STRIPPING AGENT

Pengertia Stripping

Stripping adalah operasi pemisahan solute dari fase cair ke fase gas, yaitu

dengan mengontakkan cairan yang berisi solute dengan pelarut gas ( stripping

agent ) yang tidak larut ke dalam cairan. Proses Stripping merupakan salah satu

dari proses absorpsi. Stripping dilakukan dalam kolom stripper, dimana Stripper

adalah suatu alat yang digunakan untuk mengambil suatu zat atau senyawa dari

senyawa lainnya dengan fase yang berbeda. Stripper seringkali dugunakan

bersamaan dengan absorber. Absorber digunakan untuk memisahkan suatu solut

dari arus gas. Stripper digunakan untuk memisahkan solut dari cairan sehingga

diperoleh gas dengan kandungan solute lebih pekat. Contohnya adalah proses

pemisahan gas nitrogen dan hydrogen pada amoniak cair.

Peralatan Stripping

Proses stripping menggunakan alat yang disebut juga dengan stripper.

Stripper disebut juga sebagai kolom distilasi berfungsi sebagai unit operasi untuk

melakukan proses pemisahan sebuah campuran menjadi dua atau lebih produk

yang memiliki titik didih berbeda, dengan mengeluarkan komponen yang lebih

mudah menguap dari campuran.

Pada suatu stripper biasanya dilengkapi dengan suatu compressor atau

pompa vakum yang berfungsi untuk mengalirkan gas atau udara sehingga aliran

gas tersebut menyerap gas yang terdapat diliquid yang akan dipisahkan dari aliran

gasnya.

Outlet dari stripper ini merupakan suatu liquid yang sudah mengandung

sedikit atau bisa dikatakan bebas dari gas yang akan dipisahkan, sebagai contoh

bila kita akan memisahkan oksigen dan air maka outletnya merupakan air yang

kandungan oksigen atau nilai DO nya sudah rendah atau dapat dikatakan oksigen

yang terkandung di dalam air sudah sedikit. Maka inilah salah satu peristiwa yang

dapat dikatakan sebagai pemisahan dengan menggunakan stripper.

Wet gas stripper bertujuan untuk memisahkan partikel-partikel yang

terdapat dalam suatu aliran gas. Gas stripper merupakan suatu dinding-dinding

pemisah yang banyak, dan gas inlet unuk menerima aliran gas yang bergerak

menuju outlet gas melalui aliran gas yang sudah rapat dari tempatnya berada.

Partikel tersebut terkumpul di suatu area pembentuk yang terdapat disuatu titik.

Liquid yang tersebar di spray elemen di alirkan menuju dinding pemisah yang

terdapat di area pengumpul partikel-partikel untuk membuat suatu pemisahan

partikel antara gas dan liquid. Pemisahan didefinisikan sebagai media filtrasi

penangkap partikel yang terdapat di aliran gas dan partikel tersebut di bawa ke

daerah pengumpul untuk

Dalam perhitungan ukuran stripper, satu faktor yang sangat penting adalah

nilai koefisien transfer atau tinggi unit transfer. Sementara itu kecepatan aliran

total gas dan cairan akan ditentukan oleh proses, hal ini penting untuk

menentukan aliran yang cocok per unit area yang melalui column. Aliran gas

dibatasi dengan tidak boleh melebihi kecepatan pemisahan, dan akan ada hasil

drop jika kecepatan cairan sangat rendah. Hal ini sangat cocok untuk menguji

pengaruh kecepatan aliran gas dan cairan pada koefisien transfer. Pada

kenyataannya proses stripper juga dipengaruhi oleh beberapa variabel lain, seperti

temperature, tekanan dan diffusivity.

Gambar 1. Alat Stripper

(Sumber : Indrawan, 2010)

Stripper merupakan suatu proses absorpsi, sebagai contoh absorpsi gas

yang merupakan suatu satuan penghilangan satu atau lebih komponen-komponen

gas melalui kontak dengan suatu cairan. Hal ini sering digunakan di industri kimia

untuk mengekstraksi sejumlah gas dari campuran gas-gas atau sering pula

digunakan untuk menghilangkan komponen-komponen berbahaya seperti

hydrogen sulfide atau belerang dioksida dari gas-gas yang berasal dari cerobong

keluaran (flue gas). Pada setiap kasus, desain bangsal peralatan dibuat sesuai

dengan tingkat kerapatan percampuran antara komponen-komponen, umumnya

pada basis yang kontinyu untuk mencapai ekstraksi yang efisien.

