Laporan Absorpsi I Dan II
19
ABSORBSI 1 A. PERBEDAAN TEKANAN UDARA SEPANJANG KOLOM KERING 1. Tujuan Percobaan Menentukan perbedaan tekanan udara sepanjang kolom kering sebagai fungsi dan laju alir udara dan laju alir yang berbeda-beda. 2. Ala !an Ba"an #an$ !%$una&an § Satu unit peralatan absorbs § dara tekan § Air '. Da(ar Teor% Absorbsi adala! proses pemisa!an ba!an dari suatu "ampuran gas dengan "ara pengikatan ba!an tersebut pada permukaan absorben "air yang diikuti dengan pelarutan. #elarutan gas yang akan diserap dapat disebabkan !anya ole! gaya- gaya $sik %pada absorpsi $sik& atau selain gaya tersebut juga ole! ikatan kimia %pada absorpsi kimia&. #omponen gas yang dapat mengadakan ikatan kimia akan dilarutkan lebi! da!ulu dan juga dengan ke"epatan yang lebi! tinggi. #arena itu absorpsi kimia mengungguli absorpsi $sik. Absorbsi gas atau penyerapan gas merupakan proses perpinda!an massa. 'ada absorbsi gas( uap yang diserap dari "ampurannya dengan gas tidak aktif atau lembab %inert gas& dengan bantuan )at "air dimana gas terlarut %solute gas& dapat larut banyak atau sedikit. *ungsi Absorbsi dalam industri adala! meningkatkan nilai guna dari suatu )at dengan "ara meruba! fasenya. Alat yang banyak digunakan dalam absorbsi gas dan beberapa operasi lain adala! menara isian. 'iranti ini terdiri dari sebua! kolom berbentuk silinder atau menara yang dilengkapi dengan pemasukan gas dan ruang distribusi pada bagian ba+a!. 'emasukan )at "air dan distribusinya pada bagian atas. Sedangkan pengeluaran gas dan )at "air masing-masing diatas dan diba+a!. Serta suatu massa bentukan )at padat %tidak aktif,inert& diatas penyangganya. Bentukan ini disebut isian menar atau to+er pa"king.
-
Upload
frhandd-muhammad -
Category
Documents
-
view
37 -
download
0
description
no
Transcript of Laporan Absorpsi I Dan II
ABSORBSI 1
A.PERBEDAAN TEKANAN UDARA SEPANJANG KOLOM KERING
1.Tujuan PercobaanMenentukan perbedaan tekanan udara sepanjang kolom kering sebagai fungsi dan laju alir udara dan laju alir yang berbeda-beda.
2.Alat dan Bahan yang digunakanSatu unit peralatan absorbsUdara tekanAir
3.Dasar TeoriAbsorbsi 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 (pada absorpsi 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. Absorbsi gas atau penyerapan gas merupakan proses perpindahan massa.Pada absorbsi 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.Fungsi Absorbsi dalam industri adalahmeningkatkan nilai guna dari suatu zat dengan cara merubah fasenya.Alat yang banyak digunakan dalam absorbsi 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. Sedangkan pengeluaran gas dan zat cair masing-masing diatas dan dibawah. Serta suatu massa bentukan zat padat (tidak aktif/inert) diatas penyangganya. Bentukan ini disebut isian menara atau tower packing.Jenis-jenis isian menara yang diciptakan orang banyak sekali macamnya tetapi ada beberapa jenis yang lazim dipakai. Isian menara terbagi menjadi dua macam, yaitu yang di isikan dengan mencurahkan secara acak kedalam menara dan disusun kedalam menara dengan tangan.Persyaratan pokok yang diperlukan untuk isian menara, yaitu:Harus tidak bereaksi (kimia) dengan fluida didalam menaraTidak terlau beratHarus mengandung cukup banyak laluan untuk arus tanpa banyak zat cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggiHarus memungkinkan terjadinya kontak yang memuaskan antara zat cair dan gasTidak terlalu mahal
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 sebesar mungkin (kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).SelektifMemiliki tekanan uap yang rendahTidak korosif.Mempunyai viskositas yang rendahStabil secara termis.MurahJenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai absorben adalah air (untuk gas-gas yang dapat larut, atau untuk pemisahan partikel debu dan tetesan cairan), natrium hidroksida (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti asam) dan asam sulfat (untuk gas-gas yang dapat bereaksi seperti basa).Kolom AbsorbsiAdalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut. Proses ini dilakukan dengan melewatkan zat yang terkontaminasi oleh komponen lain dan zat tersebut dilewatkan ke kolom ini dimana terdapat fase cair dari komponen tersebut.Struktur dalam absorber1.Bagian atas: Spray untuk megubah gas input menjadi fase cair.2.Bagian tengah: Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh sehingga mudah untuk diabsorbsi3.Bagian bawah: Input gas sebagai tempat masuknya gas ke dalam reaktor.
