1. Absorber dan Stripper1.1. Definisi Absorber dan StripperAbsorber dan Stripper adalah alat yang digunakan untuk memisahkan satu komponen atau lebih dari campurannya menggunakan prinsip perbedaan kelarutan. Solut adalah komponen yang dipisahkan dari campurannya sedangkan pelarut (solvent ; sebagai separating agent) adalah cairan atau gas yang melarutkan solut. Karena perbedaan kelarutan inilah, transfer massa solut dari fase satu ke fase yang lain dapat terjadi.1.2. Prinsip Kerja Absorber Absorber bekerja berdasarkan prinsip absorbsi. Absorbsi adalah operasi pemisahan solut dari fase gas ke fase cair, yaitu dengan mengontakkan gas yang berisi solut dengan pelarut cair (solven / absorben) yang tidak menguap. 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 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 I mengandung larutan dari gas yang dimasukkan tadi. Kolom absorpsi adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Struktur yang terdapat pada kolom absorber dibagi menjadi tiga bagian yaitu:a. Bagian atas: Spray untuk megubah gas input menjadi fase cairb. Bagian tengah: Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh sehingga mudah untuk diabsorbsic. Bagian bawah: Input gas sebagai tempat masuknya gas ke dalam reaktor

Gambar 1. Kolom AbsorpsiKeterangan :(a) input gas(b) gas keluaran(c) pelarut(d) hasil absorbsi(e) disperser(f) packed column1.3. Prinsip Kerja StripperStripper bekerja berdasarkan prinsip stripping. Stripping adalah operasi pemisahan solute dari fase cair ke fase gas, yaitu dengan mengontakkan cairan yang berisi solute dengan pelarut gas ( stripping agent) yang tidak larut ke dalam cairan.Berdasarkan cara kontak antar fase, alat transfer massa difusional dibagi menjadi 2 jenis, yaitu : proses keseimbangan dimana operasi dengan keseimbangan antar fase, yaitu alat dengan kontak bertingkat ( stage wise contact / discree), misalnya menara menggunakan plat atau tray. proses dikontrol kecepatan transfer massa, yaitu alat dengan kontak kontinyu ( continuous contact), misalnya menara sembur, gelembung atau menggunakan bahan isian (packing).Menurut teori lapisan film, jika dua fase dikontakkan, di batas antar fase terdapat keseimbangan fase. Oleh karena itu, korelasi atau data-data di lapisan batas fase ini sangat perlu diketahui. Data-data keseimbangan telah banyak tersedia, meskipun penelitian tentang hal ini masih perlu dilakukan. Beberapa buku, terutama termodinamika telah menyajikan data keseimbangan untuk sistem tertentu, misal data kelarutan gas di Perry ( 6th ed., pp. 3-101 3-103)1.4. Pemilihan AbsorbenPelarut yang digunakan sebagai absorbent harus dapat melarutkan gas yang diinginkan. Ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam memilih absorbent, yaitu sebagai berikut :a. Gas SolubilityGas Solubility yang tinggi dapat meningkatkan kecepatan absorbsi dan menurunkan jumlah absorbent yang diperlukan.b. VolatilityAbsorbent harus mempunyai tekanan uap dan volatilitas yang rendah.c. CorrosivenessAbsorbent yang dipilih harus cocok dengan material konstruksi kolom sehingga tidak terjadi korosi.d. CostHarga absorbent yang dipilih tidak mahal dan mudah diperoleh.e. ViscosityViskositas absorbent yang rendah diperlukan agar kecepatan operasi absorbsi meningkat dan pressure dropnya rendah.f. Faktor lainAbsorbent yang dipilih tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan mempunyai titik beku rendah.1.5. Jenis-jenis Absorbera. Tray TowerTray tower adalah menara yang berbentuk silinder vertikal sebagai tempat terjadinya kontak antara liquid dan gas yang berlawanan melalui tray. Liquid masuk melalui bagian atas menara yang turun karena adanya gravitasi, sedangkan gas masuk dari bagian bawah menara yang kemudian naik melalui lubang-lubang pada tray. Jumlah stage ditentukan dari material balance, kondisi operasi, dan desain mekanis.b. Spray TowerSpray tower adalah menara absorbsi yang berbentuk vertikal