Kolom stripper merupakan salah satu peralatan utama dalam proses

distilasi karena kolom ini berfungsi untuk mempertajam pemisahan komponen –

komponen, sehingga bisa memperbaiki mutu suatu produk dengan memisahkan

fraksi ringan yang tidak dikehendaki dalam produk tersebut.

Pada dasarnya prinsip kerja kolom stripper adalah proses penguapan biasa,

pada temperatur tertentu fraksi ringan yang titik didihnya lebih rendah dari

temperatur top kolom akan menguap dan keluar melalui top kolom. Pemisahan

fraksi ringan yang masih terkandung di dalam side stream produk ini dapat

dilakukan dengan cara memanaskan kembali dengan memakai reboiler atau juga

dengan menggunakan stripping steam.

APLIKASI STRIPPING

Proses pengolahan air limbah yang berasal dari Pabrik Polyester terdiri

dari proses equalisasi pada bak equalasi bertujuan menurunkan beban bahan

organik, proses penguraian bahan organik pada bak aerasi dan proses sedimentasi

untuk memisahkan padatan (flok) dan effluent yang akan dibuang. Ukuran dari

bak-bak tsb dipengaruhi oleh debit limbah dan konsentrasi limbah (dinyatakan

dalam besaran COD). Semakin tinggi konsentrasi COD, akan membutuhkan

ukuran bak aerasi yang besar, selain itu juga meningkatkan kebutuhan bahan

makanan mikroba (pupuk) serta jumlah udara untuk keperluan aerasi (kebutuhan

listrik untuk blower meningkat pula), karena jumlah bakteri sesuai dengan ukuran

bak. Artinya semakin besar ukuran bak, populasi bakteri akan lebih besar

dibandingkan dengan bak berukuran lebih kecil (dengan asumsi konsentrasi

bakteri tidak berbeda jauh). Apabila COD pada limbah input ke IPAL dapat

diturunkan, hal ini akan mengurangi waktu tinggal yang diperlukan oleh bak

aerasi dalam memproses limbah tsb. Sehingga tinggi permukaan air bak dapat

diturunkan, karenanya populasi bakteri berkurang sejalan berkurangnya inventori

bak, akibatnya kebutuhan pupuk dan udara bisa berkurang (konsumsi listrik untuk

blower berkurang) yang akhirnya dapat mengurangi biaya operasional.

Limbah cair pabrik polyester berasal dari unit kolom distilasi terdiri dari

air, ethyleneglycol, methyldioxolane, acetic acid, 1,4-Dioxane dan acetaldehyde.

Senyawa-senyawa tersebut dihasilkan dari reaksi esterifikasi pada proses

pembuatan polyester. Pada reaksi esterifikasi senyawa alcohol dan karboksilat

direaksikan untuk menghasilkan senyawa ester dan air. Senyawa ester ini

merupakan monomer yang akan bereaksi menjadi polyester pada proses

polycondensation.

Kandungan COD limbah cair ini dapat mencapai 40.000 ppm, sering

mengakibatkan IPAL kesulitan memproses untuk mencapai nilai COD yang

sesuai dengan baku mutu lingkungan. Untuk mengatasinya dapat dibuat suatu unit

yang berfungsi menurunkan nilai COD sebelum di proses oleh IPAL. Proses yang

sederhana, murah dan dapat menurunkan COD sampai 6500 ppm adalah proses

stripping limbah cair dengan kontak langsung oleh udara.

Pada proses pemisahan CO2 sering digunakan stripper. Stripper berfungsi

untuk memisahkan CO2 dari larutan K2CO3 (benfield), untuk selanjutnya CO2

yang dilepaskan akan menjadi produk CO2 yang digunakan sebagai bahan dasar

dalam proses pembuatan pupuk urea. Larutan benfield yang terkondensasi akan

jatuh ke bottom stripper, sedangkan air akan berada di tray tengah karena

memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan dengan larutan benfield.

