Lap Tetap Absorbsi 1

7/21/2019 Lap Tetap Absorbsi 1

1/15

SATUAN OPERASI-2

ABSORPSI I

Disusun Oleh:

Kelas : 4 KBKelompok : II

Ari Revitasari (0609 3040 0337)

Eka Nurfitriani (0609 3040 0341)

Kartika Meilinda Krisna (0609 3040 0346)

M. Agus Budi Kusuma (0609 3040 0348)

Nyimas Nur Komala Dewi (0609 3040 0351)

Sampuspita Sari (0609 3040 0356)

Yolanda Desriani (0609 3040 0359)

Dosen Pembimbing : Ir. Nyayu Zubaidah, M.Si

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2012


2/15

ABSORPSI I

I. Tujuan Percobaan

Mahasiswa dapat menentukan perbedaan tekanan udara sepanjang kolom kering

sebagai fungsi dan laju alir udara dengan laju alir yang berbeda-beda.

Mahasiswa dapat menguji perbadaan tekanan udara sepanjang kolom sebagai

fungsi laju alir udara untuk beberapa laju alir yang berbeda sepanjang kolom.

II. Alat dan bahan yang digunakan

Satu unit peralatan absorpsi Udara tekan

Air

III. Gambar Alat ( terlampir )

IV. Dasar Teori

Absorpsi gas atau penyerapan gas merupakan proses perpindahan massa. Pada

absorpsi gas, uap yang diserap dari campurannya dengan gas tidak aktif atau

lembab (inert gas) dengan bantuan zat cair dimana gas terlarut (solute gas) dapat

larut banyak atau sedikit.

Alat yang banyak digunakan dalam absorpsi gas dan beberapa operasi lain

adalah menara isian. Piranti ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk silinder atau

menara yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi pada bagian

bawah. Pemasukan zat cair dan distribusinya pada bagian atas. Sedang pengeluaran

gas dan cair masing-masing di atas dan di bawah. Serta suatu zat padat diatas

penyangga. Bentukan ini disubut isian menara atau tower packing.

Jenis-jenis menara isian yang diciptakan orang banyak sekali macamnya.

Tetapi ada beberapa jenis yang lazim digunakan. Macam-macam menara isian

terbagi menjadi 2 yaitu yang diisikan dengan mencurahkan secara acak ke dalam

menara dan disusun kedalam menara dengan tangan.

Persyaratan pokok menara isian :

Harus tidak bereaksi dengan fluida didalam menara.

Tidak terlalu berat.

Harus mengandung cukup banyak laluan arus

Harus memungkinkan terjadinya kontak antara gas dan zat cair

Tidak teralu mahal.


3/15

Absorpsi

Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan

cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan

pelarutan. Kelarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gaya-gaya

fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya tersebut juga oleh ikatan kimia (padaabsorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan

dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena itu

absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik. Kegunaan utama dari absorpsi adalah

pembersihan gas (misalnya gas buang) dan pemisahan campuran gas (bertujuan

untuk memperoleh kembali komponen tertentu). Absorpsi juga berperan penting

dalam kaitannya dengan proses-proses kimia, misalnya pada pembuatan asam

sulfat dan asam nitrat.

Absorben

Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi pada

permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi kimia. Absorben sering juga

disebut sebagai cairan pencuci.

Persyaratan absorben :

Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang besar.

Memiliki tekanan uap yang rendah

Tidak korosif.

Mempunyai viskositas yang rendah

Stabil secara termis.

Murah

Absorber

Absorber atau alat tempat terjadinya absorbsi adalah tempat campuran gas dan

absorben yang dikontakkan satu sama lain secara intensif, yang biasanya

berlawanan. Absorben didistribusikan sebaik mungkin yaitu permukaannya dibuat

luas dengan bantuan perlengkapan yang khusus misalnya benda pengisi,

penyemprot, benda rotasi atau pelat .

Fungsi absorpsi dalam Industri

Meningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya.

Contoh :

Formalin yang berfase cair berasal dari formaldehid yang berfase gas dapat

dihasilkan melalui proses

Kolom Absorpsi

Adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi dari zat

yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan


4/15

melewatkan zat yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut

dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut.

Gambar Kolom Absorber

Struktur dalam absorber :

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

Bagian tengah : Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh

sehingga mudah untuk diabsorbsi

Bagian bawah : Input gas sebagai tempat masuknya gas ke dalam reaktor.