silinder tempat terjadinya kontak antara liquid yang masuk dari bagian atas menara disemprotkan (spraying) dengan kecepatan alir tertentu dikontakkan dengan gas yang masuk dari bagian bawah menara. Untuk ketinggian yang rendah efisiensi spray tower kira-kira mendekati packed tower, tetapi untuk ketinggian yang melebihi 4 ft efisiensi spray tower akan menurun dengan cepat. c. Packed TowerPacked Tower adalah tipe absorber yang banyak digunakan karena pressure drop alirannya rendah, hold up cairannya kecil, lebih ekonomis dalam operasi cairan yang korosif dan biaya yang relatif murah. Kontak antara gas dan liquid terjadi secara counter current (berlawanan). Packed tower berbentuk tower vertikal yang diisi dengan packing untuk memperluas bidang kontak antara gas dan liquid.d. Plate columnPenggunaan plate column lebih luas bila dibandingkan dengan packed column secara special untuk destilasi. Keuntungan dari plate column adalah menyiapkan kontak lebih positif antara dua phase liquid. dapat menghandle cairan lebih besar tanpa terjadi floading, lebih mudah dibersihkan.1.6. Peralatan PendukungBeberapa peralatan yang dipasang pada tower absorber antara lain :a. Man way Man way adalah jalur yang diperuntukkan bagi manusia untuk melakukan perawatan (maintenance) pada bagian dalam kolom yang berdiameter 0,5 m.b. Liquid redistributor Liquid redistributor digunakan untuk mendistribusikan kembali cairan dalam kolom secara merata, sehingga kontak dapat berlangsung lebih baik. Liquid redistributor memiliki diameter lebih dari 0,6 m.c. Packing support Packing adalah penyangga yang digunakan untuk menopang beban packing dalam kolom. Packing support yang baik juga menyediakan kontak yang bagus antara gas dan cairan pada bawah kolom. Pengisian packing pada tower harus memenuhi karakteristik sebagai berikut permukaan interfacial antara fuida yang akan didinginkan dengan fluida yang mendinginkan besar, memiliki karakteristik aliran fluida yang didinginkan pada packing harus terjadi pertukaran volume fluida yang besar melalui cross section tower yang kecil tanpa loading/ fleeding dan presure drop yang rendah untuk gas, secara kimia inert dengan fluida yang diproses, mempunyai kekuatan struktural sehingga mudah dalam penangan dan instalasi, biayanya murah.Terdapat dua tipe packing, yaitu:a. Random PackingRandom packing di dalam tower disusun secara acak, material yang digunakan seperti batu, kerikil atau gumpalan batu arang, yang siap tersedia tetapi meskipun tidak mahal tetapi packing ini area permukaannya kecil dan sedikit aliran fluida. Random packing paling sering digunakan saat ini. Secara umum random packing menawarkan permukaan spesifik yang lebih besar dan pressure drop gas yang lebih besar pada ukuran yang lebih kecil, tetapi harganya lebih rendah / unit volume dibandingkan dengan ukuran yang lebih besar. Jenis random packing yang digunakan, yaitu rasching ring, berl saddle, intalox saddle dan other saddles design, pall ring atau flexiring, lessing ring, metal italox, h-pax, dan chempak, spiral rings, cross partition rings, grid tile, teller rossette, panapak, stedman packing, sulzer dan flexipac, wood grids, dowpac fn-90, poly grids, goodloe packing dan wire mesh packinga. Regular PackingPacking jenis ini menguntungkan karena pressure drop yang rendah dan laju alir fluida yang makin besar, namun packing jenis ini mahal biaya instalasinya. Jenis regular packing yang digunakan, yaitu Rasching ring, Double spiral ring, Section through expanded metal packing, Wood grids

Metal Intalox Metal Pall Ring Metal Hypak

Plastic Flexiring Chempak Packing Cascade Mini Packing

Panapak Packing Poly Grid Plastic Cooling Tower Packing

