01

project date 04/12/2014

Oleh :Indo BillakKiki Risky MidiaKelas : 3 KCDosen Pembimbing : Ir. Mustain Zamhari, M. Si.

JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA2014-2015PERALATAN INDUSTRI PROSES II BUBBLE COLUMN

*

1. Pendahuluan

Kolom bubble (gelembung) banyak digunakan dalam industri kimia, antara lain sebagai absorber, fermentor dan reaktor dimana terjadi reaksi antara gas (dalam bentuk gelembung) dan liquid yang dalam proses tersebut sangat memerlukan daerah kontak yang besar antara kedua phase tersebut.

2. Prinsip pencampuran gas-liquid

Figure 1. Principal methods of gas liquid mixingA) Bubble column; B) Downow bubble column; C) Jet loop reactor

Bubble column Desain sederhana adalah kolom gelembung (Gambar 1 A.) Dimana gas dimasukkan ke kolom di bagian bawah dan naik dalam cairan, keluar dari permukaan atas; gas dikonsumsi untuk tingkat yang lebih besar atau lebih kecil (tergantung pada intensitas perpindahan massa dan reaksi kimia-). Ketika gas keluaran mengandung konsentrasi reaktan yang tinggi maka bagian dari itu didaur ulang ke reaktor.

Downflow bubble columnGas dengan waktu tinggal yang lebih lama didapatkan dengan mengalirkan ke kolom gelembung (gambar 1 B.). Cairan dipompa kebawah melewat kolom dengan kecepatan lebih dari 20 cm/s, jadi gas yang masuk dari atas terperangkap di aliran dan terus berlangsung sampai reaksi sempurna. Biasanya, gas yang tidak terpakai terbuang bersama dengan cairan dan dipisahkan.

Jet loop reactorJet Loop Reactor memiliki mekanisme yang berbeda dimana tidak ada aliran gas dan cairan terjadi di sepanjang kolom. Sehingga sirkulasi aliran internal yang dihasilkan. Salah satu cara untuk menhasilkannya adalah dengan menggunakan propeller. jenis yang paling umum digunakan dari reaktor lingkaran, reaktor lingkaran jet, yang aliran didorong oleh jet cairan kecepatan tinggi.

Bubble Columns and Modications

A) Simple bubble column; B) Cascade bubble column with sieve trays; C) Packed bubble column; D) Multishaft bubble column; E) Bubble column with static mixers

A) Simple bubble column

Bentuk paling sederhana dari gelembung column (Gambar A) terdiri dari tabung vertikal tanpa internal. Gas dimasukkan dalam di bagian bawah sementara cairan dilewatkan melalui aparatus secara bersamaan atau berlawanan. Bentuk sederhana ini jarang digunakan dalam praktek; sebaliknya, sejumlah modifikasi ini digunakan.

B) Cascade bubble column with sieve trays

Pencampuran kembali gas dan fase cair dalam gelembung kolom sederhana dan distribusi gelembung gas yang tidak seragam di atas penampang dapat dikurangi dengan instalasi sieve trays (Gambar B)

C) Packed bubble columnD) Multishaft bubble column

E) Bubble column with static mixers

Untuk menghasilkan aliran gelembung paling homogen, pencampur statis dapat juga ditempatkan di bagian aliran yang naik.

Distribusi GasBiasanya gas didispersikan menjadi gelembung kecil dan disebarkan secara seragam diatas permukaan peralatan untuk memaksimalkan transfer massa. Pada prinsipnya, transfer massa yang signifikan bisa dihasilkan dengan energi yang tinggi. Pada kebanyakan kasus, gelembung gas dihasilkan oleh pori-pori atau zona geser pada cairan (sparger).

*

Sparger Static Gas SpargerDynamic Gas Sparger

Figure 5. Static gas spargersA) Dip tube; B) Perforated plate; C) Perforated ring sparger; D) Porous plate

Dip TubeYang paling sederhana dari perangkat ini, tabung dip (Gbr. 5 A), hanya distribusi gas seragam diterima melalui penampang pada jarak tertentu di atas sparger.

Perforated plates dan Perforated ring spargersPerforated plates (Fig. 5 B) dan perforated ring spargers (Fig. 5 C)lebih efektif. Keduanya membutuhkan tingkat aliran gas minimum tertentu untuk mencapai distribusi seragam dan mencegah cairan masuk ke sparger [8-10].

Porous PlateGelembung yang sangat baik dihasilkan dengan menggunakan pelat berpori (Fig. 5 D), tetapi pori-pori tersebut rentan terhadap fouling, dan tipe sparger ini sering digunakan pada peralatan skala besar.

Dynamic spargers Spargers dinamis menawarkan alternatif untuk jenis statis. Mereka menggunakan kekuatan jet cair untuk mendispersikan gas di zona tinggi tingkat disipasi energi [11-13].

Aplikasi Bubble Column. Hydroformylation of propene

Stripping zone;Reaction zone

Hidroformilasi PropenaHidroformilasi propena dilakukan dalam kolom gelembung sederhana. Reaksi homogen dikatalisasi oleh rodium kompleks. Biasanya propena dan campuran gas CO / H2 yang dialirkan di bagian bawah reaktor. Gas yang tidak bereaksi sempurna, jenuh dengan produk reaksi, keluar reaktor. Produk hidroformilasi dipisahkan dari aliran gas dengan kondensasi dan diteruskan ke pengolahan hilir, sedangkan gas didaur ulang ke reaktor. Karena panas reaksi tidak dapat sepenuhnya dihilangkan oleh pendinginan uap, kolom gelembung ini juga dilengkapi dengan loop pendingin eksternal

THANK YOU

*

*