documentww

27
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Dalam industri kimia terjadi proses perpindahan massa. Proses perpindahan massa terjadi berdasarkan pada perbedaan konsentrasi. Proses perpindahan massa yang sering terjadi antara lain absorbsi, adsorbsi, distilasi, leaching, ekstraksi, dan lain-lain. Salah satu jenis operasi yang paling sering digunakan adalah absorbsi dengan alat yang disebut absorber. Setiap absorber selalu bergandengan dengan alat yang disebut stripper. Absorbsi merupakan suatu proses penyerapan solut pada campuran gas dengan mengontakkannya pada solven yang berupa cairan secara menyeluruh. Peristiwa absorbsi adalah salah satu peristiwa perpindahan massa yang besar peranannya dalam proses industri. Operasi ini dikendalikan oleh laju difusi dan kontak antara dua fasa. Di dalam suatu kolom absorber, gas yang akan diserap dialirkan pada bagian bottom kolom, sedangkan liquid atau pelarut dialirkan pada bagian top kolom. Hal ini disebabkan karena gas lebih ringan dan mudah menyebar daripada liquid, sehingga kontak antara liquid dan gas akan berlangsung dengan baik dan juga 1

Upload: andhika-penta-pratama

Post on 07-Dec-2015

4 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Wetted Wall

TRANSCRIPT

Page 1: DocumentWW

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam industri kimia terjadi proses perpindahan massa. Proses

perpindahan massa terjadi berdasarkan pada perbedaan konsentrasi. Proses

perpindahan massa yang sering terjadi antara lain absorbsi, adsorbsi, distilasi,

leaching, ekstraksi, dan lain-lain. Salah satu jenis operasi yang paling sering

digunakan adalah absorbsi dengan alat yang disebut absorber. Setiap absorber

selalu bergandengan dengan alat yang disebut stripper.

Absorbsi merupakan suatu proses penyerapan solut pada campuran gas

dengan mengontakkannya pada solven yang berupa cairan secara menyeluruh.

Peristiwa absorbsi adalah salah satu peristiwa perpindahan massa yang besar

peranannya dalam proses industri. Operasi ini dikendalikan oleh laju difusi dan

kontak antara dua fasa.

Di dalam suatu kolom absorber, gas yang akan diserap dialirkan pada

bagian bottom kolom, sedangkan liquid atau pelarut dialirkan pada bagian top

kolom. Hal ini disebabkan karena gas lebih ringan dan mudah menyebar daripada

liquid, sehingga kontak antara liquid dan gas akan berlangsung dengan baik dan

juga mempengaruhi banyaknya gas yang diserap oleh pelarut atau liquid.

Secara umum absorpsi dapat dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu

adsorbsi fisika dan adsorbsi kimia. Pada absorpsi fisika, absorpsi disebabkan oleh

gaya Van der Waals yang ada pada permukaan absorbent. Panas absorpsi fisika

biasanya rendah dan lapisan yang terjadi pada permukaan absorbent biasanya

lebih dari satu molekul.

Contoh aplikasi absorbsi dalam industri adalah pengolahan awal gas alam

pada PT PUSRI. Gas alam yang berasal dari PT PERTAMINA masih

mengandung gas CO2 yang sangat berbahaya pada tahap primary reformer karena

itu CO2 harus dihilangkan. Cara menghilangkannya adalah dengan mengasbsorbsi

gas CO2 dari gas alam dengan pelarut yang berupa larutan benfield. Aliran yang

terjadi dapat berupa aliran bersilangan ataupun berlawanan.

1

Page 2: DocumentWW

2

Jenis-jenis absorbsi adalah Packed Column, Wetted Wall Tower, Spray

Tower, Bubble Tower, dan Plate Tower. Liquid dengan lapisan film yang tipis

mengalir turun pada bagian dalam pipa vertikal dengan aliran gas co-current atau

countercurrent yang disebut dengan wetted wall tower. Seperti yang telah

digunakan pada studi teoritis perpindahan massa, karena permukaan interfacial

diantara fase dapat dikontrol dan mampu diukur. Di industri, alat ini digunakan

sebagai absorber hydrochloricacid, dimana absorbsi disertai oleh panas yang

sangat tinggi. Dalam keadaan ini wetted wall tower dikelilingi dengan aliran

cooling water.