Prinsip Kerja Kolom Absorpsi

Kolom absorbsi adalah sebuah kolom, dimana ada zat yang berbeda fasemengalir 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.


5/15

Gambar Prinsip Kerja Kolom Absorpsi

Proses pengolahan kembali pelarut dalam kolom absorber

Konfigurasi reaktor akan berbeda dan disesuaikan dengan sifat alami dari

pelarut yang digunakan. Aspek Thermodynamic (suhu dekomposisi dari pelarut),

Volalitas pelarut, dan aspek kimia/fisika seperti korosivitas, viskositas, toxisitas,

saat volalitas pelarut sangat rendah ,contohnya pelarut tidak muncul pada aliran

gas, proses untuk meregenerasinya cukup sederhana yakni dengan memanaskannya

.

Berikut beberapa contoh gambar dari proses diatas :

1.

Contoh pertamaCairan absorber yang akan didaur ulang masuk kedalam kolom pengolahan

dari bagian atasnya dan akan dicampur /dikontakan dengan stripping vapor.Gas

ini bisa uap atau gas mulia dengan kondisi termodinamika yang telah

disesuaikan.dengan pelarut yang terpolusi. Absorber yang bersih lalu digunakan

kembali di absorpsi kolom.

2. Contoh kedua


6/15

Absorber yang akan didaur ulang masuk ke kolom pemanasan stripping

column.The stripping vapor dibuat dari cairan pelarut itu sendiri.Bagian yang

telah didaur ulang lalu digunakan lagi untuk menjadi absorber.

3. Contoh ketiga

Sebuah kolom destilasi juga dapat digunakan untuk mendaur ulang.

Absorber yang terpolusi dilewatkan kedalam destilasi kolom. Dibawahnya,

pelarut dikumpulkan dan dikirim kembali ke absorber.

Aplikasi kolom Absorber

Bidang utama penggunaan absorpsi adalah pembersihan gas dan pemisahan

campuran gas, teknologi Refrigerasi, teknologi proses pembuatan formalin dan

Proses pembuatan asam nitrat.

1)Teknologi Refrigerasi

Refrigerasi absorpsi merupakan siklus yang digerakkan oleh energi termal.

Berbeda dengan sistem refrigerasi konvensional, energi mekanik yang

diperlukan oleh refrigerasi absorpsi sangat kecil. Diagram refrigerasi absorpsi

efek tunggal dapat dilihat pada Gambar berikut ini:


7/15

Diagram siklus refrigerasi absorpsi efek tunggal

2)

Teknologi Proses Pembuatan Formalin

Formaldehid sebagai gas input dimasukkan ke dalam reaktor. Output dari

reaktor yang berupa gas yang mempunyai suhu 182 0C didinginkan pada

kondensor hingga suhu 55 0C,dimasukkan ke dalam absorber. Keluaran dari

absorber pada tingkat I mengandung larutan formalin dengan kadar formaldehid

sekitar 37

40%. Bagian terbesar dari metanol, air,dan formaldehid

dikondensasi di bawah air pendingin bagian dari menara, dan hampir semua

removal dari sisa metanol dan formaldehid dari gas terjadi dibagian atas

absorber dengan counter current contact dengan air proses.

3)

Proses pembuatan asam nitrat

Tahap akhir dari proses pembuatan asam nitrat berlangsung dalam kolom

absorpsi. Pada setiap tingkat kolom terjadi reaksi oksidasi NO menjadi NO2 dan

reaksi absorpsi NO2 oleh air menjadi asam nitrat. Kolom absorpsi mempunyai

empat fluks masuk dan dua fluks keluar. Empat fluks masuk yaitu air umpanabsorber, udara pemutih, gas proses, dan asam lemah. Dua fluks keluar yaitu

asam nitrat produk dan gas buang. Kolom absorpsi dirancang untuk

menghasilkan asam nitrat dengan konsentrasi 60 % berat dan kandungan NOx

gas buang tidak lebih dari 200 ppm.

Peralatan Absorpsi Gas

1. Menara sembur

Menara sembur terdiri dari sebuah menara, dimana dari puncak menara

cairan disemburkan dengan menggunakan nosel semburan. Tetes tetes cairan

akan bergerak ke bawah karena gravitasi, dan akan berkontak dengan arus gas

yang naik ke atas. Nosel semburan dirancang untuk membagi cairan kecil kecil.

