ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj...
-
Upload
rikaadamayanti -
Category
Documents
-
view
9 -
download
1
description
Transcript of ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj...
![Page 1: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/1.jpg)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Peristiwa penyerapan fluida (gas dan likuid) dengan menggunakan suatu
penyerap berupa likuid yang berlangsung di dalam suatu kolom disebut absorpsi.
Di dalam kolom absorber gas yang akan diserap dialirkan ke bagian bottom
kolom sedangkan pelarut dialirkan ke bagian top kolom.
Peristiwa ini disebabkan karena gas lebih ringan dan mudah menyebar
daripada likuid. Sehingga kontak antara likuid dan gas akan berlangsung dengan
baik dan mempengaruhi banyaknya gas yang diserap oleh pelarut. Proses absorpsi
dapat dibedakan menjadi 2 bagian, antara lain:
1) Proses absorpsi secara fisika yang terdiri dari absorpsi dan deskripsi.
2) Proses absorpsi secara kimia yang biasanya disertai oleh reaksi kimia.
Pada absorpsi fisika terjadi karena adanya gaya Van der Waals pada
permukaan absorben. Panas absorpsi fisika rendah dan lapisan molekul pada
permukaan absorben biasanya lebih dari satu molekul. Sedangkan pada absorpsi
kimia terjadi reaksi antara absorbat dan absorben. Panas absorbs kimia tinggi dan
Lapisan molekul pada permukaan absorben hanya satu lapis.
1.2. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini adalah:
1) Mengetahui prinsip dan cara kerja Weted Wall Absorpsion Column.
2) Mengetahui aplikasi Wetted Wall Absorpsion Column.
3) Mengetahui cara menghitung koefisien perpindahan massa dalam likuid (kL)
1.3. Permasalahan
Masalah yang akan dibahas dalam percobaan ini adalah:
1) Bagaimanakah pengaruh laju aliran air pada Watted Wall Adsorbtion Column
terhadap Koefisien Perpindahan Massa (KL), Reynold Number (Re) dan
Sherwood Number (Sh).
![Page 2: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/2.jpg)
2
2) Bagaimanakah pengaruh laju aliran udara pada Watted Wall Adsorbtion
Column terhadap Koefisien Perpindahan Massa (KL), Reynold Number (Re)
dan Sherwood Number (Sh).
1.4. Hipotesa
1) Semakin besar laju aliran air pada Watted Wall Adsorbtion Column maka
semakin besar pula Koefisien Perpindahan Massa (KL), Reynold Number (Re)
dan Sherwood Number (Sh).
2) Semakin besar laju aliran udara pada Watted Wall Adsorbtion Column maka
semakin besar pula Koefisien Perpindahan Massa (KL), Reynold Number (Re)
dan Sherwood Number (Sh).
I.5. Manfaat
Manfaat dari percobaan ini adalah dapat mengetahui dan membandingkan
pemakaian laju aliran udara dan air yang berbeda pada watted Wall Adsorbtion
Column serta besarnya Koefisien Perpindahan Massa (KL),, Reynold Number
(Re), dan Sherwood Number (Sh).
![Page 3: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/3.jpg)
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Absorpsi gas merupakan suatu proses di mana campuran gas dikontakkan
dengan likuid yang bertujuan untuk memisahkan satu atau lebih komponen dari
gas. Pada operasi absorpsi gas terjadi perpindahan massa dari fase gas ke likuid.
Kecepatan larut gas dalam absorben tergantung pada kesetimbangan yang ada,
karena itu diperlukan karakteristik kesetimbangan sistem gas-likuid. 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.
2.1. Type-Type Absorber
Absorber digolongkan menjadi beberapa bagian berdasarkan klasifikasi
dan pemakaian pada operasinya. Pemakaiannya harus disesuaikan dengan kondisi
yang diinginkan. Absorber diklasifikasi ke dalam 4 type utama yang metodenya
digunakan untuk menghasilkan kontak interphase.
2.1.1. Spray Tower
Spray tower terdiri dari chamber-chamber besar di mana phase gas
mengalir dan masuk serta kontak dengan likuid terjadi di dalam spray nozzles.
Aliran phase di dalam spray tower di mulai dari likuid masuk ke dalam spray dan
jatuh karena gaya gravitasi, serta kontak secara countercurrent dengan aliran gas
yang masuk. Untuk ketinggian yang rendah, efisiensi ruang spray kira-kira
mendekati packed powder, tetapi untuk ketinggian yang melebihi 4 ft efisiensi
spray turun dengan cepat. Kemungkinan terjadinya interphase aktif yang sangat
besar pada saat terjadinya sedikit penurunan, ternyata pada prakteknya ditemukan
ketidakmungkinan untuk mencegah terjadinya hubungan ini.