Prinsip Kerja Kolom Absorbsi1.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.2.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.
Proses Pengolahan Kembali Pelarut Dalam Proses Kolom Absorber1.Konfigurasi reaktor akan berbeda dan disesuaikan dengan sifat alami dari pelarut yang digunakan2.Aspek Thermodynamic (suhu dekomposisi dari pelarut),Volalitas pelarut,dan aspek kimia/fisika seperti korosivitas, viskositas,toxisitas, juga termasuk biaya, semuanya akan diperhitungkan ketika memilih pelarut untuk spesifik sesuai dengan proses yang akan dilakukan.3.Ketika volalitas pelarut sangat rendah, contohnya pelarut tidak muncul pada aliran gas, proses untuk meregenerasinya cukup sederhana yakni dengan memanaskannyaAplikasi kolom absorbsi: Teknologi Refrigerasi Teknologi proses pembuatan formalin Proses pembuatan asam nitrat
4.Langkah Kerja1.Harus mengeringkan kolom terlebih dahulu dengan menggunakan laju alir udara maksimum2.Menghubungkan bagian atas dan bawah kolom dengan manometer air dengan menggunakan katup S1dan S23.Membaca perbedaan tekanan sepanjang kolom untuk beberapa range laju alir udara
5.Data Pengamatan1Peningkatan Laju AlirLaju Alir (L/min)P (mmHO)
200,0732565
400,09523355
600,1465131
800,3662868
1000,65930920
1200,9523355
1401,2453618
1601,39187499
Penurunan Laju AlirLaju Alir (L/min)P (mmHO)
1601,39187499
1401,2453618
1200,9523355
1000,6593090
800,366282892
600,293026
400,14411130
200,0732565
Laju Alir (L/min)P (mmHO)
PeningkatanPenurunan
200,07325650,0732565
400,095233550.14411130
600,14651310,293026
800,36628680,366282892
1000,659309200,6593090
1200,95233550,9523355
1401,24536181,2453618
1601,391874991,39187499
6.PerhitunganDiketahui : = 1,22 kg/m3g = 9,8 kg/ms2a.Kenaikan Laju AlirP = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,001 m x 60 s= 0,71736 kg/msP konversi= 0,71736 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,073314192 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,0013 m x 60 s= 0,932568 kg/msP konversi= 0,932568 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,09530845 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,002 m x 60 s= 0,45472 kg/msP konversi= 0,45472 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,146628384 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,005 m x 60 s= 3,5868 kg/msP konversi= 3,5868 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,36657096 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,009 m x 60 s= 6,45624 kg/msP konversi= 6,45624 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,659827728 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,013 m x 60 s= 9,32568 kg/msP konversi= 9,32568 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,95084496 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,017 m x 60 s= 12,19512 kg/msP konversi= 12,19512 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 1,246341264 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,019 m x 60 s= 13,62984 kg/msP konversi= 13,62984 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 1,392969648 mm H2O
b.Penurunan Laju AlirP = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,019 m x 60 s= 13,62984 kg/msP konversi= 13,62984 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 1,392969648 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,017 m x 60 s= 12,19512 kg/msP konversi= 12,19512 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 1,246341264 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,013 m x 60 s= 9,32568 kg/msP konversi= 9,32568 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,95084496 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,009 m x 60 s= 6,45624 kg/msP konversi= 6,45624 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,659827728 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,005 m x 60 s= 3,5868 kg/msP konversi= 3,5868 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,36657096 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,004 m x 60 s= 2,86944 kg/msP konversi= 2,86944 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,293026 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,002 m x 60 s= 1,4112 kg/msP konversi= 1,4112 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,14411130 mm H2O
P = x g x h x t= 1,22 kg/m3x 9,8 kg/ms2x 0,001 m x 60 s= 0,71736 kg/msP konversi= 0,71736 kg/ms x 14,696 psia x 2,311 ft H2O x 304,8 mm H2O 1,01325 x 105kg/ms x 1 psia x 1 ft H2O= 0,0732565 mm H2O
B.PERBEDAAN TEKANAN UDARA SEPANJANG KOLOM DENGAN LAJU ALIR AIR1.Tujuan PercobaanMenguji perbedaan tekanan udara sepanjang kolom sebagai fungsi laju alir udara untuk beberapa laju alir yang berbeda-beda sepanjang kolom
2.Langkah Kerja1.Mengisi tanki penampung dengan air hingga penuh2.Menghidupkan pompa atau mengatur C1sehingga didapat laju alir 1 L/min sepanjang kolom3.Mengalirkan udara dari bawah kolom dengan laju alir 30 L/min dan menunggu sekitar 2 menit hingga stabil4.Mencatat beda tekanan udara sepanjang kolom basah sebagai fungsi dan laju alir udara5.Mencatat perbedaan tekanan sepanjang kolom sebagai fungsi dan laju alir udara un tuk beberapa laju alir berbeda sehingga 1 L/min. memperhatikan perubahan kolom pada setiap pergantian laju alir.