Mengingat pentingnya perananan absorbsi dan penggunaan wetted wall

sebagai salah satu jenis absorbsi dalam suatu industri. Praktikum ini sangat

penting untuk dilakukan untuk dapat memahami prinsip kerja secara nyata.

1.2. Tujuan

Tujuan dari percobaan ini yaitu:

1) Mengetahui prinsip dan cara kerja Wetted Wall Absorption Column

2) Mengetahui cara menghitung koefisien perpindahan massa dalam cair (kL)

3) Mengetahui aplikasi dari Wetted Wall Absorption Column

1.3. Manfaat

Manfaat dari percobaan ini adalah kita dapat mengetahui dan

membandingkan pemakaian laju aliran udara dan air yang berbeda pada Wetted

Wall Absorbtion Column dan besarnya Koefisien Perpindahan Massa (KL),

Reynold Number (Re) dan Sherwood Number (Sh).

1.4. Rumusan Masalah

Masalah yang akan terjawab melalui percobaan ini adalah:

1) Bagaimanakah pengaruh laju aliran udara pada Wetted Wall Absorbtion

Column terhadap Koefisien Perpindahan Massa (KL), Reynold Number (Re)

dan Sherwood Number (Sh).

2) Bagaimanakah pengaruh laju aliran air pada Wetted Wall Absorbtion Column

terhadap Koefisien Perpindahan Massa (KL), Reynold Number (Re) dan

Sherwood Number (Sh).

Page 3: DocumentWW

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Absorbsi

Absorbsi merupakan operasi perpindahan massa yang melibatkan dua fasa

yaitu gas dan liquid. Absorbsi merupakan proses penyerapan absorbat (solut) dari

campurannya dengan absorban (solven). Peristiwa absorpsi adalah salah satu

peristiwa perpindahan massa yang besar peranannya dalam proses industri.

Operasi ini dikendalikan oleh laju difusi dan kontak antara dua fasa. Operasi ini

dapat terjadi secara fisika maupun kimia.

Peralatan yang digunakan dalam operasi absorpsi mirip dengan yang

digunakan dalam operasi distilasi. Namun demikian terdapat beberapa perbedaan

menonjol pada kedua operasi tersebut, yaitu sebagai berikut: Umpan pada

absorpsi masuk dari bagian bawah kolom, sedangkan pada distilasi umpan masuk

dari bagian tengah kolom. Pada absorpsi cairan solven masuk dari bagian atas

kolom di bawah titik didih, sedangkan pada distilasi cairan solven masuk

bersama-sama dari bagian tengah kolom. Pada absorpsi difusi dari gas ke cairan

bersifat irreversible, sedangkan pada distilasi difusi yang terjadi adalah equimolar

counter diffusion. Rasio laju alir cair terhadap gas pada absorpsi lebih besar

dibandingkan pada distilasi

Pemilihan solven umumnya dilakukan sesuai dengan tujuan absorpsi,

antara lain: Jika tujuan utama dari proses absorbsi adalah untuk menghasilkan

larutan yang spesifik atau khusus, maka solven ditentukan berdasarkan sifat dari

produk yang dihasilkan. Jika tujuan utama adalah untuk menghilangkan

kandungan tertentu dari gas, maka ada banyak pilihan yang mungkin. Misalnya

air, dimana merupakan solven yang paling murah harganya. Air juga merupakan

senyawa dengan kepolaran yang sangat tinggi. Kepolaran secara teori dilihat dari

kutub-kutub dipol. Kelarutan gas harus tinggi sehingga meningkatkan laju

absorpsi dan menurunka kuantitas solven yang diperlukan. Umumnya solven yang

memiliki sifat yang sama dengan bahan terlarut akan lebih mudah dilarutkan.

