ABSORPSI [PDF]

Citation preview

TEKNOLOGI PENGENDALIAN PENCEMAR UDARA Semester Ganjil 2010-2011



ABSORPSI Joni Hermana Rachmat Boedisantoso Jurusan Teknik Lingkungan FTSP – ITS Kampus Sukolilo, Surabaya – 60111



Absorpsi  merupakan perpindahan komponen gas dari fase gas ke fase cair 



 







Absorpsi/scrubbing melibatkan gas buangan terkontaminasi kontak dengan absorban (solven) sehingga satu atau lebih kandungan gas buangan dihilangkan, diolah atau dimodifikasi oleh absorban. Proses yang terjadi dapat secara kimiawi atau fisik. Jumlah gas yang terlarut ke dalam solven tergantung dari karakteristik gas buangan dan solven sendiri. Absorbsi digunakan terutama untuk kontrol gas sulfur, nitrogen, khlorida, amoniak dan beberapa hidrokarbon.



Beberapa pengertian yang berhubungan dengan proses absorpsi : a. Absorbent (Solven)  Berupa cairan, biasanya air, tempat kontaminan di absorp.  Kelarutan gas berbeda di dalam setiap solven. Sebagai contoh kelarutan nitrogen, oksigen dan CO2 10 x lebih besar di dalam etanol, aceton atau benzene daripada air.  Solven adalah bahan kimia yang mempunyai kelarutan tinggi dan viskositas rendah.  Dengan memilih jenis absorbent sesuai dengan kelarutan bahan absorbat, maka laju absorpsi meningkat dan penggunaan absorbent lebih sedikit.



b. Absorbate (Solute)  Kontaminan dalam bentuk gas yang diabsorpsi oleh absorbent, diantaranya : SO2 dan H2S. c. Transfer massa  Prinsip trasfer massa digunakan pada absorbsi. Cara efisiensi yang dapat dilakukan dengan mengkontakkan buangan dengan solven dengan mengalirkan gas dari bawah ke atas pada tabung berisi solven.



d. Interface  Daerah dimana terjadi kontak antara fase gas (absorbate) dangan fase cair (absorbent). e. Solubility  Kemampuan gas untuk larut ke dalam suatu cairan.



Absorpsi  suatu operasi transfer massa. Dalam absorpsi massa dari fase gas ke fase cair terjadi sebagai hasil dari adanya perbedaan konsentrasi, hingga mencapai kondisi keseimbangan (equilibrium condition).  Peralatan absorpsi yang digunakan untuk menyisihkan kontaminan dalam bentuk gas dinamakan absorber.  Dalam desain absorber untuk emisi gas, perpindahan massa optimum dapat dicapai pada kondisi sebagai berikut : 



Tersedianya



daerah kontak (interface) yang luas Terjadinya pencampuran yang baik (good mixing) antara gas dan cairan. Tersedianya waktu kontak yang cukup antar fase Tingkat solubilitas atau kelarutan yang tinggi dari kontaminan di dalam absorbent







Beberapa sifat liquid yang perlu diperhatikan didalam memilih jenis liquid yang akan dipergunakan sebagai absorber diantaranya :   



 



Kelarutan gas, kelarutan yang tinggi dapat meningkatkan laju absorpsi dan meminimisasi jumlah cairan yang diperlukan Volatility, volatility yang rendah dari cairan dapat mereduksi jumlah uap yang hilang pada saat dialiri oleh gas Viscosity, viscositas yang rendah dapat meningkatkan laju absorpsi, meningkatkan karakteristik flooding dan menurunkan pressure drop Chemical stability, absorbent tidak boleh turun fungsinya tetapi harus tetap efektif sepanjang masa pemakaiannya Flammability, bila memungkinkan cairan sebaiknya bersifat tidak mudah terbakar, tidak korosif, tidak toksik dan tidak mahal



(i). Spray Tower atau Chamber  Spray tower merupakan alat yang paling sederhana untuk absorpsi gas, terdiri dari tower yang kosong dan satu set nozzle untuk menyemprotkan cairan.  Aliran gas kontaminan memasuki dasar tower dan melewati absorbent bersamaan disemprotkannya cairan pada satu atau beberapa tingkat nozzle.  Aliran cairan dan gas pada arah berlawanan disebut dengan countercurrent flow. Gambar 8.2. mengilustrasikan pengoperasian dari typical countercurrent flow spray tower.



Spray Tower



(ii). Packed Column  Packed column (tower) merupakan scrubber yang paling umum digunakan untuk absorpsi gas.  Packed column mendispersi scrubbing liquid di atas packing material yang memberikan surface area yang luas tempat terjadinya kontak antara gas dan cairan.  Packed tower diklasifikasikan berdasarkan arah relatif dari aliran gas menjadi cairan. Dimana packed tower yang paling sering dipergunakan adalah countercurrent (gas to liquid) flow tower yang diperlihatkan pada gambar 8.3. Aliran gas memasuki dasar tower dan mengalir ke atas melewati packing material. Cairan disemprotkan di bagian atas sprayer atau weir dan mengalir ke bawah sepanjang packing material.



Countercurrent Packed Tower