Makin kecil ukuran tetes cairan, makin besar kecepatan transfer massa. Tetapi

apabila ukuran tetes cairan terlalu kecil, tetes cairan dapat terikut arus gas

keluar. Menara sembur biasanya digunakan umtuk transfer massa gas yang

sangat mudah larut.


8/15

2.

Menara gelembung

Menara gelembung terdiri dari sebuah menara, dimana di dalam menara

tersebut gas didispersikan dalam fase cair dalam bentuk gelembung. Transfer

massa terjadi pada waktu gelembung terbentuk dan pada waktu gelembung naik

ke atas melalui cairan (gambar 2). Menara gelembung digunakan untuk transfer

massa gas yang relatif sukar larut. Gelembung dapat dibuat misalnya dengan

pertolongan distributor pipa, yang ditempatkan mendatar pada dasar menara.

3. Menara paking

Menara paking adalah menara yang diisi dengan bahan pengisi, gambar 3.

Zat cair masuk lalu didistribusikan di atas isian itu dengan distributor, sehingga

pada operasi yang ideal membasahi permukaan isian secara seragam. Gas yang

mengansung zat terlarut masuk ke ruang pendistribusi yang terdapat di bawah

isian dan mengalir ke atas melalui celah antar isian, berlawanan arah dengan

aliran zat cair.


9/15

Jenis-jenis isian menara (packing)

Isian menara terbagi atas dua jenis yaitu yang diisikan dengan mencurahkan

secara acak ke dalam menara dan yang disusunkan ke dalam menara dengan

tangan. Persyaratan pokok yang diperlukan untuk packing yaitu :

Tidak bereaksi kimia dengan fluida di dalam menara

Tidak terlalu berat

Memungkinkan terjadinya kontak yang baik antara zat cair dan gas.

Mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu banyak zat

cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggi.


10/15

Salah satu tipe distributor Liquid

4.

Menara Pelat

Menara pelat adalah menara yang secara luas telah digunakan dalam industri.Menara ini mempunyai sejumlah pelat dan fasilitas yang ada pada setiap pelat,

maka akan diperoleh kontak yang sebaik-baiknya antara fase cair dengan fase

gas. Fasilitas ini dapat berupa topi gelembung (bubble caps) atau lubang ayak

(sieve). Pada pelat topi gelembung dan lubang ayak, gelembung gelembung

gas akan terbentuk. Transfer massa antar fase akan

terjadi pada waktu gelembung gas terbentuk dan pada waktu gelembung gas

naik ke atas pada setiap pelat. Cairan akan mengalir dari atas ke bawah

melintasi pelat di dalam kolom.

V.

Prosedur Kerja

A.

Perbedaan Tekanan Udara Sepanjang Kolom Kering.

Mengeringkan kolom yang akan digunakan dengan menggunakan laju alir

udara maksimum.

Menghubungkan bagian atas dan bawah kolom dengan manometer air

dengan menggunakan katup S1 dan S2.

Membaca perbedaan tekanan sepanjang kolom untuk beberapa range laju

alir udara.

B. Perbedaan Tekanan Udara Sepanjang Kolom Dengan Laju Alir Air.

Mengisi tangki dengan air hingga penuh.

Menghidupkan pompa atau mengatur C1 sehingga didapat laju alir 1 L/min

sepanjang kolom.

Mengalirkan udara dari bawah kolom basah sebagai fungsi dan laju alir

udara.

Mencatat beda tekanan udara sepanjang kolom sebagai fungsi dan laju alir

udara.


11/15

Mencatat perbedaan tekanan sepanjang kolom sebagai fungsi dan laju alir

udara untuk beberapa laju alir berbeda sehingga 1 L/min. memperhatikan

perubahan kolom pada setiap pergantian laju alir.

VI. Data Pengamatan

Laju Alir Air

(L/menit)

20 40 60 80 100 120 140

1,0 0,9 1,3 2,4 5 7,6 10,8 18,1

2,0 1,58 2,23 6 8,7 13 16,1 26,2

3,0 1,4 3 6,8 13 18,6 61 74

4,0 1,99 3,4 8,2 16,8 34,8 70 72

5,0 4,2 12,2 29,4 72 77 74 71

6,0 5.8 16,4 33 66,4 77,8 88,8 91

7,0 10 29,1 56,3 85 92 96 90

Tabel Data Pengamatan pada Kolom Basah

Laju Alir Air

(L/menit)

Log Laju Alir Udara (L/min)

