t.khusus yohannes.doc

Yohannes Christian (03101403037)Shift: senin, 08.00

Tipe- Tipe Packing di Kolom Absorpsi

Dalam industri, gas-gas pencemar seperti karbonmonoksida ataupun H2S harus

diserap agar tidak teremisi ke udara luar. Gas karbondioksida meskipun kurang

begitu berbahaya dapat menyebabkan efek rumah kaca yang dapat menyebabkan

pemanasan global. Dalam pabrik amoniak, gas karbondioksida dapat meracuni

katalis besi pada reaktor amoniak. Proses penyerapan gas kanbondioksida biasanya

digunakan triethana lamine, diethanolamin, monomethanolamine, sodium karbonat,

potassium karbonat, maupun larutan alkali hidoksida seperti kalium hidoksida atau

natrium hidroksida. Dapat juga gas karbondioksida tersebut diserap dengan

menggabungkan penyerap-penyerap yang ada untuk efisiensi penyerapan yang

tinggi. Pemilihan penyerap biasanya didasari pada aktivitas penyerapannya,

mudahnya penyerap diregenerasi dari faktor lain seperti toksilat dan katalifitas.

A. Absorbsi

Absorbsi merupakan salah satu proses separasi dalam industri kimia dimana

suatu campuran gas dikontakkan dengan suatu cairan penyerap tertentu sehingga

satu atau lebih komponen gas tersebut larut dalam cairannya. Pada awal absorbsi

sendiri ada 2 proses, yaitu :

1. Absorbsi fisik

Absorbsi fisik merupakan absorbsi dimana gas terlarut dalam larutan penyerap

tidak disertai dengan reaksi kimia. Contoh reaksi ini adalah absorbsi gas H2S dengan

air, methanol, propilen karbonase. Penyerapan terjadi karena adanya interaksi fisik.

Dari absorbsi fisik ini ada beberapa teori untuk menyatakan model

mekanismenya yaitu :

a. Teori model film

Bulk gas liquidgas film Co film

C1

X

(gambar 1. Model teori film pada absorpsi)L


b. Teori penetrasi

c. Teori permukaan yang diperbaharui

2. Absorbsi Kimia

Absorbsi kimia merupakan absorbsi dimana gas terlarut dalam larutan

penyerap disertai dengan adanya reaksi kimia. Contoh absorbsi ini adalah absorbsi

gas CO2 dengan larutan MEA, NaOH, K2CO3 dan sebagainya.Aplikasi dari absorbsi

kimia dapat dijumpai pada proses penyerapan gas CO2 pada pabrik Amonia.

Absorber stipper

feed gas stripping gas(gambar 2. konfigurasi absorber-stipper)

Penggunaan absorbsi kimia dalam fase cair sering digunakan untuk

mengeluarkan zat pelarut secara lebih sempurna dalam campuran gasnya.

Suatu keuntungan dalam absorbsi kimia adalah meningkatkan harga koefisien

perpindahan massa(kga). Sebagian dari perubahan ini disebabkan makin besarnya

luas efektif antar muka karena absorbsi kimia dapat juga berlangsung di daerah

hamper stagnan di samping perangkapan dinamik. Untuk memperluas permukaan

kontak digunakan kolom berisi packing (packed coloum) dengan criteria pemilihan

packing sebagai berikut :

1) Memiliki luas permukaan terbasahi tiap unit volume yang besar

2) Memiliki ruang kosong yang cukup besar sehingga kehilangan tekanan kecil

3) Karakteristik pembasahan baik

4) Densitas kecil agar berat kolom keseluruhan kecil

5) Tahan korosi dan ekonomis

Beberapa jenis packing yang sering digunakan antara lain raching ring, intolox

sadle, poll ring.

Di dalam merancang suatu menara absorbsi harga koefisien perpindahan

massa merupakan besaran yang sangat penting. Penurunan korelasi harga Kga

didasarkan pada absorbsi fisik. Dengan tersedianya harga Kga dapat ditentukan


besaran-besaran lain, seperti :

a. Kecepatan perpindahan massa

Kecepatan perpindahan massa dapat dihitung setelah konsentrasi gas yang

berkeseimbangan dengan fase cairnya diketahui. Dalam hal ini gas harus mendifusi

ke aliran cairan tiap satuan waktu.

b. Waktu operasi

Jika harga Kga diketahui maka kecepatan perpindahan massanya juga dapat

diketahui sehingga waktu operasi absorbsi dapat diketahui juga.

c. Ukuran alat dan biaya

Untuk mengetahui dimensi alat dan besarnya biayapembuatan alat tersebut

dapat diturunkan dari persamaan berikut :

...........................................................(1)

Rumus untuk menghitung Kga dapat didasarkan pada absorbsi fisik dengan

menganggap bahwa kurva kesetimbangan larutan pada selang waktu tertentu dimana

perpindahan massa berlangsung.

