2.2 Karakteristik Hidrodinamik Kolom Jejal

Pengoperasian suatu kolom jejal secara terkendali memerlukan informasi tentang perilaku

kolom tersebut. Termasuk ke dalam hal ini adalah karakteristik hidrodinamik yang dimiliki

oleh kolom. Karakteristik hidrodinamik kolom jejal mencakup penurunan tekanan gas di

sepanjang kolom dan liquid hold-up di dalam kolom selama pengoperasian.

2.2.1 Penurunan Tekanan Gas

Unggun jejalan yang terdapat di dalam kolom di samping tentunya dinding kolom itu sendiri,

merupakan tahanan terhadap aliran fluida. Untuk mengalirkan fluida (baik cairan maupun

gas) melalui unggun jejalan diperlukan penurunan tekanan (pressure drop) sebagai gaya

pendorong. Besaran ini memegang peranan penting, terutama dalam masalah penentuan

kebutuhan energi untuk memasok aliran gas ke kolom. Sebagai gambaran, untuk kolom yang

berisikan jejalan acak (packing yang dituangkan secara acak ke dalam kolom), penurunan

tekanan gas sepanjang unggun dapat dapat mencapai harga 50-100 kali penurunan tekanan

pada kolom kosong [2] Penurunan tekanan gas di sepanjang kolom/unggun diperanguhi

sejumlah faktor berikut : (1) fraksi lowong unggun jejalan, (2) laju massa gas, (3) bentuk dan

ukuran efektif jejalan, (4) densitas gas, dan (5) laju alir cairan.

Pengetahuan tentang beda tekan sangat penting untuk penentuan ukuran alat, penggunaan

pompa dan kompresor, serta perkiraan karakteristik operasional lainnya. Pengukuran tekanan

dilakukan dengan sangat sederhana , baik dalam peralatan berskala laboratorium maupun

peralatan besar berskala industri. Kemampuan menginterpretasikan data pengamaatan beda

tekan akan sangat berguna bagi operasi kimia.

Hubungan penurunan tekanan gas dengan laju alir massa gas untuk unggun packing acak

dapat dinyatakan dengan laju alir massa gas untuk unggun packing acak dapat dinyatakan

dengan persamaan empiris yang memiliki bentuk umum berikut :

ΔP = α . 10β ( G2

ρg

)

Dengan :

ΔP = penurunan tekanan sepanjang unggun, m H2O/m unggun

G = laju massa gas. Kg/s.m2

ρG = densitas gas. Kg/m3

L = laju massa cairan. Kg/s.m2.

a.β = parameter yang dipengaruhi ukuran, jenis packing dan fraksi lowong

Data untuk penentuan beda tekan aliran gas-cair diambil dari pembacaan beda ketinggian

pada manometer. Data diambil dengan memvariasikan laju alir gas dan laju alir cairan, serta

tipe aliran gas-cair. Beda tekan dihitung dengan persamaan berikut:

ΔP = ρL . g. Δh

Dimana:

ΔP = beda tekan

ρL = densitas cairan

g = percepatan gravitasi

Δh = beda ketinggian pada manometer