Spray nozzles didesain untuk aliran likuid yang mempunyai bilangan
presure drop yang besar maupun kecil, untuk aliran likuid yang mempunyai flow
rate kecil, maka cross area kontaknya harus besar. Laju aliran yang mempunyai
![Page 4: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/4.jpg)
4
drop fals menentukan waktu kontak dan sirkulasinya disertai dengan influensasi
perpindahan massa antara dua phase dan harus kontak secara kontinu. Hambatan
pada transfer yaitu pada phase gas dikurangi dengan gerakan swirling dari falling
likuid droplets. Spray tower digunakan untuk perpindahan massa larutan gas yang
tinggi dengan dikontrol laju perpindahan masa secara normal pada phase gas.
2.1.2. Bubble Tower
Pada Bubble tower, gas terdispersi menjadi phase likuid di dalam fine
bubble. Small gas bubble merupakan bagian untuk menentukan luas area. Kontak
perpindahan massa terjadi di dalam bubble formation dan buble rise up melalui
likuid. Arah aliran countercurrent di mana gas terdispersi di bottom tower.
Gerakan bubble mengurangi hambatan likuid-phase. Penggunaan bubble tower
dengan sistem di mana pengontrol laju dari perpindahan masa pada phase likuid
yang absorpsinya adalah relatif phase gas. Mekanisme dasar perpindahan massa
terjadi di dalam bubble tower dan demikian juga dengan aliran counter di dalam
tank bubble batch di mana gas itu terdispersi di dalam botom tank.
2.1.3. Packed Tower
Packed tower merupakan type absorber yang digunakan untuk
memperbesar luas permukaan kontak antara gas dan liquid. Keuntungan dari
penggunaan packed tower, antara lain:
1) Presure drop aliran gas rendah.
2) Lebih ekonomis di dalam operasi cairan korosif karena ditahan untuk packing
keramik.
3) Biaya kolom dapat lebih murah dari plate column pada ukuran diameter yang
sama.
4) Cairan hold up kecil.
2.1.4. Plate Column
Plate column merupakan type absorber yang digunakan lebih luas
dibandingkan dengan packed column terutama untuk destilasi. Keuntungan dari
penggunaan plate column, antara lain:
1) Menyiapkan kontak lebih positif antara dua phase likuid.
2) Dapat menghandle cairan lebih besar tanpa terjadi floading.
![Page 5: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/5.jpg)
5
3) Lebih mudah dibersihkan.
2.1.5. Wetted Wall Column
Wetted wall column digunakan pada laboratorium
Dalam laboratorium, wetted wall telah digunakan oleh sejumlah pekerja
dan mereka telah membuktikan pentingnya menentukan berbagai faktor, dan
mengadakan basis dari hubungan yang telah dikembangkan untuk packed tower.
2.2 Kriteria Pemilihan Solvent
Apabila tujuan terpenting dalam absorpsi tersebut adalah untuk
menghasilkan larutan yang spesifik, misalnya dalam pembuatan asam klorida,
solven dispesifikasikan sebagai produk alamiah. Tetapi apabila tujuan terpenting
dari proses absorpsi tersebut adalah untuk mengembalikan beberapa unsur pokok
dari gas, beberapa pilihan sangatlah memungkinkan. Air, tentunya dapat
digunakan sebagai solven termurah dan terbanyak. Tetapi, ada juga karakteristik-
karakteristik yang harus diperhatikan antara lain :
1. Gas solubility (kelarutan gas) , Kelarutan gas haruslah tinggi, karena selain
dapat meningkatkan laju absorpsi juga dapat menurunkan kuantitas solven
yang dibutuhkan.
2. Volatility Solven, haruslah mempunyai tekanan uap yang rendah, sehingga
jika telah keluar dari proses absorpsinya solven tersebut masih merupakan
saturated solven. Semakin kecil volatility, maka make up solven akan
semakin kecil.
3. Corrosiveness (tidak korosif), Konstruksi material yang digunakan untuk
peralatan tidak terlalu mahal.