3.Data Pengamatan2Data pengamatan 2 . perbedaan tekanan udara sepanjang kolom dengan laju alir airTabel 1. Flow air 1.0ghtPP konversi
1,229,80,005603,58680,36657096
1,229,80,006604,304160,439885152
1,229,80,0146010,043041,026398688
1,229,80,0266018,651361,906168992
1,229,80,0446031,563843,225824448
1,229,80,0646045,911044,692108288
1,229,80,1046074,605447,624675968
1,229,80,1086077,474887,917932736
Tabel 2. Flow air 2.0ghtPP(konversi)
1,229,80,007605,021520,513199344
1,229,80,026014,34721,46628384
1,229,80,036021,52082,19942576
1,229,80,056035,8683,6657096
1,229,80,086057,38885,86513536
1,229,80,1166083,213768,504446272
1,229,80,1226087,517928,944331424
1,229,80,1326094,691529,677473344
Tabel 3. Flow air 3.0ghtPP(konversi)
1,229,80,008605,738880,586513536
1,229,80,006604,304160,439885152
1,229,80,005603,58680,36657096
1,229,80,004602,869440,293256768
1,229,80,0446031,563843,225824448
1,229,80,0746053,084645,425250208
1,229,80,1046074,605447,624675968
1,229,80,1386098,9956810,1173585
Tabel 4. Flow air 4.0ghtPP(konversi)
1,229,80,006604,304160,439885152
1,229,80,004602,869440,293256768
1,229,80,004602,869440,293256768
1,229,80,0286020,086082,052797376
1,229,80,076050,21525,13199344
1,229,80,34460246,771825,22008205
1,229,806000
1,229,806000
Tabel 5. Flow air 5.0ghtPP(konversi)
1,229,80,0566040,172164,105594752
1,229,80,0566040,172164,105594752
1,229,80,012608,608320,879770304
1,229,80,01607,17360,73314192
1,229,80,37260266,857927,27287942
1,229,806000
1,229,806000
1,229,806000
Tabel 6. Flow air 6.0ghtPP(konversi)
1,229,806000
1,229,80,006604,304160,439885152
1,229,80,004602,869440,293256768
1,229,80,39260281,205128,73916326
1,229,806000
1,229,806000
1,229,806000
1,229,806000
Tabel 7. Flow air 7.0ghtPP(konversi)
1,229,80,006604,304160,439885152
1,229,80,006604,304160,439885152
1,229,80,2760193,687219,79483184
1,229,806000
1,229,806000
1,229,806000
1,229,806000
1,229,806000
Peningkatan laju alir (L/min)Laju alir udara (L/min)
v20406080100120140160
P10,36650,51310,586510,43984,105500,43983,2258
P20,43981,46620,43980,29324,10550,43980,439815,0765
P31,02632,19940,36650,29320,879770,293219,7940
P41,90613,66570,29322,05270,733128,739100
P53,22585,86513,22585,131927,272000
P64,69218,504445,425225,2200000
P77,624678,944337,624600000
P87,91799,6774710,11700000
PenurunanLaju Alir (L/min)Laju Alir Air (L/min)Laju Alir Udara (L/min)
16014012010080604020
18,7918,3515,1281,7583,6632,7842,3441,026
21,6120,2930,7330,1470,4400,1470,2930,293
38,0585,2743,9560,7330,1470,1470,147
40,4403,2231,4651,9051,026
54,9817,3262,6370,952
61,0988,9372,637
712,8934,249
Grafik peningkatan dan penurunan laju alirLaju alir (L/min)Kenaikan tekanan (mmH2O)Penurunan tekanan (mmH2O)
207,91794,249
409,677412,893
6010,11737,326
8025,2204,981
10027,27283,956
12028,73915,274
14019,794838,058
16015,076513,989
