Perpindahan massa gas-cair dan flooding dalam kolom berpenghalang sungkup

CHAIRUL, Ir. Rochmadi, SU.,PhD

2001 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Kolom gelembung gas-cair sangat luas penggunaannya dalam industri. Pengontakan gas-cair pada kolom gelembung adalah untuk mendapatkan luas kontak bidang antar muka yang besar. Salah satu modifikasi kolom gelembung adalah kolom gelembung berpenghalang sungkup. Penghalang sungkup berguna untuk memperlambat gerak gelembung gas ke atas dan memecah gelembung yang besar dengan ujung geriginya. Penelitian ini bertujuan untuk mencari korelasi flooding dan koefisien perpindahan massa. Ukuran kolom yang digunakan diameter 10 cm dan panjang 150 cm, Panjang sungkup atas 8,5 cm dan sungkup bawah 43 cm. Jumlah sungkup 10 pasang. Percobaan JIooding dilakukan dengan mengamati perubahan pressure drop kolom terhadap perubahan kecepatan aliran air (1 - 33 L/menit) dan kecepatan aliran udara (10 - 100 L/menit). Percobaan perpindahan massa dilakukan dengan mengamati profit konsentrasi Na2S03 (yang bereaksi dengan oksigen) pada berbagai tinggi kolom dengan variasi kecepatan aliran larutan 235, 370,505 mL/menit dan kecepatan aliran udara 10,20,30,40 L/menit. Hasil percobaan menunjukkan bahwa kenaikan kecepatan aliran air akan menurunkan kecepatanflooding udara, dan korelasi yang diperoleh adalah: Koefisien perpindahan massa yang diperoleh berkisar 1,9 x 10" - 2,28 x 10" detik-* dan koefisien kecepatan reaksi berkisar 0,05 - 0,29 moVL.detik dengan ralat rata-rata 1,32 - 8,60 %. Hubungan koefisien perpindahan massa dengan peubah operasi, mengikuti persamaan:

Gas-liquid bubble column has widespread application in industry. Gasliquid contact within bubble column is aimed to get a hgh interface area. A modification to bubble column is a cone-baffled column. The cone is used to reduce gas bubbles upward motion and to break bigger bubbles into smaller ones with its tooth-tips. This research aimed to get flooding correlation and mass transfer coefficient. The column was 10 cm in diameter and 150 cm high. The upper cone length was 8.5 cm and the lower one was 4.5 cm. There were ten pairs of cone used. Changes of the column pressure drop were observed following the increase of water flow rate (1 to 3.5 L/min) and airflow rate (10 to 100 Umin) for flooding experiment. For mass transfer experiment, natrium sulfite concentration profile was observed along column height. The solution flow was varied at rate of 235, 370,505 mL/min and airflow rate of 10,20,30, and 40 L/min. The result showed higher water flow rate will lower air-flooding rate, and correlation value obtained was Mass transfer coefficient obtained ranged betureen 1.9 x lo4 - 2.28 x lo4 sec-' and reaction rate constant ranged between 0.05 and 0.29 moVL.sec with the average error of 1.32 - 8.60 %. Relationship between mass transfer coefficient and operation variables follows with the average error 1,58 %.

Kata Kunci : Perpindahan Massa Gas,Cair,Kolom Gelembung