Pelarut harus memiliki tekanan uap yang rendah, karena jika gas yang

3

Page 4: DocumentWW

meninggalkan kolom absorpsi jenuh terhadap pelarut maka akan ada banyak

solven yang terbuang. Solven yang korosif dapat merusak kolom. Penggunaan

solven yang mahal dan tidak mudah di-recovery akan meningkatkan biaya operasi

kolom. Ketersediaan pelarut di dalam negeri akan sangat mempengaruhi stabilitas

harga pelarut dan biaya operasi secara keseluruhan. Viskositas pelarut yang

rendah amat disukai karena akan terjadi laju absorpsi yang tinggi, meningkatkan

karakter flooding dalam kolom, jatuh-tekan yang kecil dan sifat perpindahan

panas yang baik. Sebaiknya pelarut tidak memiliki sifat racun, mudah terbakar,

stabil secara kimiawi dan memiliki titik beku yang rendah.

2.2. Absorber

Absober adalah alat yang digunakan untuk menyerap sebagian energi dari

suatu pertikel. Absorber dapat dibuat dari berbagai macam material, tergantung

kebutuhan dan bahan bakunya. Kolom absorpsi 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 atau absorben yang dikontakkan bersamaan dengan

fluida yang terkontaminasi absorbat.

Proses ini dapat berupa absorpsi gas, destilasi, pelarutan yang terjadi pada

semua reaksi kimia. Campuran gas yang merupakan keluaran dari reaktor

diumpankan kebawah menara absorber. Didalam absorber terjadi kontak antar

dua fasa yaitu fasa gas dan fasa cair mengakibatkan perpindahan massa difusional

dalam umpan gas dari bawah menara ke dalam pelarut air sprayer yang

diumpankan dari bagian atas menara

Proses absorbsi di berbagai industri diikuti dengan reaksi kimia. Reaksi

yang terjadi di dalam komponen absorbsi dengan reagent dalam cairan absorben

adalah reaksi secara umum. Terkadang reagent dan produk dari reaksi keduanya

dapat larut seperti absorbsi pada karbon dioksida dalam pelarut etanol atau pelarut

alkalin yang lain. Sebaliknya pembakaran gas yang terdiri dari sulfur dioksin

dapat dikontakkan dengan batu kapur untuk membentuk kalsium sulfat yang tidak

dapat larut. Gas absorpsi merupakan operasi di mana campuran gas dikontakkan

4

Page 5: DocumentWW

dengan cair yang bertujuan untuk melarutkan satu atau lebih komponen gas

sehingga terbentuk larutan gas dalam liquid. Sebagai contoh, gas dari produk coke

dicuci dengan water untuk melepaskan amonia kemudian dengan oil untuk

melepaskan benzena dan toluena. Pada operasi ini memerlukan perpindahan

massa substansi dari aliran gas ke likuid.

2.2.1. Struktur dalam Absorber

Bagian atas: Spray untuk megubah gas input menjadi fase cair. Bagian

tengah: Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh sehingga absorbat

yang diabsorbsi lebih lama karena waktu kontak yang terjadi akibat packed

lebih lama terhadap absorbant. Bagian bawah: Input gas sebagai tempat

masuknya gas ke dalam reaktor.

Gambar 2.1. Alat absorbsi secara skematis

(Sumber: www.globalspec.com/reference/absorption-in-plate-columns&docid)

Keterangan:

(a) input gas

(b) gas keluaran

(c) pelarut

(d) hasil absorbsi

(e) disperser

(f) packed column

2.2.2. Prinsip Kerja Kolom Absorbsi

Kolom absorbsi adalah sebuah kolom, dimana ada zat yang berbeda fase

mengalir berlawanan arah yang dapat menyebabkan komponen kimia

ditransfer dari satu fase cairan ke fase lainnya, terjadi hampir pada setiap

5

Page 6: DocumentWW

reaktor kimia. Proses ini dapat berupa absorpsi gas, destilasi, pelarutan yang

terjadi pada semua reaksi kimia. Campuran gas yang merupakan keluaran dari

reaktor diumpankan kebawah menara absorber. Didalam absorber terjadi

kontak antar dua fasa yaitu fasa gas dan fasa cair mengakibatkan perpindahan

massa difusional dalam umpan gas dari bawah menara ke dalam pelarut air

sprayer yang diumpankan dari bagian atas menara. Peristiwa absorbsi ini

terjadi pada sebuah kolom yang berisi packing dengan dua tingkat. Keluaran

dari absorber pada tingkat pertama mengandung larutan dari gas yang

dimasukkan tadi.

