me-recovery pelarut utama. Demikian juga halnya dengan hidrogen sulfida yang diabsorpsi dengan natrium fenolat lalu pelarutnya di-recovery dengan air.1. MiscellaneousSolven haruslah tidak beracun, tidak mudah terbakar,mengandung bahan kimia yang stabil, dan mempunyai freezing point yang rendah. Tipe kolom absorber digolongkan ke dalam beberapa bagian yang masing-masing memiliki klasifikasi dan pemakaian yang berbeda pada operasinya. Di mana pemakaian harus disesuaikan dengan kondisi yang diinginkan.1. KorosivitasSolven yang korosif dapat merusak kolom1. Harga (Cost)Penggunaan solven yang mahal dan tidak mudah di-recovery akan meningkatkan biaya operasi kolom.1. ViskositasViskositas pelarut yang rendah amat disukai karena akan terjadi laju absorpsi yang tinggi, meningkatkan karakter flooding dalam kolom absorpsi, jatuh-tekan (pressure drop) yang kecil dan sifat perpindahan panas yang baik (transfer panas berlangsung dengan baik).1. KetersediaanKetersediaan pelarut di dalam negeri akan sangat mempengaruhi stabilitas harga pelarut dan biaya operasi secara keseluruhan.

2.7 Perpindahan Massa dalam Wetted Wall ColumnData yang paling baik untuk operasi perpindahan massa antara luas permukaan pipa dan aliran fluida sebaiknya digunakan wetted wall column, alasan penggunaan column ini adalah dalam pengamatan perpindahan massa yaitu kontak luas permukaan antara dua fase yang hasilnya dapat akurat. Persamaan dasar pada wetted wall column ada 2, yaitu:1. Koefisien perpindahan massa untuk aliran gas1. Koefisien Perpindahan Massa untuk Lapisan Film (Persamaan Vivian dan Peaceman)2.7.1 Koefisien perpindahan massa untuk aliran gasKoefisien perpindahan massa untuk aliran gas dapat ditunjukkan oleh persamaan :

.................... (1)di mana :B= densitas liquid B Re = Reynold NumberDAB = massa difusivitas komponen A yang menjadi liquidSc = Schmidt Number2.7.2 Koefisien Perpindahan Massa untuk Lapisan Film (Persamaan Vivian dan Peaceman)Koefisien perpindahan massa untuk lapisan film ditunjukkan oleh persamaan Vivian dan Peaceman:

.................... (2)di mana :z= panjang kotakg= gravitasiRe= Reynold NumberDAB= massa difusivitas komponen A yang menjadi liquid = viskositas liquid BSc= Schmidt Number.4r/ di mana r adalah massa flowrate liquid per unit wetted parameter. Koefisien film liquid terletak antara 1020% lebih rendah daripada persamaan teoritis untuk absorpsi di dalam aliran laminar film.

2.8 Aliran dalam PipaKorelasi untuk perpindahan massa pada dinding dalam harus mempunyai bentuk yang sama dengan korelasi untuk perpindahan kalor karena persamaan dasar untuk difusi dan konduksi serupa. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling sederhana dan cocok dengan data publikasi dalam jangkauan Reynolds Number dan Schmidt Number yang cukup luas. Bentuk alternatif dari bentuk korelasi didapat dengan membagi persamaan di atas dengan NRe x NSc sehingga menghasilkan faktor jM sebagaimana ditunjukkan oleh Chilton dan Colbum sama dengan jH serta f/2. Suku (/w) 0,14 biasanya 1,0 untuk perpindahan massa oleh karena itu ditinggalkan. Analogi untuk persamaan ini berlaku umum untuk perpindahan kalor dan perpindahan massa dengan pelarutan yang sama.Adanya perluasan analogi di atas dapat menutupi rugi gesek yang dilakukan untuk pipa saja karena semua rugi disini berasal dari gesek kulit saja. Analogi ini tidak berlaku untuk rugi gesek di mana tidak terdapat seret bentuk dari pemisahan aliran, sebagaimana terdapat pada aliran seputar benda. Korelasi yang telah disajikan untuk berbagai kisaran Schmidt Number. Data untuk penguapan beberapa macam zat cair di dalam menara di dinding basah dikorelasi dengan eksponen yang agak lebih tinggi baik untuk Reynold Number maupun untuk Schmidt Number. Schmidt Number berkisar antara 0,60 dan 0,25 dan dalam jangkau yang sempit. Perbedaan antara eksponen itu mungkin mempunyai makna fundamental karena perpindahan ke permukaan zat cair yang mungkin mempunyai gelombang yang harus berbeda dari permukaan perpindahan padat yang licin. Korelasi untuk perpindahan massa dan Schmidt Number yang tinggi (antara 430100.000) didapat dengan mengukur laju kelarutan di dalam tabung asam benzoat di dalam air dan zat cair viscous. Perbedaan antara eksponen Schmidt Number dan nilai 1/3 yang biasa mungkin tidak banyak, tetapi eksponen Reynold Number jelas lebih besar dari 0,80.2.9 Penggunaan AbsorpsiAbsorpsi gas oleh zat padat digunakan pada gas masker. Alat ini berisi arang halus yang berfungsi menyerap gas-gas yang tidak diinginkan misalnya gas yang beracun. Arang halus yang juga dipergunakan untuk membuat vakum dengan temperatur yang rendah dapat dibuat vakum sampai 10-4 mm. Grafit yang juga dipergunakan sebagai pelumas karena molekulnya yang pipih sehingga mudah bergeser terhadap satu sama lain.Grafit memang sangat menguntungkan akan tetapi ternyata pada temperatur yang tinggi sifat pelumas grafit sangat berkurang dan kembali lagi apabila temperatur direndahkan. Dengan analisis kimia sering diperoleh kesulitan, hal ini disebabkan oleh karena daya serap dari beberapa endapan terhadap ion-ion dalam larutan.

BAB IIIPENUTUP0. KesimpulanMenara semprot atau sembur ini merupakan suatu menara dimana di dalam menara tersebut akan berlangsung kontak diferensial, yang berlangsung secara serentak dan sinambung. Menara sembur ( spray tower ) terdiri dari vessel di mana uap dilewatkan, yang biasanya dari dasar tower menuju ke atas atau sisi ke sisi. Liquid masuk dengan cara di sembur ( disemprot) melalui nozzel atau sparger yang dipasang di atas atau disisi tower. Setelah kontak dengan uap, liquid akan terkumpul pada dasar tangki. Kebanyakan tipe ini di aplikasi pada peralatan Humidifikasi, Absorbansi, Pengering semprot dan pengumpul debu. Peralatan pada menara sembur adalah sebagai berikut :1. Spray chamber1. Kolom absorbsi1. Menara scrubber1. Humidifier1. Pengering semprotKeuntungan utama dari menara semprot atas scrubber lain adalah desain benar-benar terbuka, mereka tidak memiliki bagian internal kecuali nozel semprot. Fitur ini menghilangkan banyak penumpukan skala dan mengatasi masalah yang terkait dengan scrubber lainnya.