AbsorbsiNicholas Hadi 1006706334

Definisi Absorbsi : Proses penyerapan dan

disolusi suatu komponen gas ke dalam solvent (pelarut berfasa cair).

Absorpsi terdiri dari absorbat yaitu gas yang terkontaminasi (absorbat) dan cairan (absorben) yang akan didifusi oleh gas pencemar tersebut.

Menara Absorbsi

Jenis Jenis Isian Kolom

Tipe Absorber 1. Spray-Towers 2. Packed-Bed 3. Tray-Towers

Faktor-faktor yang mempengaruhi Suhu Tekanan Densitas Luas Permukaan Waktu yang

dibutuhkan Ukuran Packing Bentuk Packing

Viskositas Laju Alir Gas Laju Alir Cair

Neraca Massa

HTU & NTU HTU -> Heat Transfer Unit

NTU -> Number of Transfer Unit

Cont’ Hubungan dalam perhitungan HTU dan

NTU secara rumus apabila diketahui tinggi menara yang dianggap sebagai z adalah:

Packed Column Design Countercurrent Gas

and Liquid Contacting Liquid/Gas

Interface on Packing Packing Types: - Random - Structured

Design Tray Columns

Dilute System ->

Untuk sistem non-linear

Number of Equilibrium Stages

Limiting Case (L/V)min

Operating line with termination on equilibrium line, require infinite stages

(L/V)des = (L/V)min (multiple) Design terminal point is based on mass

balance, for less than equilibrium stages :

Packing Pressure Drop Contacting Efficiency in absorber Surface Area Limiting Condition

Skematisasi Absorpsi-Desorpsi

Prinsip Kerja Absorpsi1. Pembentukan sistem campuran 2

fasa : Gas/ Uap sebagai Absorbat dengan cairan sebagai Absorben

2. Perpindahan massa di daerah antar-muka antara gas tang tidak didinginkan dengan larutan penyerap

3. Proses pemisahan dari fasa-fasa : gas bersih yang diinginkan keluar pada kolom pertama dan gas lainnya pada kolom kedua, sedangkan cairan penyerap disirkulasikan

Jenis-Jenis Absorpsi Absorpsi Larutan Fisika Absorpsi Reaksi Berbalik Absorpsi Tak-dapat-berbalik

Pemilihan Absorben untuk “Asam Lemah”

Pemilihan Konfaktor Fungsi Utama dari konfaktor absorpsi

gas adalah untuk memberikan sejumlah luasan permukaan cairan tertentu untuk dapat berkontak dengan fasa gas dalam menara absorpsi

Bahan : logam, keramik, plastik, komposit, dll

Bentuk : disesuaikan dengan pressure drop di sepanjang kolom

Jenis-Jenis Konfaktor

Cont’

Kesetimbangan Fasa Kesetimbangan absorpsi lebih sering

dihubungkan dengan Hukum HENRY, walaupun kadangkala tidak selalu tepat, karena zat absorptif (absorbat) berada di atas suhu kritiknya:

Koefisien HENRY (Ha,s ) bergantung pada kedua sifat-sifat alamiah dari absorbat a maupun absorben atau pelarut s (sering disebut juga sebagai zat

pencuci).

Cont’ Koefisien Absorpsi Bunsen yang sering

digunakan adalah: ; pada

Fraksi molar pada fasa cair

Cont’ Jika kedua persamaan tersebut

dimasukkan ke hukum Henry:

Konsep Perhitungan Jumlah Tahap KesetimbanganAnalogi dengan operasi DISTILASI, jumlah tahap kesetimbangan yang diperlukan untuk proses separasi dalam kolom ABSORBER ataupun STRIPPER dapat ditentukan secara grafis dalam diagram y x (analog dengan diagram McCabe-Thiele).Dalam hal ini, modifikasi konsentrasi X,Y harus dilakukan (sebagai ganti penggunaan x, y) karena: Gas umpan terdiri dari gas INERT t G dan ABSORBAT (absorptif).

Dalam perjalanan ke puncak kolom, absorbat mengalami “penyisihan” atau “pengurangan” dari gas inert dan

akibatnya: jumlah gas mengalami penurunan. Analogi seperti di atas, dengan fenomena sebaliknya, jumlah fasa

cair mengalami “kenaikan” selama proses absorpsi. Dalam hal ini, rasio cairan terhadap gas () akan terus berubah dan, akibatnya, garis operasi menjadi “melengkung”.

Permasalahan garis operasi yang melengkung seperti di atas, dapat diselesaikan dengan cara menggunakan suatu konsentrasi dengan jumlah absorbat yang terikat dengan jumlah gas INERT “murni” dan PELARUT “murni” pula, sebagai berikut:

Konsep Absorpsi Isotermal Untuk Absorpsi Isotermal, kesetimbangan dapat

diungkapkan dengan hukum Henry ( y vs x )

Garis Operasi dan Garis Kesetimbangan

Distilasi vs AbsorpsiPersamaan : Proses berlangsung di dalam kolom/menara dengan fasa gas dan cairan

yang mengalir secara beralawanan arah (counter-current flow) Kedua fasa (cairan dan uap (gas)) berada dalam kesetimbangan/kondisi

jenuh. (fase gas berada dalam kisaran Titik Embun (dew point) dan fase cair berada dalam kisaran Titik Uap (Boiling Point). Perpindahan massa terjadi di antara kedua fase tersebut.

Perbedaan : Kondisi kedua “ends” dari kolom distilasi berbeda dengan kolom

Absorpsi / Desorpsi. Pada Absorpsi cairan yang masuk & gas yang keluar tidak saling berhubungan. Pada Distilasi , cairan yang masuk ke bagian atas adalah bagian dari sistem kesetimbangan cairan.

Fenomena berpasangan “coupling” antara bagian atas dan bawah dari Menara/Kolom Distilasi yang kemudian memunculkan Garis Operasi