4. Cost (harga), Harga dari solven tersebut murah dan selalu tersedia di pasaran.
5. Viskosity, Penggunaan solven dengan viskositas rendah lebih menguntungkan
karena :
a) Mempercepat laju absorpsi
b) Memperbaiki flooding pada kolom absorpsi
c) Pressure dropnya rendah
d) Transfer panas berlangsung dengan baik
![Page 6: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/6.jpg)
6
6. Miscellaneous Solven haruslah tidak beracun, tidak mudah terbakar,
mengandung bahan kimia yang stabil, dan mempunyai freezing point yang
rendah. Type kolom absorber digolongkan ke dalam beberapa bagian yang
masing-masing memiliki klasifikasi dan pemakaian yang berbeda pada
operasinya. Dimana pemakaian harus disesuaikan dengan kondisi yang
diinginkan.
2.3 Perpindahan Massa di dalam Weted-Wall Columns
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. Persamaan dasar panda wetted wall
column ada 2, yaitu :
1.3.1 Koefisien perpindahan massa untuk aliran gas
Koefisien perpindahan massa untuk aliran gas dapat ditunjukkan oleh
persamaan :
KC . D . ρB . I M
DAB . ρ=0 ,23 . R
e0 , 83 . Sc0 , 44
.................... (1)
Dimana :
B = densitas likuid B
Re = Reynold Number
DAB = massa difusivitas komponen A yang menjadi likuid
Sc = bilangan number Schmidt.
1.3.2 Koefisien perpindahan massa untuk lapisan film (persamaan Vivian dan
Peaceman)
Koefisien perpindahan massa untuk lapisan film ditunjukkan oleh
persamaan Vivian dan Peaceman :
K I . Z
DAB
= 0 , 433 . Sc0,5 .( 2 gz 3
μ2)
1 6. Re0,4
.................... (2)
Dimana :
z = panjang kotak
g = gravitasi
![Page 7: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Re = Reynold Number
DAB = massa difusivitas komponen A yang menjadi likuid
μ = viskositas likuid B
Sc = bilangan number Schmidt.
4r/μ dimana r adalah massa flowrate likuid per unit wetted parameter. Koefisien
film likuid terletak antara 10 – 20 % lebih rendah daripada persamaan teoritis
untuk absorpsi di dalam aliran laminar film.
2.4 Aliran di dalam Pipa
Korelasi untuk perpindahan massa pada dinding dalam haruslah
mempunyai bentuk yang sama dengan korelasi untuk perpindahan kalor, karena
persamaan dasar untuk difusi dan konduksi itu serupa. Persamaan ini merupakan
persamaan yang paling sederhana yang cukup cocok dengan data publikasi dalam
jangkauan angka reynolds dan angka Schmidt yang cukup luas. Bentuk alternatif
dari bentuk korelasi itu didapat dengan membagi persamaan diatas dengan NR e x
NSc sehingga menghasilkan faktor jM yang sebagaimana ditunjukkan oleh Chilton
dan Colbum sama dengan jH dan juga f/2. Suku (µ/µw) 0,14 biasa 1,0 untuk
perpindahan massa karena itu ditinggalkan. Analogi untuk persamaan ini berlaku
umum untuk perpindahan kalor dan perpindahan massa dengan pelarutan yang
sama.
Perluasan analogi ini sehingga menutupi rugi gesek yang dilakukan untuk
pipa saja karena semua rugi disini berasal dari gesek kulit saja. Analogi ini tidak
berlaku untuk rugi gesek dimana tidak terdapat seret bentuk dari pemisahan aliran,
sebagaimana terdapat pada aliran seputar benda. Korelasi yang telah disajikan
untuk berbagai kisaran angka Schmidt. Data untuk penguapan beberapa macam
zat cair didalam menara didnding basah dikorelasi dengan eksponen yang agak
lebih tinggi baik untuk angka Reynold maupun untuk angka Schmidt. Angka
Schmidt 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 riak dan kegombang mesti
berbeda dari permukaan perpindahan padat yang licin. Korelasi untuk
perpindahan massa dan angka schmidt yang tinggi (antara 430 – 100.000) didapat
![Page 8: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/8.jpg)
8
dengan mengukur laju kelarutan didalam tabung asam benzoat didalam air dan zat
cair viscous. Perbedaan antara eksponen angka Schmidt dan nilai 1/3 yang biasa
mungkin tidak banyak, tapi eksponen angka Reynold jelas lebih besar dari 0,80.