2. Scrubber2.1. Pengertian ScrubberScrubber adalah kelompok beragam perangkat kontrol polusi udara yang dapat digunakan untuk menghapus beberapa partikulat dan / atau gas dari aliran buangan industri. Secara tradisional, istilah "scrubber" telah disebut perangkat kontrol polusi yang menggunakan cairan untuk mencuci polutan yang tidak diinginkan dari aliran gas. Baru-baru ini, istilah ini juga digunakan untuk menggambarkan sistem yang menyuntikkan reagen kering atau bubur ke dalam aliran gas buang kotor untuk "mencuci" gas asam. Scrubber adalah salah satu perangkat utama yang mengontrol emisi gas, gas-gas terutama asam. Scrubber juga dapat digunakan untuk pemulihan panas dari gas panas dengan kondensasi gas buang.2.2. Prinsip Kerja ScrubberPada umumnya, scrubber terdiri dari 2 bagian, yaitu wet scrubber dan dry scrubber yang masing-masing memiliki fungsi sebagai berikut. a. Wet ScrubberGas buang dari pembakaran mungkin mengandung zat-zat yang dianggap berbahaya bagi lingkungan, dan scrubber dapat menghapus atau menetralisir zat. Sebuah scrubber basah digunakan untuk membersihkan udara, gas buang atau gas lain dari berbagai polutan dan partikel debu. Scrubber basah bekerja melalui kontak senyawa target atau partikulat dengan solusi scrubbing. Solusi mungkin hanya air (untuk debu) atau larutan reagen yang khusus menargetkan senyawa tertentu. Proses gas buang juga dapat mengandung racun larut dalam air dan / atau gas korosif seperti hidrogen klorida HCl atau amonia NH3. Ini dapat dihilangkan dengan sangat baik oleh scrubber basah. Penghapusan efisiensi polutan ditingkatkan dengan meningkatkan waktu tinggal dalam scrubber atau oleh peningkatan luas permukaan dari solusi scrubber dengan menggunakan nozzle semprot, menara dikemas atau inspirator sebuah. Scrubber basah dapat meningkatkan proporsi air dalam gas, sehingga segumpal tumpukan terlihat, jika gas tersebut dikirim ke stack.Parameter penting dalam sistem scrubber basah adalah laju aliran cairan. Hal ini umum dalam terminologi scrubber basah untuk mengungkapkan aliran cairan sebagai fungsi dari laju aliran gas yang sedang dirawat. Hal ini biasa disebut rasio cair ke gas (L / G rasio) dan menggunakan unit galon per 1.000 kaki kubik aktual atau liter / meter kubik (l / m).Tergantung pada desain scrubber, volume minimal cairan yang dibutuhkan untuk "basah" internal scrubber dan menciptakan target koleksi yang memadai. Setelah titik optimal tertentu, menambahkan kelebihan cairan untuk scrubber partikulat yang basah tidak meningkatkan efisiensi dan pada kenyataannya, bisa menjadi kontra-produktif dengan menyebabkan kehilangan tekanan yang berlebihan. Cair ke gas rasio untuk penyerapan gas sering lebih tinggi, di kisaran 20 sampai 40 galon per 1.000 ft aktual (3 sampai 6 liter per m sebenarnya). L / G rasio menggambarkan beberapa poin tentang pilihan scrubber basah digunakan untuk penyerapan gas. Sebagai contoh, karena sistem gas buang desulfurisasi harus berurusan dengan beban berat partikulat, terbuka, desain sederhana (seperti venturi, semprot kamar dan tempat tidur bergerak) yang digunakan. Juga, rasio cair ke gas untuk proses penyerapan lebih tinggi daripada untuk menghilangkan partikel dan kecepatan gas tetap rendah untuk meningkatkan proses penyerapan.b. Dry ScrubberSebuah sistem scrubber kering atau semi kering, tidak seperti scrubber basah, tidak menjenuhkan aliran gas buang yang sedang diobati dengan kelembaban. Dalam beberapa kasus tidak ada kelembaban yang ditambahkan, sedangkan lainnya hanya jumlah kelembaban yang dapat menguap dalam gas buang tanpa menambahkan kondensasi. Oleh karena itu, scrubber kering yang umumnya tidak memiliki segumpal tumpukan uap atau penanganan / pembuangan air limbah persyaratan. Sistem scrubber kering digunakan untuk menghilangkan gas asam (seperti SO2 dan HCl) terutama dari sumber pembakaran. Ada sejumlah desain sistem tipe scrubber kering. Namun, semua terdiri dari dua bagian utama atau perangkat: perangkat untuk memperkenalkan bahan gas asam sorben ke dalam aliran gas dan partikel perangkat kontrol untuk menghapus produk reaksi. Sistem scrubbing kering dapat dikategorikan sebagai injector sorben kering (DSIs) atau sebagai peredam semprot dryer (SDA). Peredam spray dryer juga disebut semi-kering scrubber atau pengering semprot. Sistem scrubber kering sering digunakan untuk menghilangkan gas berbau dan korosif dari operasi pabrik pengolahan air limbah. Media yang digunakan biasanya merupakan senyawa alumina aktif diresapi dengan bahan untuk menangani gas tertentu seperti hidrogen sulfida. Media yang digunakan dapat dicampur bersama-sama untuk menawarkan berbagai macam removal untuk senyawa berbau lain seperti metil merkaptan, aldehida, senyawa organik yang mudah menguap, dimetil sulfida, dan dimetil disulfida. Sorben injeksi kering melibatkan penambahan bahan alkali (kapur biasanya terhidrasi atau soda abu) ke dalam aliran gas untuk bereaksi dengan gas asam. Sorben bisa disuntikkan langsung ke beberapa lokasi yang berbeda: proses pembakaran, gas buang saluran (menjelang perangkat partikulat kontrol), atau ruang reaksi terbuka (jika ada). Gas-gas asam bereaksi dengan alkali sorbents untuk membentuk garam padat yang dibuang di perangkat kontrol partikulat. Sistem ini sederhana dapat mencapai hanya gas asam terbatas (SO2 dan HCl) efisiensi penghapusan. Efisiensi pengumpulan yang lebih tinggi dapat dicapai dengan meningkatkan kelembaban gas buang (yaitu, menggunakan semprotan air pendingin). Perangkat ini telah digunakan pada insinerator limbah medis dan limbah pembakar beberapa kota. Dalam peredam spray dryer, gas buang yang diperkenalkan ke sebuah menara penyerap (dryer) dimana gas-gas dikontakkan dengan bubur halus alkalin dikabutkan. Gas asam diserap oleh campuran bubur dan bereaksi untuk membentuk garam padat yang dikeluarkan oleh perangkat kontrol partikulat. Panas dari gas buang yang digunakan untuk menguapkan semua tetesan air, meninggalkan gas buang tak jenuh untuk keluar menara penyerap. Pengering semprot mampu mencapai tinggi (80 +%) efisiensi gas asam penghapusan. Perangkat ini telah digunakan pada boiler industri dan utilitas dan insinerator sampah kota.3.3 Macam-macam Scrubbera. Venturi Scrubber Sebuah venturi scrubber adalah bagian konvergen / divergen dari saluran. Bagian konvergen mempercepat aliran gas dengan kecepatan tinggi. Ketika aliran cairan disuntikkan di tenggorokan, yang merupakan titik kecepatan maksimum, turbulensi yang disebabkan oleh kecepatan gas yang tinggi atomizes cairan menjadi tetesan kecil, yang menciptakan luas permukaan yang diperlukan untuk transfer massa untuk mengambil tempat. Semakin tinggi penurunan tekanan di venturi, semakin kecil tetesan dan semakin tinggi luas permukaan. Untuk penghapusan simultan SO2 dan fly ash, venturi scrubber dapat digunakan. Bahkan, banyak dari natrium berbasis sistem industri pakai yang venturi scrubber awalnya dirancang untuk menghilangkan partikulat. Unit ini sedikit dimodifikasi untuk menyuntikkan minuman keras menggosok berbasis natrium. Meskipun pengangkatan kedua partikel dan SO2 di satu kapal bisa ekonomi, masalah penurunan tekanan tinggi dan menemukan media menggosok untuk menghapus beban berat abu terbang harus dipertimbangkan. Namun, dalam kasus di mana konsentrasi partikel rendah, seperti dari unit berbahan bakar minyak, dapat lebih efektif untuk menghilangkan partikulat dan SO2 secara bersamaan. b. Scrubber Tidur Kemasan Sebuah scrubber tidur kemasan terdiri dari sebuah menara dengan kemasan bahan di dalam. Ini bahan kemasan bisa dalam bentuk sadel, cincin, atau beberapa bentuk yang sangat khusus dirancang untuk memaksimalkan bidang kontak antara gas kotor dan cair. Menara dikemas biasanya beroperasi pada penurunan tekanan jauh lebih rendah daripada venturi scrubber dan karena itu lebih murah untuk beroperasi. Mereka juga biasanya menawarkan efisiensi penyisihan yang lebih tinggi SO2. Kekurangannya adalah bahwa mereka memiliki kecenderungan lebih besar untuk plug up jika partikel-partikel yang hadir dalam kelebihan dalam aliran udara knalpot. c. Menara SprayMenara Semprot