A

(gambar 3. elemen belakang kontak)

B. Alat-alat absorbsi

1. Packing Tower

Salah satu contoh packing tower adalah Packed Bed Absorber. Packed Bed

Absorber berupa tube atau pipa yang diisi dengan beberapa packing. Cairan masuk

dari bagian atas, sedangkan gas masuk dari bagian bawah.

A. Random Packing

Di dalam packed bed absorber terdapat Packing yang memberikan kontak

yang bagus antar kedua fasa sehingga luas permukaan menjadi maksimum.

Beberapa jenis packing :

1) Raschig ring: potongan pipa ( L » D » 0,5-1 in )


2) Berl saddle

3) Pall ring

4) Cascade Ring

1. Raschig ring

Rasching ring adalah potongan-potongan tabung sama panjang dan

diameternya yang digunakan dalam jumlah besar sebagai packed bed dalam kolom

distilasi dan rekayasa proses kimia lainnya. Rasching ring biasanya terbuat dari

keramik atau logam dan memberikan area permukaan besar dalam volume kolom

untuk interaksiantara cair dan gas atau uap. Rasching ring diberi sesuai dengan

penemu raschingring, kimiawan Jerman Friedrich rasching.

Rasching ring diketahui apa yang sekarang dikenal sebagai random

packing,dan memungkinkan raschig untuk membuat efisiensi dari distilasi yang jauh

lebih besar dari pesaingnya yang menggunakan kolom distilasi fraksional dengan

tray. Dalam sebuah kolom distilasi, uap refluks atau kental mengalir ke bagian

bawah kolom, yang mencakup permukaan ring, sedangkan uap dari reboiler naik

kekolom. Uap dan cair melewati dan kontak satu sama lain melalui proses

countercurrent dalam ruang kecil, dan perlakuan rasching ring cenderung ke arah

keseimbangan. Fluida yang kurang stabil cenderung mengalir ke bawah, dan yang ke

atas lebih banyak bahan yang mudah menguap.

(gambar 4. Keramik raschig ring)

Rasching ring juga digunakan untuk perangkat di mana gas dan cairan yang

dimasukkan ke dalam kontak untuk tujuan penyerapan gas, reaksi stripping atau

kimia, dan sebagai bahan pendukung untuk biofilm dalam reaktor biologis. Rasching

ring yang terbuat dari kaca borosilikat kadang-kadang digunakan dalam penanganan

bahan nuklir, di mana rasching ring digunakan di dalam kapal dan tangki yang


berisi solut dari bahan fisil, untuk solut contoh uranil nitrat yang banyak, bertindak

sebagai peredam neutron dan mencegah kecelakaan yang berpotensi tinggi.

Kelemahan

1) efisiensinya lebih rendah

2) kontaknya berlangsung secara cepat

Kelebihan

1) harganya lebih murah

2) Luas permukaan Efektif dengan drop tekanantinggi dan voidage

3) Tidak terlalu berat

4) Sensitivitas lebih rendah terhadap kualitas distribusi cair dan uap

5) dapat digunakan untuk bahan yang tidak tahan suhu tinggi

2. Berl saddle

Berl saddle merupakan bentuk packing terbuka seperti sebuah saddle tanpa

bagian dalam dan bagian luar, bentuk dari berl saddle lebih baik bila dibandingkan

dengan raschig ring didalam aspek distribusi fluida dan tahanannya rendah. Dan

berl saddle membuat tekanan menjadi lebih rendah pada bagian dalam tower.

Berikut adalah karakteristik dari packing berl saddle: mahal, bed seragam, batas

flooding tinggi dan pressure drop rendah.