2.5 Teori-Teori Pada Absorber
2.5.1 Teori Film
Teori film bersifat elementer, semua aliran di dalam aliran fluida turbulen
terkonsentrasi dalam suatu stagnant film. Berikutnya terhadap dinding atau batas
stasioner fluida, menurut model ini semua driving forerce atau garad konsentrasi
untuk mengurangi stagnant film serta konsentrasi di dalam bulk fluida adalah
konstan, hal ini dikarenakan oleh adanya turbulen yang tingi. Turbulen yang tingi
mengurangi stagnant fluida.
Tebal dari film hayalan yang digunakan untuk masa pada kecepatan aliran
yang sebanding adalah tidak sama kecuali pada kondisi batas. Dari Reynold
analogi, koefisien dari transfer massa banyak digunakan, akan tetapi lebih sedikit
dibandingkan dengan koefisien transfer atau juga apabila dibandingkan dengan
koefisien permukan. Dalam teori film ketebalan film efektif ditentukan oleh
bagaimana kondisi laminer dan turbulen. Gradien konsentrasi merupakan
karakteristik steady state.
Persyaratan kontak antara liquid dan gas merupakan persyaratan yang
paling sulit dicapai, terutama pada tower yang besar. Secara ideal, terdistribusi
dari top packing, mengalir dalam bentuk film tipis dari seluruh permukaan
packing turun ke bawah tower. Sebenarnya film tersebut, cenderung menebal pada
beberapa tempat dan menipis di tempat lain, sehingga liquid itu mengumpul
menjadi arus-arus kecil dan mengalir melalui lintas-lintas tertentu dalam packing.
Lebih-lebih pada laju aliran rendah, sebagian besar permukaan mungkin kering
atau sedikitnya diliputi oleh film stagnant liquid. Efek ini disebut sebagai
chanelling dan merupakan penyebab utama dari unjuk kerja yang kurang
memuaskan pada menara berukuran besar.
2.5.2 Teori Penetrasi
Suatu gelembung gas yang berada pada likuid yang bergerak ke luar dari
likuid, dituliskan dalam persamaan menjadi :
![Page 9: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/9.jpg)
9
∂C A
∂θ= DAB .
∂C A
∂ t2.................... (3)
Rumus di atas digunakan berdasarkan teori penetrasi. Dimana θ
merupakan waktu yang diperlukan oleh gelembung gas untuk naik dengan jarak
tempuh sama dengan jarak gelembung. Teori penetrasi digunakan oleh Higbie
untuk menganalisa fase cair. Dalam absorpsi gas dimana cairan diasumsikan
sebagai aliran laminer atau stasioner. Higbie mempertimbangkan bahwa transfer
di dalam cairan dengan transport molekul unsteady state.
Konsep yang dikemukakan oleh Higbie ini menghasilkan suatu persamaan
untuk fluks masa pada titik yang berada pada permukan cairan yang diekspose
untuk absorpsi gas. Berbeda halnya dengan Danckwerte yang menggunakan
konsep unsteady state ini untuk absorpsi di dalam suatu cairan turbulen dengan
mengangap random surface renewal. Kemudian Marcello, yang melakukan
perbaikan terhadap model film penetrasi. Yaitu dengan kombinasi dari dua
model di atas pada Sc yang rendah model film steady state kelihatanya pada Sc
yang tinggi. Sedangkan pada model unsteady state surface renewal lebih
mengambarkan situasi yang menguntungkan .
2.6 Penggunaan Absorpsi
Absorpsi gas oleh zat padat digunakan pada gas masker. Alat berikut ini
berisi arang halus yang, 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 bahwa pada
temperatur yang tinggi sifat pelumas grafit sangat berkurang dan kembali lagi
apabila temperatus direndahkan (dikurangi). Dengan analisis kimia kadang-
kadang diperoleh kesulitan, hal ini disebabkan oleh karena adanya daya serap dari
beberapa endapan terhadap ion-ion dalam larutan.
Berdasarkan kegunaan dari absorber, maka absorber dibagi menjadi :
![Page 10: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/10.jpg)
10
1. Packed Tower Dipilih untuk menangani material yang sangat korosif, liquid
yang berbuih, tower yang diameternya besar dan melibatkan pressure drop
yang rendah.
2. Plate Tower Dirancang untuk operasi absorpsi gas atau stripping gas yang
memiliki banyak persamaan untuk menurunkan angka. Perbedaanya terletak
pada pemisahan yang didasarkan pada pemdistribusian berbagai substansi
antara fase gas dan liquid ketika seluruh komponen antara dua fase.