memadai untuk pengumpulan partikel kasar lebih besar dari 10 sampai 25 pM diameter, meskipun dengan peningkatan tekanan nosel inlet cair, partikel dengan diameter 2,0 pM dapat dikumpulkan. Tetesan kecil dapat dibentuk oleh cairan tekanan tinggi di nozzle. Koleksi efisiensi tertinggi dicapai ketika tetesan kecil diproduksi dan perbedaan antara kecepatan tetesan dan kecepatan dari partikel bergerak ke atas tinggi. Tetesan kecil, bagaimanapun, telah menetap kecepatan kecil, sehingga ada berbagai ukuran tetesan optimal untuk scrubber yang bekerja dengan mekanisme ini. Menara spray dapat digunakan untuk penyerapan gas, tetapi mereka tidak seefektif menara tidur kemasan atau piring. Menara semprot dapat sangat efektif dalam menghilangkan polutan jika polutan sangat larut atau jika reagen kimia ditambahkan ke cairan. Sebagai contoh, menara semprot digunakan untuk menghilangkan gas HCl dari ekor gas buang di bidang manufaktur asam klorida. Dalam produksi pupuk superfosfat yang digunakan dalam manufaktur, SiF4 dan gas HF dilepaskan dari berbagai titik dalam proses. Menara spray telah digunakan untuk menghilangkan senyawa ini sangat larut. Menara spray juga digunakan untuk menghilangkan bau di makan tulang dan industri manufaktur lemak dengan menggosok gas buang dengan larutan KMnO4.Karena kemampuan mereka untuk menangani volume gas besar di atmosfer korosif, menara semprot juga digunakan dalam sejumlah sistem desulfurisasi gas buang sebagai tahap pertama atau kedua dalam proses penghapusan polutan. Keuntungan utama dari menara semprot lebih dari scrubber lain adalah desain mereka benar-benar terbuka, mereka tidak memiliki bagian internal kecuali nozel semprot.

Gambar 2. Spray Tower

3.5. Contoh penerapan sistem scrubberKelompok-kelompok kontaminan target untuk scrubber adalah HCl, H 2 SO 4, Klor, SO 2, uap dan uap asam basa. Kebanyakan scrubber untuk insinerator penanganan uap atau limbah cair desain packed bed. Gas asam biasanya merupakan target operasi scrubber. Berikut merupakan contoh penerapan sistem scrubber :a. Mengontrol Bau H2S Hidrogen sulfida (H2S) adalah gas beracun dan mudah terbakar yang memiliki bau busuk EGS. Treshold bau itu sangat rendah: 0,0005 PPM. Di sini, tahap sistem scrubber diperlukan. Tahap pertama, menggunakan bahan kimia murah untuk menyerap dan mengubah sebagian besar H2S. Untuk menghapus semua jejak H2S, bahan kimia yang dapat digunakan jauh lebih kuat (dan mahal) dalam tahap berikutnya. Berkat metode ini, gas tidak berbau lebih banyak dilepaskan ke lingkungan. Tidak adanya H2S pada aliran gas yang keluar, dikonfirmasi dan dilakukan pengukuran sederhana dengan tabung deteksi atau dengan analisis kromatografi. b. Aliran Gas BuangAliran gas buang adalah istilah yang digunakan untuk aliran udara atau gas, sarat dengan komponen berbahaya, yang dikeluarkan ke udara terbuka. Aliran gas buang dapat ditemukan dalam banyak aplikasi industry proses kimia , penggunaan pelarut , proses pembakaran, penggunaan lem , penggunaan gas berbahaya. Emisi dari aliran gas harus sesuai dengan standar emisi polusi udara yang ketat yang diterapkan ke banyak negara. Dengan demikian, perusahaan lebih beradaptasi dengan proses produksi mereka, sehingga mereka dapat memenuhi standar emisi tersirat oleh organisasi internasional dan hukum nasional. c. Gas scrubber Gas scrubber umumnya diterapkan di mana komponen berbau berbahaya, korosif atau buruk di udara atau aliran gas buang harus dihilangkan atau dinetralkan. Dimana mereka juga digunakan untuk menghilangkan partikel debu dari aliran gas buang ini. Pada kenyataannya, gas scrubber sering dipakai, dan tidak jarang dikombinasikan dengan teknologi lain. Salah satu alasan yang paling penting adalah bahwa gas scrubber memiliki sejarah panjang reliabilty dan keselamatan. Selain itu, mereka dapat digunakan dalam keadaan yang luas dan bahkan luar biasa, membuat mereka solusi pilihan untuk kebanyakan aplikasi.