Reaksi kimia yang terjadi pada stripper yaitu:

2KHCO3 K2CO3 + CO2 + H2O (CO2 dilepaskan)

Sebelum memasuki stripper, campuran terlebih dahulu di proses pada

plant absorber untuk memisahkan CO2 dari gas sintesis dengan menggunakan

bahan penyerap seperti methyldiethanolamine (MDEA), benfield dan selexon,

dalam hal ini digunakan larutan benfield. Pada proses ini, pemisahan terjadi secara

kimia karena selama proses berlangsung terjadi reaksi kimia didalam proses ini.

CO2 tersebut diikat secara kimia oleh gas sintesisnya. Reaksi kimia yang terjadi

pada absorber dituliskan dengan reaksi dibawah ini:

K2CO3 + CO2 + H2O 2KHCO3

Sempurna atau tidaknya proses penyerapan CO2 ditentukan oleh

konsentrasi dari larutan benfield. Sebagai contoh di PT. Petrokimia Gresik, dalam

menjalankan prosesnya, operator di PT. Petrokimia Gresik harus menjaga nilai

larutan benfield berada pada kisaran 25 % – 30 %. Jika larutan benfield terlalu

pekat, nilainya melebihi 30 %, maka diindikasikan penyerapan yang terjadi pada

absorber tidak berlangsung secara sempurna. Selain itu juga akan menyebabkan

naiknya ampere pada pompa refluks yang akan mengalirkan larutan benfield dari

bottom stripper kembali ke absorber karena larutan benfield terlalu berat untuk

dialirkan.

Selama ini, operator mengendalikan larutan benfield secara off-line atau

tidak langsung yaitu dengan menjaga temperatur pada bottom stripper dengan

mengatur bukaan valve yang mengalirkan fluida air ke dalamnya

Jika temperatur pada bottom stripper terlalu tinggi maka para operator

akan menyimpulkan bahwa larutan benfield pada bottom stripper terlalu pekat,

maka aksi kontrol yang dilakukan adalah dengan membuka valve yang

mengalirkan fluida air ke dalamnya untuk mengencerkan larutan benfield tersebut.

Keterlambatan dalam melakukan aksi kontrol selalu terjadi, hal ini dikarenakan

tidak adanya analyzer on-line yang bisa mengukur konsentrasi larutan benfield

secara langsung sehingga harus menunggu delapan jam untuk mendapatkan

besarnya konsentrasi larutan benfield hasil analisa dari laboratorium.

Jenis-jenis stripper

Terdapat 2 macam jenis stripper, yaitu :

1) Stripper dengan Injeksi Steam

Injeksi steam pada striper jenis ini bertujuan untuk menurunkan tekanan partial

diatas permukaan cairan, sehingga fraksi ringan yang terikut ke dasar kolom

stripper akan lebih mudah menguap dan kembali ke kolom fraksinasi. Sour Water

Stripper (SWS) adalah salah satu unit dengan proses stripping menggunakan

steam sebagai media pelucut. Pada kilang Crude Distilling and Gas Plant, unit ini

bertujuan mengendalikan sour water hingga kandungan H2S dan NH3 dalam

effluent water yang akan dibuang cukup rendah dan aman bagi lingkungan.

Kapasitas terpasang unit SWS 773 ton/hari dengan umpan sour water dari Fuel

Oil Complex I dan Lube Oil Complex I.

2) Stripper dengan Reboiler

Pemanasan kembali pada bottom kolom stripper jenis ini bertujuan agar

terjadinya penguapan. Uap dalam reboiler mempunyai Specific Gravity (SG) yang

lebih rendah dari pada SG cairan di dasar stripper, cairan di dasar stripper akan

mendorong uap kembali ke stripper dan seterusnya menguap kembali ke kolom

fraksinasi. Stripper dengan reboiler ada dua macam :

a) Stripper dengan Dapur Reboiler. Reboiler jenis ini banyak digunakan.

Bentuknya seperti dapur yang berfungsi untuk memanaskan fluida cair

dari dasar stripper yang masih banyak mengandung fraksi – fraksi ringan

yang tidak dikehendaki. Dengan bantuan pompa cairan dilewatkan melalui

dapur dan dipanaskan sampai suhu tertentu, sehingga fraksi ringan yang

tidak dikehendaki didalam produk akan teruapkan melalui puncak

stripper. Dengan menguapkan fraksi ringan maka produk dari dasar

stripper flash pointnya akan naik.

b) Stripper dengan Thermosiphon Reboiler. Reboiler jenis ini berbentuk

seperti alat penukar panas yang terdiri dari shell and tube dan banyak

digunakan pada unit yang mempunyai produk dengan temperatur yang

masih tinggi sehingga panasnya dimanfaatkan sebagai reboiler stripper.

