PowerPoint Presentation

The modeling of reactive absorption7th team members:Alvin RaihanBayuABSORPSIAbsorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan. Tujuan utama: menghilangkan satu atau lebih komponen dari fase gas, produksi zat tertentu dalam fase cairan, dan pemisahan campuran gas. Di Industri biasanya dikombinasikan dengan desorption unit

ABSORBENAbsorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi pada permukaannya, baik secara fisik maupun secara reaksi kimia

SYARAT-SYARAT ABSORBENMemiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin (kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).SelektifMemiliki tekanan uap yang rendahTidak korosifMempunyai viskositas yang rendahStabil terhadap suhuMurahFaktor-Faktor yang Mempengaruhi AbsorpsiLaju alir solvenSuhu operasiTekanan operasiLaju alir gasREACTIVE ABSORPTIONSebuah proses di mana campuran gas dan pelarut cair dikombinasikan melalui sebuah reaksi kimia. Dibandingkan absorpsi murni, absorpsi reaktif tidak selalu membutuhkan peningkatan tekanan dan kelarutan komponen diserap yang tinggi karena adanya reaksi kimia, sehingga kesetimbangan dapat digeser dengan baik.KEUNTUNGANProses mudahKonversi dan selektifitas tinggiTidak diperlukannya operasi yang memakai katalisCapital investment dan operating cost yang rendah karena tidak diperlukannya reboiler dan kondenserRendahnya profil temperatur di kolom menghindarkan adanya degradasi termal dari produk yang terbentukTidak perlu penaikan tekanan dan solubility tinggi dari komponen yang akan diambilKERUGIANHanya bisa digunakan pada daerah fase gas dengan konsentrasi rendah karena batasan dari stoikiometri dan keseimbanganSulit dilakukan jika ada panas dari reaksi eksotermisRegenerasi solven relatif sulitTwo Film Theory

Peralatan pada Reactive AbsorptionKriteria peralatanNama peralatanProses kontinyu pada semua fasePacked ColumnsWetted-wall ColumnsDisc (sphere) ColumnsGas terdispersi/terlarutPlate ColumnsBubble Jet ColumnBubble ColumnsCairan terdispersi/terlarutSpray ColumnsVenturi ScrubbersPacked ColumnPacked Column atau Menara bahan isian adalah menara yang diisi dengan bahan pengisi.

Raschig RingSadel IntaloxPall RingLessing RingWetted-wall ColumnsWetted wall adalah salah satu proses absorbsi dengan cara mengalirkan suatu fluida cair ke dinding kolom dan meniupkan fluida gas dari bawah kolom.

Plate Column

Cairan masuk dari atas menara, mengalir pada plat-plat dalam menara dan turun melalui down comer menuju plat dibawahnya.

Gas masuk dari bagian bawah menara dan naik ke atas melewati lubang-lubang (openings) pada plat, mendispersi ke dalam cairan dan menuju plat diatasnya.Macam-macam tray

Sieve trayadalah plat metal sederhana dengan lubang-lubang. Gas naik melewati lubang dan lapisan cairan2. Valve TrayOpening pada valve tray terdapat valve yang dapat naik turun yang berguna mencegah kebocoran atau mengalirnya cairan ke bawah. Gas akan naik mendorong valve dan mengalir ke dalam lapisan cairan sehingga kontak lebih baik dibanding sieve tray

3. Bubble Cap TrayPada bubble cap tray terdapat cap yang menutupi lubang/opening pada tray. Diantara kedua lainnya, bubble cap paling rumit desginya.

Bubble ColumnBubble column adalah teknik absorpsi yang memanfaatkan dispersi gas ke dalam cairan dengan cara menggelembungkan gas ke dalam tangki yang berisi cairan.

Pemodelan asorpsi reaktifTujuan pemodelan ini adalah untuk mengetahui tinggi menara (jumlah plate atau tinggi packing) supaya dapat memenuhi aspek pemodelan yang diinginkan.

Objek yang ingin dicari pada pemodelan ini adalah tinggi packing pada menara packed bed. Dengan mengambil asumsi bahwa elemen volume yang akan ditinjau pada menara packed bed sama dengan satu plate/stage pada menara tray.

Contoh pemodelanUntuk mempermudah penjelasan pemodelan kita tinjau kasus berikut :Suatu menara Absorber dengan Reaksi kimia digunakan untuk menyerap zat A yang berada dalam fase gas, masuk pada bagian bawah menara, sedangkan solven berupa zat B yang berada pada fase cair, masuk pada bagian atas menara. Zat A dan B bereaksi membentuk Produk C pada fase cair keluar di bagian bawah menara. Kecepatan reaksi yang terjadi mengikuti persamaan berikut ini :

A + B C -ra=k1.Ca.Cb

Bagaimana profil konsentrasi pada berbagai ketinggian menara?Solvent input +Reactant BGas out + less Component ASolvent + Product CGas In + component ASistem dua lapisan film

penyederhanaanFase gasFase cairLapisan filmYaiYai*YaXaz=zz=z+z

Hubungan Xa dengan Ya* mengikuti hukum Henry yaitu Ya*=H.Xa , dengan H=konstanta HenryYa = komposisi zat A di fase gasXa = komposisi zat A di fase cairTinjauan elemen volumeFase gasFase cairNaz=zz=z+z

G , Ya|z+zG , Ya|zL , Xa|z ,Xb|z

L , Xa|z+ z ,Xb|z+ z

Penyusunan neraca massa[Mol A / waktu][Mol A / waktu][Mol A / vol / waktu][volume] = perbandingan antara volume menara dengan volume solvenHasil persamaanBoundary conditionSaat di puncak menaraz=L , Ya = Yaout , Xa=Xain , Xb = Xbin , Xc = XcinSaat di dasar menaraz=0 , Ya=Yain , Xc=Xc

Tahap Pemodelan Sudah selesaiCONTOH KASUS REAL ABSORPSI REAKTIF

ABSTRAK

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

MODEL DUA LAPISAN FILM PADA SEGMEN PACKED COLUMN

PERSAMAAN REAKSI

LANGKAH PEMODELAN

PEMODELAN

PERSAMAAN HASIL PEMODELAN

PERSAMAAN HASIL PEMODELAN

PERSAMAAN HASIL PEMODELAN

PERSAMAAN HASIL PEMODELAN

TERIMA KASIH