Gambar 2.2. Prinsip kerja kolom absorbsi

(Sumber: www.globalccsinstitute.com/advanced-aqueous-ammonia

Keterangan :

(a) gas keluaran

(b) gas input

(c) pelarut

(d) gas output

2.3. Tipe-tipe Kolom Absorpsi

Dalam perhitungan ukuran kolom absorpsi, satu faktor yang sangat penting

adalah nilai koefisien transfer atau tinggi unit transfer. Sementara itu kecepatan

aliran total gas dan cairan akan ditentukan oleh proses, hal ini penting untuk

menentukan aliran yang cocok per unit area yang melalui column. Aliran gas

dibatasi dengan tidak boleh melebihi kecepatan flooding, dan akan ada hasil drop

jika kecepatan cairan sangat rendah. Hal ini cocok untuk menguji pengaruh

kecepatan aliran gas dan cairan pada koefisien transfer, dan juga dalam

6

Page 7: DocumentWW

menyelidiki pengaruh variable, seperti: temperatur, tekanan, dan diffusitivitas.

Operasi perpindahan massa dilaksanakan di dalam tower yang di desain untuk

kotak dua fase peralatan ini diklasifikasi ke dalam 4 jenis utama yang metodenya

digunakan untuk menghasilkan kontak interfase.

2.3.1. Spray tower

Spray tower terdiri dari chamber-chamber besar dimana gas mengalir dan

masuk serta kontak dengan liquid di dalam spray nozzles. Spray nozzles

didesain untuk aliran liquid yang mempunyai bilangan pressure drop besar

maupun kecil, untuk aliran cair yang mempunyai laju alir yang kecil maka

kontaknya harus besar. Laju aliran yang mempunyai drop falls menentukan

waktu kontak dan sirkulasinya. Serta dampak mass transfer antara dua fase

dan harus kontak terus-menerus. Hambatan pada transfer yaitu pada phase gas

dikurangi dengan gerakan swirling dari falling liquid droplets.

Spray tower digunakan untuk transfer massa larutan gas yang tinggi

dimana dikontrol laju perpindahan massa secara normal pada fase gas. Untuk

ketinggian yang rendah, efisiensi ruang spray kira-kira mendekati packed

tower, tetapi untuk ketinggian yang melebihi 4 ft efisiensi spray tower turun

dengan cepat. Sedangkan kemungkinan berlakunya interfase aktif yang sangat

besar dengan terjadinya sedikit penurunan, pada prakteknya ditemukan

ketidakmungkinan untuk mencegah hubungan ini dan selama permukaan

interfase efektif berkurang dengan ketinggian, dan spray tower tidak

digunakan secara luas. Spray tower dalam industri sangat jarang digunakan.

Jenis tipe absorbsi yang paling banyak digunakan adalah packed tower

ataupun plate tower.

2.3.2. Bubble Tower

Pada bubble tower ini gas terdispersi menjadi fase cair didalam fine

bubble. Small gas bubble menentukan luas area. Kontak perpindahan massa

terjadi didalam bubble formation dan bubble rise up melalui cairan. Gerakan

gelembung mengurangi hambatan liquid-phase. Bubble tower digunakan

dengan sistem dimana pengontrolan laju dari perpindahan massa pada fase

7

Page 8: DocumentWW

cair yang absorpsinya adalah relatif fase gas. Gambar ini menunjukkan

panjang kontak dan aliran phase mengalir didalam bubble tower.

Mekanisme dasar perpindahan massa terjadi didalam bubble tower dan

juga alirannya berlawanan didalam tank bubble batch dimana gas ini

terdispensi didalam bottom tank.

Gambar 2.3. Buble Cap Tray pada diameter colom yang besar

(Sumber: http://www.google.co.id/imgres?client=opera&rls)

2.3.3. Packed Column

Keuntungan dari penggunaan packed column: Pressure drop aliran gas

rendah. Hal ini yang menyebabkan penggunaan packed absorbtion tower

paling banyak dalam aplikasi industri dibandingkan dengan tipe kolom

absorbsi yang lain. Dapat lebih ekonomis dalam operasi cairan korosif karena

ditahan untuk packing keramik. Biaya kolom dapat lebih murah dari fase

kolom pada ukuran diameter yang sama. Cairan Hold up kecil.