20 40 60 80 100 120

0 -0,64576 0,11394 -0,22185 0,08636 0,34342 0,64345

0,30103 0,2 -0,39794 -0,09691 0,07918 0,57978 0,76342

0,47712 0,3 0 0 0,44715 0,68124 0,04921

0,60206 0,5 0,53147 0,70757 0,85733 0,17609 1,54406

0,69897 0,62325 0,79239 1,00000 1,23044 - -

0,77815 0,76343 1,18184 0,07918 - - -

0,8451 1

VII. Analisa Percobaan

Pada praktikum kali ini yaitu proses pemisahan dengan menggunakan

metode Absorbsi. Metode absorbsi ini dapat dilakukan pad fluida yang relatifberkonsentrasi rendah maupun yang bersifat konsentrat. Prinsip kerja pada metode

ini yaitu dengan memanfaatkan besarnya difusivitas molekul-molekul gas pada

larutan tertentu yang digunakan.

Percobaan pertama yaitu menggunakan Kolom Kering yang hanya dialiri

udara. Pada saat mengamati, dapat dilihat bahwa semakin besar laju alir udara

maka skala nilai pembacaan pada manometer akan semakin meningkat. Hal inilah

yang mengakibatkan penurunan laju alir udaranya. Secara umum, nilai atau angka

ketinggian dari Manometer dan penurunan laju alir ialah konstan., namun pada

praktikum kali ini tidak karena disebabkan oleh beberapa faktor non teknis seperti

pembacaan nilai manometer yang kurang teliti dll.


12/15

Sedangkan untuk percobaan kedua engenai perbedaan tekanan udara

sepanjang kolom dengan laju alir. Berbeda dengan percobaan pertama, kali ini

yang digunakan ialah kolom basah yang dialiri air dan udara. Prinsipnya yaitu

dengan membuat kontak antara air dan udara yang terjadi pada kolom, dimana air

dialirkan dari atas dan gas dialirkan dari kolom bagian bawah. Hal ini dilakukankarena berat jenis dari gas lebih rendah sehingga dialirkan dari bawah dan

memungkinkan untuk gas merambat dengan mudah.

Pada kedua percobaan tersebut, terdapat beberapa hal penting yang dapat

dianalisa dari tabel yang ada, bahwa beberapa dari perbedaan tekanan yang terjadi

(ada yang stabil pada saat peningkatan dan penurunannya) mungkin disebabkan

oleh tidak adanya ruang lalauan untuk zat cair mengalir sehingga lajunya

terhambat. Perlu diperhatikan juga untuk mengamati nilai manometer dengan teliti

untuk meminimalisir kesalahan dalam pengambilan data dan perhitungan.

VIII. Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan maka dapat disimpulkanbahwa :

Penurunan tekanan pada kolom basah lebih besar dibandingkan dengan

penurunan tekanan kering.

Semakin besar laju alir maka semakin besar pula penurunan tekanannya.

Menara isian akan bekerja sesuai dengan sample yang dipakai.

Semakin tinggi laju flow air pada kolom , maka semakin tinggi beda tekanan

udara pada kolom dan menyebabkan terjadinya fluiding.

IX. Daftar Pustaka

Effendi, Sahrul.2012.Petunjuk Praktikum Satuan operasi 2.Palembang: POLSRI

Gambar Alat


13/15

Peralatan absorbsi

laju alir udara

(L/menit)

beda tekanan

(Pa)

40 0


14/15

60 9,8

80 9,8

100 19,6

120 98

140 294

160 313,6

Laju Alir Beda Tekanan (Pa)

0

50

100

150

200

250

300

350

0 50 100 150 200

beda

tekanan

laju alir udara

grafik laju alir udara vs beda tekanan

Series1


15/15

Air

(L/menit

) 20 40 60 80 100 120 140 160

1 0 0 0 9,8 9,8 9,8 98 68,6

2 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 78,4 166,6 490

3 9,8 9,8 9,8 9,8 9,8 294 686 1176

4 9,8 19,6 225,4 9,8 98 1666 3430 4116

5 0 9,8 19,6 9,8 2940 4214 4312 4018

6 235,2 166,6 784 2254 1372 4508 3724 4704

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beda

tekanan(

Pa)

Laju Alir Air

Grafik Beda Tekanan Vs Laju Alir Air

laju alir air 6,0

laju alir air 5,0

laju alir air 4,0

laju alir air 3,0

laju alir air 2,0

laju alir air 1,0

Documents

Lap Tetap Absorbsi 1