Prinsip kerja reboiler ini bekerja atas dasar perbedaan Spesific Gravity

yaitu dengan adanya pemanasan dari media pemanas cairan yang ada pada

dasar stripper. Cairan yang lebih panas mempunyai Specific Gravity lebih

kecil, sehingga cairan pada dasar stripper mendesak cairan yang berbeda

pada alat penukar panas kembali ke stripper, sehingga terjadi aliran pada

alat penukar panas tersebut. Dengan adanya aliran tersebut, fraksi ringan

yang masih terkandung didasar stripper akan naik dan menguap melalui

puncak stripper. Dengan demikian produk yang diambil dari dasar stripper

diharapkan sudah sesuai dengan spesifikasinya.

Unit Stripper

Alat dalam Unit Stripper terdiri dari tangki penampung limbah, pompa

centrifugal, jalur suplay udara [dari kompressor] dan kolom yang dalamnya berisi

packing [packing berguna untuk kontak antara aliran udara dengan aliran air

limbah].

Gambar 2. Skema pengolahan air limbah yang berasal dari Pabrik Polyester

(Sumber : Indrawan, 2010)

Prinsip kerja alat stripper sebagai berikut. Air limbah (nilai COD sekitar

40.000 ppm) dari tangki penampung, dipompa ke bagian atas kolom melalui pipa

distribusi, supaya air dapat disebar merata diatas permukaan packing. Dari bagian

bawah kolom, udara masuk kemudian bergerak ke atas menembus tumpukan

packing. Di dalam packing terjadi kontak antara fasa gas & fasa cair akibat

tubrukan antara aliran udara yg ke atas dgn aliran limbah yg ke bawah. Selama

kontak fasa gas & air, terjadi difusi/perpindahan bahan organik limbah dari aliran

air ke aliran udara.

Aliran air keluar dari bagian bawah kolom sudah berkurang kandungan

bahan organiknya [nilai COD sekitar 6500 ppm]. Aliran udara keluar dari bagian

atas bersama dgn bahan bahan organik [bahan limbah yang mudah menguap].

Campuran udara & uap limbah ini dapat terbakar menghasilkan energi panas yang

dapat dimanfaatkan lebih lanjut didalam suatu Incinerator.

Pemanfaan Panas Gas dari Stripper

Aliran gas yang keluar dari bagian atas stripper terdiri dari udara dan uap

organik hasil stripping/pelucutan dari air limbah. Campuran ini dapat terbakar

dengan sendirinya bila temperatur autoignition-nya tercapai. Campuran tsb dapat

terbakar terus menerus selama pasokan campuran gas tsb tetap dijaga. Untuk

mencapai kondisi auto ignition perlu sarana berupa ruang bakar [ruangan ini

disebut incinerator]. Bentuk ruang berupa silinder/tabung horizontal/mendatar.

Pada salah satu ujung terdapat pipa masuk gas. Pada ujung lainya terdapat

cerobong untuk mengeluarkan gas hasil pembakaran. Di dalam ruang incinerator

dan pada dinding luar incinerator dapat dipasang pipa coil yg berisi air untuk

membuat steam atau heat transfer oil untuk sarana pemanas. Incinerator tsb juga

dapat dipakai untuk membakar limbah oligomer, air hasil vent expansion vessel

terminol oil pada Poly-condensation plant dan Spin finish pada spinning plant.

DAFTAR PUSTAKA

Indrawan, A. 2010. Pengolahan Limbah Pabrik Polyester. (Online). http://

stripper-incinerator.com/2010/03/pengolahan-limbah-pabrik-polyester.

html. (Diakses tanggal 02 Oktober 2015).

Jannah, FN. 2014. Proses Stripping Dalam Kolom Stripper. Jurusan Teknik Kimia.

Fakultas Teknik. UNNES: Semarang..

Kumoro, AC. 2000. Absorpsi Gas Karbondioksid Dengan Larutan Soda Api Dalam

Kolom Unggun Tetap. Forum Teknik Jilid 24 No.2.