2.3.4. Plate column

Penggunaan plate column lebih luas bila dibandingkan dengan packed

column secara special untuk destilasi. Keuntungan dari plate column adalah

sebagai berikut : mampu menyiapkan kontak lebih positif antara dua fase cair.

Dapat menangani cairan dengan lebih besar tanpa terjadi floading. Lebih

mudah dibersihkan.

2.3.5. Wetted-Wall Coloumn

Liquid dengan lapisan film yang tipis mengalir turun pada bagian dalam

pipa vertikal dengan aliran gas co-current atau countercurrent yang disebut

dengan wetted wall tower. Seperti yang telah digunakan pada studi teoritis

8

Page 9: DocumentWW

perpindahan massa, karena permukaan interfacial diantara fase dapat

dikontrol dan mampu diukur.

Di industri, alat ini digunakan sebagai absorber hydrochloricacid, dimana

absorbsi disertai oleh panas yang sangat tinggi. Dalam keadaan ini wetted wall

tower dikelilingi dengan aliran cooling water. Multi tube alat yang digunakan

untuk distilasi dimana liquid film dihasilkan pada bagian atas oleh kondensasi

parsial dari kenaikan vapour. Penurunan tekanan gas dalam tower ini mungkin

lebih lambat dari pada alat kontak gas liquid lainnya, untuk memberi

perlengkapan kondisi operasi.

Data yang paling baik mass-transfer antara luas permukaan pipa dan aliran

fluida sebaiknya digunakan wetted-wall column, alasan prinsip penggunaan

column ini adalah pengamatan perpindahan massa yaitu kontak luas

permukaan antara dua phase yang hasilnya bisa akurat.

2.4. Persamaan Dasar Wetted Wall Absorption Column

1) Koefisien Perpindahan Massa Untuk Aliran Gas

KC⋅D

D AB

ρB⋅I M

ρ = 0,23 Re0,83 Sc

0,44 (3)

2) Koefisien Perpindahan Massa Untuk Lapisan Film (Persamaan Vivian dan

Peaceman)

k L⋅Z

DAB =

0 ,433⋅Sc0,5⋅( g⋅z3

μ2 )16⋅R

e0,4 (4)

Keterangan :

Z = panjang.

DAB= difusivitas massa antara komponen A dan B.

= densitas liquid B.

= viskositas liquid B.

g = percepatan gravitasi.

Sc = schmidt number.

Re = reynold number.

9

Page 10: DocumentWW

Pada wetted wall columns, cairan murni yang mudah menguap dialirkan

ke bawah di dalam permukaan pipa sirkular sementara itu gas ditiupkan dari atas

atau dari bawah melalui pusat inti pengukuran kelajuan penguapan liquid ke

dalam aliran gas diatas permukaan. Untuk menghitung koefisien PM untuk fase

gas, gunakan perbedaan gas-gas dan liquid menghasilkan variasi untuk. Untuk itu,

Sherwood dan Gilland menetapkan nilai-nilai untuk Re dari 2000 sampai 35000,

sc dari 0,6 sampai 2,5 dan tekanan gas 0,1 sampai 3 atm.

Hubungan data-data tersebut secara empirik adalah :

shav=0 , 023 Re0,83 sc13

(5)

Keterangan:

Sh = Sherwood number

Re = Reynold number

Sc = Schmidt number

Dalam beberapa operasi perpindahan massa, massa berubah antara dua

fase. Contohnya dalam peristiwa absorpsi. Salah satu alat yang digunakan untuk

mempelajari mekanisme yang terjadi dalam operasi perpindahan massa adalah

wetted wall column. Pada wetted-wall column, area kontak antara dua fase dibuat

sedemikian rupa. Dalam operasi ini aliran lapisan tipis liquid ( Thin Liquid Film)

sepanjang dinding kolom kontak dengan gas. Dalam percobaan ini gas yang

digunakan adalah udara biasa. Lama waktu kontak dengan gas dan liquid ini

relatif singkat selama operasinya normal. Karena hanya sejumlah kecil massa

yang terabsorpsi sedangkan liquid diasumsikan konstant (tidak berubah).