3. Stirred Tank Digunakan pada sistem reaksi kimia di mana gas akan
diabsorpsi terlebih dahulu dan kemudian akan bereaksi dengan suatu
komponen dengan larutan. Alat ini memiliki kelebihan ketika reaksi berjalan
lambat, dalam hal ini pada fase liquid, sehingga membutuhkan residence time
yang lama dibandingkan dengan waktu yang disediakan.
4. Sparged Tower Mempunyai efisien dan massanya lebih rendah dibandingkan
stirred tank.
5. Spray Chamber Digunakan untuk skala besar dengan sistem dasarnya untuk
mengalirkan SO2 dari boiler gas buangan yang dikeluarkan dari stasiun
pembakaran batubara.
6. Venturi Scrubber Umumnya digunakan untuk mengalirkan bahan-bahan
partikel dari aliran gas ke penyerapan uap terlarut.
7. Falling Film Absorber Tipe ini sangat cocok untuk skala besar atau komersil
di mana panas yang diperbolehkan selama absorpsi sangat tinggi.
Absorpsi gas adalah operasi di mana campuran gas dikontakkan dengan
liquid untuk tujuan melewatkan suatu komposisi gas atau lebih dan menghasilkan
larutan gas dalam liguid. 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.
2.6.1 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.
![Page 11: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/11.jpg)
11
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.
2.6.2 Sistem Multikomponen
Bila campuran gas dikontakkan dengan liquid pada kondisi tertentu,
kelarutan setimbang, gas tidak akan saling mempengaruhi kelarutan gas, yang
dinyatakan dalam tekanan parsiil 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:
1. Gaya rata-rata tolak menolak dan tarik menarik dalam larutan tidak berubah,
dalam campuran bahan, volume larutan berubah secara linear.
2. Pada pencampuran bahan tidak ada panas yang diserap maupun yang
dilepaskan.
3. 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
![Page 12: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/12.jpg)
12
memberikan permukaan yang luas untuk kontak zatcair dan gas serta membantu
terjadinya kontak antara kedua fase.
Persyaratan pokok yang diperlukan untuk isian menara ialah:
1. Harus tidak bereaksi kimia dengan fluida di dalam menara
2. Harus kuat, tetapi tidak terlalu berat.
3. Harus mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu
banyak zat cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan
terlalu tinggi.
4. Harus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskan antara zat cair
dengan gas.
5. 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:
5) Menggunakan koefisien individual
6) Menggunakan koefisien menyeluruh atas dasar fase gas atau zat cair.
7) Menggunakan koefisien volumetrik.
8) Menggunakan koefisien persatuan luas.
![Page 13: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/13.jpg)
13
BAB III
METODOLOGI
3.1 Bahan yang Digunakan
1. Air
2. Udara
3.2 Alat-alat yang digunakan
Wetted Wall Absorption Column terdiri dari :
![Page 14: ndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj bjcvbuuyufgvndiwdjiwdfjowdjowdjowdfefjecdknvfvbdfvdvvbzdj](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022072012/55cf98fa550346d0339ad05a/html5/thumbnails/14.jpg)
14
1. Tabung 1 berupa kolom Deoksigenator merupakan tabung bebas O2.
2. Pompa 1 berfungsi untuk mengalirkan ke kolom deoksigenator.
3. Pompa 2 berfungsi untuk menyedot air dan dialirkan ke flowmeter air.
4. Kompressor berfungsi untuk menyedot udara.
5. Tabung 2 berupa wetted wall yang merupakan tempat terjadinya absorpsi dan
adanya aliran film.
6. Sensor probe inlet dan outlet berfungsi untuk mendeteksi O2 yang terserap.
3.3 Prosedur Percobaan
1. Tekan tombol power lalu tekan tombol supply
2. Tekan tombol pump 1untuk mengalirkan air dari bak penampung ke kolom
deoksigenator
3. Atur flowmetter 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 flowmetter 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, O2 mengalir dari dasar kolom setelah terlebih dahulu
dipompakan udara oleh Komperessor melalui cakram yang mendistribusi
udara ke kolom sehingga O2 naik ke atas dan sebaliknya film turun ke bawah
secara counter current. Udara yang dialirkan oleh kompressor sebelumnya
masuk dalam flowmeter udara untuk menghitung laju alir udara.
7. Kemudian air yang sudah bebas O2 masuk ke sensor probe untuk menghitung
O2 outlet. Dimana kedua alat ini dihubungkan dengan DO meter.