4.Analisa PercobaanProses pemisahan dengan metode absorbsi ini dapat dilakukan pada fluida yang relatif berkonsentrasi rendah maupun yang bersifat konsentrat. Prinsipnya dengan memanfaatkan besarnya difusivitas molekul-molekul gas pada larutan tertentu. Percobaan pertama ini menggunakan kolom kering yaitu suatu kolom yang hanya dialiri udara. Dari pengamatan pertama bahwa semakin meningkat laju alir udara maka ketinggianya atau pembaca manometernya akan semakin meningkat, demikian juga dengan penurunan laju alir udarnya. Secara logika, nilai atau angka ketinggian manometer antara kenaikan dan penurunan laju alir konstan atau tetap atau sama antara keduanya, namun pada praktikum kali ini terdapat perbedaan yang terletak pada laju alir 20 L/min, 40 L/min, dan 60 L/min yang masing-masing adalah 1 mm, 1,3 mm, dan 2 mm untuk kenaikanya dan untuk penurunanya adalah 1 mm, 2 mm, dan 4 mm. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor , yaitu kemungkinan dari faktor tekanan yang diberikan oleh gas, serta tinggi rendahnya laju alir yang diberikan oleh udara, dan faktor lain yang berperan.Begitupun dengan beda tekan yang diperoleh dari perhitungan rumus tekanan hidrostatik dengan menggunakan densitas udara pada suhu ruang yaitu 1.22 kg/m3.Sedangkan untuk percobaan kedua mengenai perbedaan tekanan udarasepanjang kolom dengan laju alir air. Berbeda dengan percobaan yang pertama, kali ini yang digunakan adalah kolom basah, kolom basah merupakan kolom yang dialiri air dan udara. Prinsipnya kontak antara air dan udara yang terjadi dikolom dimana air dialirkan dari kolom bagian atas, sedangkan gas dari kolom bagian bawah. Dimana akan terjadi kontak antara air dan udara didalam kolom yang dapat menimbulkan penurunan tekanan. Terdapat beberapa hal dapat dianalisa dari tabel yang telah ada bahwa ada beberapa dari perbedaan tekanan yang terjadi ((ada yang tidak stabil pada saat peningkatan dan penurunanya). Hal ini mungkin dapat disebabkan oleh tidak adanya ruang laluan untuk zat cair sehingga lajunya terhambat. Pada grafik yang ke - 4 mulai terjadi proses fluidisasi (flooding). Lebih meningkat pada tekanan yang ke 6 (P 6).5.KesimpulanDari hasil percobaan dapat di tarik beberapa kesimpulan bahwa,a.Absorbsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan.b.Faktor yang mempengaruhi proses absorbsi diantaranya adalah tekanan, luas permukaan, waktu, dan zat yang diabsorbsi itu sendiri.c.Semakin tinggi laju alir maka semakin meningkat pula ketinggian manometernya.6.Daftar Pustaka-http://kabupatenwonogiri.com/laboratorium-laporan-praktikum-absorbsi-http://smkyaphar.wordpress.com/2010/08/13/absorpsi/-http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/teknologi-proses/absorbsi/-http://lab.tekim.undip.ac.id/proses/2010/03/04/absorbsi-co2-dengan-menggunakan-larutan-naoh/-http://westeltoro.blogspot.com/2011/01/siklus-absorbsi.html-http://tech.dir.groups.yahoo.com/group/Teknik-Kimia/message/7492-Effendy, sahrul. 2012.Petunjuk praktikum satuan operasi-2. Palembang. Teknik kimia POLSRI.