Kecepatan falling film sebenarnya tidak dipengaruhi oleh proses difusi. Pada

proses ini terjadi perpindahan massa dan perpindahan momentum. Perpindahan

massa terjadi akibat perbedaan konsentrasi sedangkan perpindahan momentum

terjadi karena adanya pergerakan fluida. Persamaan differensial untuk

perpindahan momentum;

dτ yx

dy+ρg=0

(6)

10

Page 11: DocumentWW

Keterangan:

= shear stress

= density

g = gravitasi

y = jarak

Persamaan untuk profil kecepatan:

V x=ρgδ2

μ [ y6−1

2 ( yδ )

2 ] (7)

Keterangan:

Vx = kecepatan arah x

= tebal film

= viskositas

Kecepatan maksimum;

V max=ρgδ 2

2 μ (8)

Keterangan :

Vmax = kecepatan maksimum

Absorpsi gas adalah operasi di mana campuran gas dikontakkan dengan

liquid untuk tujuan melewatkan suatu komposisi gas atau lebih dan menghasilkan

larutan gas dalam liquid. Pada operasi absorpsi gas terjadi perpindahan massa dari

fase gas ke liquid. Kecepatan larut gas dalam absorben liquid tergantung pada

kesetimbangan yang ada, karena itu diperlukan karakteristik kesetimbangan

sistem gas-liquid. Ada dua jenis absorbsi berdasarkan komponen fluida yaitu:

1) Sistem Dua Komponen

Bila sejumlah gas tunggal dikontakkan dengan liquid yang tidak mudah

menguap, yang akan larut sampai tercapai keadaan setimbang. Konsentrasi gas

yang larut disebut kelarutan gas pada kondisi temperatur dan tekanan yang ada.

11

Page 12: DocumentWW

Pada T tetap, kelarutan gas akan bertambah bila P dinaikkan pada absorben yang

sama. Gas yang berbeda mempunyai kelarutan yang berbeda. Pada umumnya

kelarutan gas akan menurun bila T dinaikkan.

2) Sistem Multikomponen

Bila campuran gas dikontakkan dengan liquid pada kondisi tertentu,

kelarutan setimbang, gas tidak akan saling mempengaruhi kelarutan gas, yang

dinyatakan dalam tekanan parsil dalam campuran gas. Bila dalam campuran gas

ada gas yang sukar larut maka kelarutan gas ini tidak mempengaruhi kelarutan gas

yang mudah larut. Pada beberapa komponen dalam campuran gas mudah larut

dalam liquid, kelarutan masing-masing gas tidak saling mempengaruhi bila gas

tidak dipengaruhi oleh sifat liquid. Ini hanya terjadi pada larutan ideal.

Karakteristik larutan ideal yaitu:

a) Gaya rata-rata tolak menolak dan tarik menarik dalam larutan tidak berubah,

dalam campuran bahan, volume larutan berubah secara linear.

b) Pada pencampuran bahan tidak ada panas yang diserap maupun yang

dilepaskan.

c) Tekanan uap total larutan berubah secara linear dengan komposisi.

Suatu alat yang banyak digunakan dalam absorpsi gas dan beberapa

operasi lain ialah menara isian. Alat ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk

sekunder atau menara yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi

pada bagian bawah, pemasukan zat cair dan distributornya pada bagian atas,

sedang pengeluaran gas dan zat cair masing-masing pada bagian atas dan bagian

bawah serta tower packing.

