BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Absorpsi dan stripper adalah alat yang digunakan untuk memisahkan satu komponen atau lebih dari campurannya menggunakan prinsip perbedaan kelarutan. Solut adalah komponen yang dipisahkan dari campurannya sedangkan pelarut (solvent ; sebagai separating agent) adalah cairan atau gas yang melarutkan solut. Karena perbedaan kelarutan inilah, transfer massa solut dari fase satu ke fase yang lain dapat terjadi. Absorbsi adalah operasi pemisahan solut dari fase gas ke fase cair, yaitu dengan mengontakkan gas yang berisi solut dengan pelarut cair (solven / absorben ) yang tidak menguap. 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.
Ada 2 jenis absorbsi, yaitu kimia dan fisis. Absorbsi kimia melibatkan reaksi kimia antara pelarut cair dengan arus gas dan solut tetap di fase cair. Dalam absorbs fisis, solut dalam gas mempunyai kelarutan lebih besar dalam pelarut cairan, sehingga solut berpindah ke fase cair. Absorbsi dengan reaksi kimia lebih menguntungkan untuk pemisahan. Meskipun demikian, absorbsi fisis menjadi penting jika pemisahan dengan reaksi kimia tidak dapat dilakukan. Absorber dan stripper seringkali digunakan secara bersamaan. Absorber digunakan untuk memisahkan suatu solut dari arus gas. Stripper digunakan untuk memisahkan solut dari cairan sehingga diperoleh gas dengan kandungan solute lebih pekat.
Karena perbedaan kelarutan inilah, transfer massa solut dari fase satu ke fase yang lain dapat terjadi. Stripper adalah operasi pemisahan solut dari fase cair ke fase gas, yaitu dengan mengontakkan cairan yang berisi solut dengan pelarut gas ( stripping agent) yang tidak larut ke dalam cairan. sedangkan Absorbsi adalah operasi pemisahan solut dari fase gas ke fase cair, yaitu
dengan mengontakkan gas yang berisi solut dengan pelarut cair (solven / absorben ) yang tidak menguap.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah : 1. Apa itu absorpsi ?
2. Apa itu kolom absorpsi ?
3. Bagaimana prinsip kerja dari kolom absorpsi ? 4. Bagaimana aplikasi dari kolom absorpsi ? 5. Apa itu stripper ?
6. Apa itu kolom stripper ?
7. Bagaimana prinsip kerja dari kolom stripper ? 1.3 Tujuan Masalah
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk : 1. Mengetahui pengertian absorpsi.
2. Mengetahui bagaimana kolom absorpsi.
3. Mengetahui prinsip kerja dari kolom absorpsi.
4. Mengetahui aplikasi dari kolom absorpsi.
5. Mengetahui pengertian stripper.
6. Mengetahui bagaimana kolom stripper.
7. Mengetahui prinsip kerja dari kolom stripper.
BAB II PEMBAHASAN 2.1. ABSORPSI
2.1.1 Pengertian Dari Absorpsi
Absorpsi 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.
2.1.2. Absorben
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 :
1. Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin (kebutuhan akan cairan lebih sedikit, volume alat lebih kecil).
2. Selektif
3. Memiliki tekanan uap yang rendah 4. Tidak korosif
5. Mempunyai viskositas yang rendah 6. Stabil secara termis.
7. Murah
Jenis-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).
2.1.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Daya Absorpsi
Banyaknya absorbat yang teradsorp pada permukaan absorben dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
• Jenis absorbat, dapat ditinjau dari : 1. Ukuran molekul absorbat
Rongga tempat terjadinya absorpsi dapat dicapai melalui ukuran yang sesuai, sehingga molekul-molekul yang bisa diabsorpsi adalah molekul- molekul yang berdiameter sama atau lebih kecil dari diameter pori absorben.
2. Polaritas molekul absorbat
Apabila diameter sama, molekul-molekul polar lebih kuat diabsorpsi daripada molekul-molekul yang kurang polar, sehingga molekul-molekul yang lebih polar bisa menggantikan molekul-molekul yang kurang polar yang telah diserap.
• Sifat absorben, dapat ditinjau dari : 1. Kemurnian absorben
Absorben yang lebih murni memiliki daya absorpsi yang lebih baik.
