ABSORPSI DENGAN
KOLOM BAHAN ISIAN
Dalam praktek, kolom bahan isian sering dianalisis berdasar stage setimbang yang ekivalen menggunakan suatu nilai HETP (Height Equivalent to a
Theoretical Plate )
Kolom bahan isian adalah alat kontak kontinyu yang tidak mempunyai stage terpisah seperti pada kolom dengan tray.
Dengan mengetahui nilai HETP dan jumlah stage teoritis yang diperlukan tinggi kolom bahan isian dapat dihitung dengan mudah :
Konsep HETP, sayangnya tidak berdasar pada teori tertentu. Nilai HETP hanya dapat dihitung menggunakan data eksperimen laboratorium atau kolom
komersial
Pendekatan HETP
stages m
equilibriu equivalent
of number
height packed
HETP
HETP n
H
Dengan memperhatikan suatu elemen volum setebal dz pada suatu kolom bahan isian
S = luas tampang dari kolom
N
G G
L L
dz
Volume dari elemen volume = Sdz ��=����
Absorpsi: pendekatan transfer massa (Height of Transfer Unit (HTU), Number of Transfer Unit (NTU)
Fluks A � �=��
(
��,�− ��,�)
� �=��
(
��,�−��,�)
��=��
(
��,�−�∗�)
��=��
(
�∗�−��,�)
dz z
z
32
m a m column the
of volume
surface transfer
a mass
A terabsorpsi dari gas pembawa B
N
G G
L L
dz Mol A meninggalkan G = mol A masuk ke L
−�(�� )=�(��)
Fluks A
Dengan mengalikan suku kiri dengan dA dan suku kanan dengan aSdz Sdz
Laju transfer A −���=� � �=����
��=��
(
��,�− ��,�)
=��(
��,�−��,�)
Jika perubahan laju alir molar diabaikan �(��)=��� �(��)=� � �
dz z
z
Fase Gas
−���=���
(
��,�−��,�)
��� ���=���(
��,�−��,�)
���−����
� ��= ��
(
��,�−��,�)
− ����
�
∫
0
�
��=
∫
�
� ��
(
��,�−� �,�)
����
� �=
∫
�
� ��
(
��,�− ��,�)
�=�/�
���
∫
�
� ��
(
� �,�− ��,�)
Fase Cair
��� �
� ��= � �
(
��,�−��,�)
��� �
�
∫
0
�
��=
∫
�
� ��
(
��,�−��,�)
��� �
� �=
∫
�
� ��
(
��,�−��,�)
�=�/�
���
∫
�
� ��
(
��,�−��,�)
Menggunakan koefisien transfer massa keseluruhan
Fase Gas Fase Cair
�=�/�
���
∫
�
� ��
(
��,�−�∗�)
�=�/�
���
∫
�
� ��
(
��∗ −��,�
)
�=�/�
���
∫
�2
�1
��
(� �,�− ��,�)
�=�/�
���
∫
�2
�1
��
(��,�−��,�)
�=�/�
� ��
∫
�2
�1
��
(
��,�− �∗�)
�= �/�
� ��
∫
�2
�1
��
(
��∗ −��,�
)
Hy
HOx HOy Hx
Ny
Nx
NOy
NOx Tahanan pada film gas
��=��
(
��,�−��,�)
� �=��
(
��,�−��,�)
Tahanan overall pada film cair Tahanan overall pada film gas Tahanan pada film cair
� �=��
(
��,�− �∗�)
��=��
(
�∗�−��,�)
Hy = height of transfer unit based on gas film Hx = height of transfer unit based on liquid film
HOy=height of transfer unit based on overall gas film HOx=height of transfer unit based on overall liquid film
Ny = number of transfer unit based on gas film Nx = number of transfer unit based on liquid film
NOy=number of transfer unit based on overall gas film NOx=number of transfer unit based on overall liquid film
�=�� ��=�� ��=�� � �� �=����� �
�=�/�
���
∫
�
� ��
(
��,�−�∗�)
Evaluasi sisi kanan dari persamaan ini sering memerlukan integrasi numerik atau grafis.
Dengan fraksi mol bebas solute (Welty)
The mass balance for component A over the differential length dz is described by
The mass transfer of component A in the differential length dz is defined by
Gs = flux massa, mol/m2.s = G/S