Penyangga itu harus mempunyai fraksi ruang terbuka yang cukup besar

untuk mencegah terjadinya pembanjiran pada piring penyangga itu. Zat cair yang

masuk disebut weak liquor berupa pelarut murni atau larutan encer zat terlarut di

dalam pelarut, didistribusikan di atas isian itu dengan distributor, sehingga pada

operasi yang ideal membebaskan permukaan isian secara seragam. Gas yang

mengandung zat terlarut disebut fat gas, masuk ke ruang pendistribusian yang

terdapat di bawah isian dan mengalir ke atas melalui celah-celah antara isian

berlawanan arah dengan aliran zat cair. Isian itu memberikan permukaan yang

12

Page 13: DocumentWW

luas untuk kontak zatcair dan gas serta membantu terjadinya kontak antara kedua

fase. Persyaratan pokok yang diperlukan untuk isian menara ialah:

a) Harus tidak bereaksi kimia dengan fluida di dalam menara

b) Harus kuat, tetapi tidak terlalu berat.

c) Harus mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu

banyak zat cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan

terlalu tinggi.

d) Harus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskan antara zat cair

dengan gas.

e) Harus tidak terlalu mahal.

Prinsip-prinsip absorpsi tergantung pada banyaknya gas atau zat cair yang

akan diolah sifat-sifatnya, rasio antara kedua arus itu, tingkat perubahan

konsentrasi dan pada laju perpindahan massa persatuan volume isian. Laju

optimum zat cair untuk absorpsi didapatkan dengan menyeimbangkan biaya

operasi untuk kedua unit dan baiaya tetap untuk peralatan. Bila gas hanya

diumpankan ke dalam menara absorpsi, suhu di dalam menara itu berubah secara

menyolok dari dasar menara ke puncaknya. Kalor absorpsi zat terlarut

menyebabkan naiknya suhu larutan, penguapan pelarut cenderung menyebabkan

suhu turun. Efeknya secara menyeluruh ialah peningkatan suhu larutan, tetapi di

dekat dasar kolom suhu itu bisa sampai melewati maksimum. Bentuk profil suhu

bergantung pada laju penyerapan zat terlarut, penguapan dan kondensasi pelarut,

serta perpindahan kalor antara kedua fase. Laju absorpsi dapat dinyatakan dengan

4 cara yang berbeda yaitu:

1) Menggunakan koefisien individual.

2) Menggunakan koefisien menyeluruh atas dasar fase gas atau zat cair.

3) Menggunakan koefisien volumetrik.

4) Menggunakan koefisien persatuan luas.

Keempat cara dapat digunakan untuk keadaan yang berbeda, dalam artian

tergantung pada fase baik gas atau zat cair yang akan diolah, rasio kedua atau tiap-

tiap senyawa,tingkat perubahan konsentrasi, sehingga laju dari absorpsi dapat

ditentukan menggunakan koefisien seperti yang dituliskan dan dijelaskan diatas.

13

Page 14: DocumentWW

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan, yaitu:

1) Kolom Deoksigenator.

2) Pump.

3) Compressor.

4) Sensor probe.

5) Tanki Penampung air.

6) Flowmeter udara.

7) Flowmeter air.

Bahan yang digunakan, yaitu:

1) Air.

2) Udara.

3.2. Prosedur Percobaan

1) Tekan tombol power, lalu tekan tombol supply.

2) Tekan tombol pump 1 untuk mengalirkan air dari bak penampung ke kolom

deoksigenator

3) Atur flowmeter untuk air sesuai dengan laju alir yang ditetapkan.

4) Bila kolom deoksigenator penuh dengan air, hidupkan pump 2 yang berfungsi

untuk menyedot air dan dialirkan ke flowmeter dan sensor probe, dimana alat

ini digunakan untuk menghitung laju alir air dan O2 yang terserap dari inlet.

5) Kemudian air akan mengalir ke puncak Wetted Wall Absorption Colomn dan

selanjutnya akan turun dari puncak ke dasar kolom secara laminer yang berupa

lapisan tipis (film).

6) Bersamaan dengan itu tekan tombol compressor untuk mengalirkan udara

secara counter current ke dalam Wetted Wall Absorption Coloumn. Udara

yang dialirkan oleh Compressor sebelumnya masuk dalam flowmeter udara

untuk menghitung laju alir udara.

14

Page 15: DocumentWW

7) Kemudian air yang sudah bebas O2 masuk ke sensor probe untuk menghitung

O2 outlet. Dimana kedua alat ini dihubungkan dengan DO meter.

15

Page 16: DocumentWW

16

Page 17: DocumentWW

17

Page 18: DocumentWW

18

Page 19: DocumentWW

19