2. Luas permukaan absorben
Semakin luas permukaan absorben maka jumlah absorbat yang terserap akan semakin banyak pula.
• Temperatur
Absorpsi merupakan proses eksotermis sehingga jumlah absorbat akan bertambah dengan berkurangnya temperatur adsorbat. Absorpsi fisika yang substansial biasa terjadi pada temperatur di bawah titik didih absorbat, terutama dibawah 500 C.
• Tekanan
Untuk absorpsi fisika, kenaikan tekanan absorbat mengakibatkan kenaikan jumlah zat yang diabsorpsi. Sebaliknya pada absorpsi kimia, jumlah yang diabsorpsi berkurang dengan naiknya temperatur absorbat.
2.1.4 Pengertian Kolom Absorpsi
Kolom absorpsi adalah 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.
Gambar 1. Kolom Absorpsi
Gambar 2. Alat Absorpsi 2.1.5 Struktur Dalam Kolom Absorpsi
Adapun struktur dalam kolom absorpsi yaitu terdiri dari :
1. Bagian atas: Spray untuk megubah gas input menjadi fase cair.
2. Bagian tengah: Packed tower untuk memperluas permukaan sentuh sehingga mudah untuk diabsorbsi.
Gambar 3. Alat Absorpsi Secara Skematis
2.1.6 Prinsip Kerja Kolom Absorpsi
1. 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 Keterangan :
(a.) Input gas (b.) Gas keluar (c.) Pelarut (d.) Hasil absorbs (e.) Disperser (f.) Packed
column
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.
Gambar 4. Prinsip Kerja Kolom Absorpsi
2.1.7 Peralatan Absorbsi Gas 1. Menara Sembur
Menara sembur terdiri dari sebuah menaram dimana terletak dari puncak menara cairan disemburkan dengan menggunakan nozel semburan. Tetes-tetes cairan akan bergerak ke bawah karena gravitasi dan akan berkontak dengan arus gas yang naik ke atas. Nozel semburan dirancang untuk membagi cairan kecil- kecil. Makin kecil ukuran tetes cairan, makin besar kecepatan transfer massa.
Tetapi apabila ukuran tetes cairan terlalu kecil, tetes cairan dapat terikut arus gas Keterangan :
A : Gas Keluaran B : Gas Input C : Pelarut D : Gas Output
keluar. Menara sembur biasanya digunakan untuk transfer massa gas yang sangat mudah larut.
Gambar 5 Menara Sumbur
2. Menara Gelembung
Menara gelembung terdiri dari sebuah menara , dimana didalam menara tersebut gas didispersikan dalam fase cair dalam bentuk gelembung. Transfer massa terjadi pada waktu gelembung terbentuk dan pada waktu gelembung naik ke atas melalui cairan (Gambar 2). Menara gelembung digunakan untuk transfer massa gas yang relative sukar larut. Gelembung dapat dibuat misalnya dengan pertolongan distributor pipa yang ditempatkan mendatar pada dasar menara.
Gambar 6 Menara Gelembung
3. Menara Packing
Menara packing adalah menara yang diisi dengan bahan pengisi. Zat cair yang masuk lalu didistribusikan di atas isian itu dengan distributor,sehingga pada operasi yang ideal membasahi permukaan isian secara aseragam. Gas yang mengandung zat terlarut masuk ke ruang pendistribusi yang terdapat di bawah isian dan mengalir ke atas melalui celah antar isian, berlawanan arah dengan aliran zat cair.
Gambar 7 Menara Packing
Jenis-jenis isian menara packing :
Isian menara packing terbagi atas 2 jenis yaitu yang diisikan dengan mencurahkan secara acak ke dalam menara dan yang disusunkan ke dalam menara dengan tangan. Persyaratan pokok yang diperlukan untuk packing yaitu :
• Tidak bereaksi dengan kimia dengan fluida di dalam menara
• Tidak terlalu berat
• Memungkinkan terjadinya kontak yang baik antara zat cair dan gas.
Mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu banyak zat cair yang terperangkap atau menyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggi.
Gambar 8 Salah satu tipe distributor Liquid
