absorpsi p1

Click here to load reader

Download Absorpsi P1

Post on 07-Feb-2016

266 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

aa

TRANSCRIPT

Absorbsi

AbsorbsiKelompok INama : Astria Utami (0613304003)Muhammad Farhan (061330400351)Pusta Aryani (0613304003)Wahyu Sisilia Deviana (0613304003)

10.1 Definisi

Absorbsi ialah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti pelarutan.

Kecepatan absorbsi merupakan ukuran perpindahan massa antara fase gas dan fase cair. Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorbsi pada permukaan, baik secara fisik ataupun dengan reaksi kimia.

Jenis jenis alat absorbsi antara lain :1. Sieve tray Berguna untuk absorbsi gas dan destilasi. Ukuran lubang tray 3-12 mm dari diameter dengan ukuran umum 5 mm. Luas uap dari lubang berkisar 5 15 % dari luasan kolom.2. Valve trayjenis ini adalah modifikasi dari sieve tray, yang terdiri dari bukaan kolom dan bukaan valve. Sekarang penggunaannya menurun, karena tipe kolom ini beroperasi pada skala besar sehingga biayanya lebih tinggi 20 % dari sieve tray. 3. Bubble cup trayJenis ini penggunaannya sejak 100 tahun lalu, tapi sejak tahun 1950 telah digantikan oleh jenis sieve atau valve tray. 4.Packed tower Digunakan untuk aliran kontinyu, dimana proses yang digunakan dengan mengontakkan antara gas dengan liquid secara countercurrent dalam absorbsi. Dan juga untuk mengontakkan uap cairan dalam proses destilasi.

10.2 Equilibrium Relation Between Phases

Gas- Liquid Equilibrium Untuk Kesetimbangan gas-liquid, hukum kesetimbangannya diberikan oleh Henry, yaitu

Dimana,PA = Tekanan Parsial Komponen A (atm).H = Konstanta Hukum Henry (atm/mol fraction).H = Konstanta Hukum Henry (mol frac.gas/mol frac.liquid). = H/P.XA = Fraksi Mol komponen A dalam Liquid. ( dimension less )YA = Fraksi Mol Komponen B dalam Gas = PA/P. ( dimension less )P = Tekanan Total (atm).

10.3 Single and Multiple Equilibrium Contact Stages

10.3.A Single - stage Equilibrium contact Selama kontak berlangsung terjadi pencampuran komponen antara dua fase saling menbaur. Jika waktu pencampuran cukup, komponen pada kesetimbangan dalam dua fase setelah proses pemisahan dan proses tersebut dianggap Dapat digambarkan sebagai dua fase yang berbeda (gas dan liquid dalam absorbsi) yang dikontakkan kemudian dipisahkan. single equilibrium stage.

10.3.B Single-stage Equilibrium contact for Gas-Liquid System (Absorption)(-) Fasa gas mengandung zat terlarut A & inert B gas(-) Fase cair mengandung zat terlarut A & inert cair (pelarut) C (-) V = gas flow rate & L = liquid flow rate(-) L = inert liquid (C) flow rate(-) X, y = mol frac. dalam fase cair dan fasa gas

Single-stageL0xA0 L1xA1 V2yA2 V1yA1 Liquid phaseinletLiquid phaseoutletGas phaseinletGas phaseoutletSingle-Stage Equilibrium Contact for Gas-Liquid System.

Total material balance:L0 + V2 = L1 + V1Component A balance:L0xA0 + V2yA2 = L1xA1 + V1yA1Component C balance:L0xC0 + V2yC2 = L1xC1 + V1yC1An equation for B is not needed since xA + xB + xC = 1.0In term of inert flow rate:L = L(1-xA) L = L/(1-xA)V = V(1-yA) V = V/(1-yA)Operating line:

Example 10.3-1: Equilibrium Stage Contact for CO2 Air-WaterSebuah campuran gas pada tekanan 1,0 atm abs berisi udara dan CO2 yang dikontakkan dalam singel-stage mixer terus menerus dengan air yang murni pada suhu 293 K. gas dan liquid keluar mencapai kesetimbangan. Laju alir gas inlet adalah 100 kg mol / jam, dengan fraksi mol CO2 dari yA2 = 0.20. Tingkat aliran liquid masuk adalah 300 kgmol air/ jam. Hitunglah jumlah dan komposisi dari dua fase outlet. Asumsikan air yang tidak menguap ke fase gas.SolusiUntuk flow diagram, Aliran air inert adalah = L0 = L '= 300 kgmol / jam inert aliran udara V diperoleh dari, V '= V (1-yA)Oleh karena itu, aliran udara inert adalah V = V2 (1-yA2 )= 100 (1-0.20) = 80 kg mol/h

1 atm293 KL0 = 300 kg mol/hxA0 L1xA1 V2 = 100 kg mol/hyA2 = 0.20V1yA1 Substituting into equation to make a balance on CO2 (A).

Perlu diketahui .... Persamaan yang terjadi ada dua yang tidak diketahui (XA1 dan YA1) .. Jadi, perlu menghitung salah satu yang tidak diketahui untuk memecahkan persamaan di atas ..!!! Hal ini dimungkinkan untuk menghitung YA1 dengan menggunakan hukum Henry karena gas dan liquid dalam kesetimbangan.(1)

H` yang dicari Pada 293 K, maka constanta hukum Henry dari Appendix A.3 adalah H = 0.142 x 104 atm/mol frac. H = H/P = 0.142 x 104 /1.0 = 0.142 x 104 mol frac. gas/mol frac. LiquidMakaSubstitusi ke,

yA1 = 0.142 x 104 xA1 (2) Know it possible to use the value of YA1 in equation (1) to calculate the value of XA1

Memecahkan persamaan (1) dan (2) secara serempak,

ambil xA1 = 1.41 x 104 and yA1 = 0.20. untuk menhitung total flow rates yang keluar,

Pada soal ini, karena larutan liquid sangat encer, L0 L1

10.3.C COUNTERCURRENT MULTIPLE-CONTACT STAGES

12nNL0L1L2Ln-1LnLN-1LNVN+1VNVn+1VnV3V2V1

Countercurrent multiple-contact stages.- lebih memusatkan hasil - Total jumlah stages ideal = N. - B & C mungkin atau tidak mungkin akan sedikit tercampur satu sama lain. - Dua aliran keluar dalam kesetimbangan dengan satu sama lain. Total material balance: L0 + VN+1 = LN + V1Component A overall balance: L0 x0A + VN+1 yN+1A = LN xNA + V1 y1AUntuk kesetimbangan stages pertama :L0 x0A + Vn+1 yn+1A = Ln xnA + V1 y1A

Operating line:-

Garis operasi adalah suatu persamaan material-balance yang penting, karena berkaitan dengan konsentrasi yn+1 dalam aliran V dengan xn dalam aliran L yang melewatinanya.slope

Aliran L & V salin bercampur satu sama lain dengan hanya A yang ditransfer:-

Graphical calculation for determining N:1. Plot yA vs xA2. Menarik garis operasi3. Menarik garis kesetimbangan (hukum Henry) 4. Melangkah ke atas (atau ke bawah) sampai yn +1 (atau y1) tercapai.5. N = jumlah langkahDilute system (