(gambar 5. Berl Saddle)

3. Pall Ring

Pall ring merupakan tipe baru dari random packing. Pall ring mempunyai

efisiensi yang tinggi dan merupakan pengembangan dari raschig ring. Dohntec pall

ring menunjukkan bahwa pall ring mempunyai kapasitas yang lebih besar dan

pressure drop yang lebih kecil daripada random packing yang lain. Pada pall ring

mempunyai dinding silindris yang terbuka dan bagian dalam yang cenderung

menonjol keluar, sehingga pall ring dapat menerima kapasitas yang lebih besar dan


pressure drop yang lebih kecil daripada cylindrical rings. Desain cincin terbuka

pada pall ring dapat menjaga distribusi dan menahan tendensi saluran dinding.

Kontak pada permukaan bagian dalam dan bagian luar dari pall ring, efektif untuk

distribusi liquid dan gas, serta tahan terhadap penyumbatan.

(gambar 6. Pall Ring)

4. Cascade ring

Cascade ring, adalah sebuah media packing yang didesain untuk memperbesar

kapasitas, meningkatkan efisiensi dan kekuatan mekanik lebih dari pall ring. Rasio

berat atau diameter packing adalah 0,5. karena aspek rasio ini, ketika packing ini

dimasukkan ke dalam tower, cascade ring cenderung untuk struktur seperti bagian

dalam yang lebih efisien. Semua ciri-ciri ini, mengurangi pressure drop dan

meningkatkan efisiensi transfer massa.

(Gambar 7. Contoh Cascade Ring)

B. Regular Packing

Packing jenis ini menguntungkan karena pressure drop yang rendah dan laju

alir fluida yang makin lebih besar, namun packing jenis ini lebih mahal biaya

instalasinya dari packing yang jenis random. Jenis regular packing :

a) Rasching ring

b) Double spiral ring

c) Section through expanded metal lath packing

d) Wood grids


Regular Packing adalah elemen yang dibentuk oleh lapisan yang condong

deflecting element. The deflecting element tersebut diatur dalam persimpangan

berselang-hubungan satu sama lain dan terus memberikan aliran saluran yang buka

di kedua berakhir. Selain itu, aliran saluran terbuka laterally mengalir ke saluran

yang berdekatan lapisan dari deflecting element. Dengan menyediakan kemasan

untuk meningkatkan percepatan dan massa antara dua media mengalir melalui

counter current dalam kemasan.

(Gambar 8. Susunan Regular Packing)Bahan untuk dikemas melalui menara yang cairan untuk diproses disesuaikan

mengalir ke dalam kontak satu sama lain. Bahan yang terdiri dari sebuah blok

kemasan madu yang terdiri dari struktur partisi dinding keserbaragaman

mendefinisikan sebuah saluran yang dibentuk secara paralel satu sama lain sebagai

cairan petikan melalui packing blok. Packing blok yang lebih baik adalah sebuah

polyhedron memiliki tidak kurang dari delapan pesawat masing-masing pihak

sebagai dilihat di ketinggian, sehingga Saluran terbuka di non-ortogonal kaitannya

dengan sedikitnya dua pesawat dari sisi polyhedron.

Dalam kasus di mana sebuah menara yang diisi penuh sesak dengan packings

ditumpuk secara teratur di kotak, cairan yang mengalir di saluran dibentuk packings

biasanya berorientasi substansial secara paralel ke arah aliran cairan melalui menara.

Akibatnya, tekanan kerugian ini biasa dihadapi dengan susunan kurang dari yang

dialami ketika buku-packings atau jenis lainnya packings yang digunakan.


DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. 2009. Packed Column. http://id.scribd. com/ doc/ 76453099/ Packed -

Column. [diakses pada tgl 14 April]

Anonim 2. 2008. Packing Column Design. http://id.scribd. com/doc/36003084

/Packing-Column-Design. [diakses pada tgl 14 April]

Anonim 3. 2008. Penggunaan packing berl saddle. https://www. google. com/

search?q=Berl+saddle+ adalah&ie=utf-8&o e=utf-8&aq=t&rls

=org.mozilla :id:official& client= firefox-a#client=firefox-a&hs=

xMx&hl=id&rls= org.

mozilla:id:official&q=penggunaan+packing+Berl+saddle&spell=1&sa=X&e

i=Wk9qUdbZLsqxrAfeZg&ved=0CCcQvwUoAA&bav=on.2,or.r_qf.&bvm

=bv.45175338,d.bmk&fp=5454afded52309f0&biw=1366&bih=632. [diakses

pada tgl 14 April]

t.khusus yohannes.doc

Documents