packed column (menara isian)

34
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Allah SWT, berkat rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan penulisan Makalah Peralatan Industri Proses 2 tentang Menara Isian (Packed Column) sesuai waktunya. Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang selalu menjadi motivasi untuk keinginan selalu bekerja keras. Penulisan makalah ini disusun untuk memenuhi tugas presentasi dan diskusi kelompok. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Meilianti, S.T., M.T. sebagai dosen pembimbing, 2. Kedua orangtua penulis, terima kasih atas segala doa dan dorongan semangat dari kalian, 3. Teman-teman Mahasiswa POLSRI kelas 3KA, terima kasih atas support kalian. Tim penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan Makalah ini, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari segenap pembaca demi kebaikan dan kesempurnaan makalah ini. Palembang, Oktober 2013 Tim Penulis Peralatan Industri Proses 2 | 1

Upload: ardynaaprisapoetri

Post on 29-Nov-2015

3.552 views

Category:

Documents


507 download

DESCRIPTION

by Hardina Apri Saputri

TRANSCRIPT

Page 1: packed column (menara isian)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah SWT, berkat rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan penulisan Makalah Peralatan Industri Proses 2 tentang Menara Isian (Packed Column) sesuai waktunya. Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW yang selalu menjadi motivasi untuk keinginan selalu bekerja keras. Penulisan makalah ini disusun untuk memenuhi tugas presentasi dan diskusi kelompok.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Meilianti, S.T., M.T. sebagai dosen pembimbing,

2. Kedua orangtua penulis, terima kasih atas segala doa dan dorongan semangat dari kalian,

3. Teman-teman Mahasiswa POLSRI kelas 3KA, terima kasih atas support kalian.

Tim penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan Makalah ini, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari segenap pembaca demi kebaikan dan kesempurnaan makalah ini.

Palembang, Oktober 2013

Tim Penulis

Peralatan Industri Proses 2 | 1

Page 2: packed column (menara isian)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................................1

DAFTAR ISI .......................................................................................................................... 2

BAB I  PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.............................................................................................................. 3

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 3

1.3 Tujuan Penulisan .......................................................................................................... 3

BAB II  PEMBAHASAN

2.1.  Pengertian Menara Isian..............................................................................................4

2.2. Jenis-jenis Menara Isian ..............................................................................................5

2.3. Peralatan pada Menara Isian ........................................................................................6

2.3.1. HETP (Height of packing Equivalent to a Theoritical Plate) ..............................7

2.3.2. Jenis-jenis Isian Menara pada Menara Isian.........................................................10

2.4. Diameter Menara Isian.................................................................................................21

2.4.1. Menghitung Pressure Drop pada Menara Isian.....................................................21

2.4.2. Hubungan Gx, Gy, dan ΔP......................................................................................21

2.4.3. Terjadinya Fenomena Flooding............................................................................22

2.4.4. Pengaruh Ukuran Packing.....................................................................................23

2.4.5. Menghitung Diameter Menara..............................................................................25

BAB III  PENUTUP

3.1 Kesimpulan ................................................................................................................... 26

3.2 Saran ............................................................................................................................. 26

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................... 27

Peralatan Industri Proses 2 | 2

Page 3: packed column (menara isian)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang Masalah

Dalam industri kimia, proses pemisahan berperan penting. Salah satu proses yang sering ditemui adalah proses distilasi yaitu proses pemisahan suatu campuran berdasarkan beda titik didihnya. Untuk skala industri, proses distilasi dilakukan di dalam menara distilasi. Pemilihan jenis menara distilasi sangat tergantung dari efisiensi, kapasitas, dan kadar yang ingin diperoleh. Secara umum ada dua macam menara distilasi yaitu menara dengan bahan isian (packed colomn) dan menara plate (plate tower).

Masing – masing jenis menara tersebut memiliki kelebihan dan kelemahan. Menara bahan isian memberikan pressure drop yang lebih kecil, biaya lebih murah, dan dapat digunakan  untuk bahan yang tidak tahan suhu tinggi. Akan tetapi, pembersihannya sulit dilakukan. Sebaliknya pada menara plate, pembersihan lebih mudah dilakukan dan tidak terjadi by-passing dan channeling. Berdasarkan uraian diatas, maka pada makalah ini akan dibahas mengenai menara isian (packed colomn).  

1.2.  Perumusan Masalah

Dalam penyusunan makalah ini kami mencoba mengidentifikasi beberapa pertanyaan yang akan dijadikan bahan dalam penyusunan dan penyelesaian makalah. Diantaranya yaitu :

1.    Apa itu menara isian (packed colomn) ?

2.   Ada berapa jenis peralatan dari menara isian (packed colomn) ?

3. Bagaimana cara menghitung tinggi dan diameter dari menara isian (packed colomn) ?

1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan dari penyusunan makalah ini selain untuk memenuhi salah satu tugas dari mata kuliah mekanika fluida , juga bertujuan antara lain :

1. Menjelaskan pengertian packed coloumn,

2. Menyebutkan jenis peralatan packed column,

3. Menghitung secara sedrhana tinggi dan diameter packed column.

Peralatan Industri Proses 2 | 3

Page 4: packed column (menara isian)

BAB II

PEMBAHASAN

Alat ini terdiri dari sebuah kolom berbentuk silinder atau menara yang diperlengkapi

dengan pemasukan gas dan ruang distribusi pada bagian bawah. Pemasukan zat cair dan

distributornya pada bagian atas, sedang pengeluaran gas dan zat cair masing-masing di atas dan

dibawah, serta suatu massa berbentuk zat padat tak aktif (inert) diatas penyangganya. Bentukan

itu disebut menara isian (packing tower).

2.1. Pengertian Menara Isian (Packed Column)

Menara isian (packed colomn) seperti yang terlihat pada gambar, banyak digunakan

dalam absorpsi gas. Cara kerja menara ini adalah zat cair yang masuk, dalam hal ini dimisalkan

disebut ‘cairan lemah’ (weak liquor), didistribusikan di atas isisan itu dengan distributor,

sehingga pada operasi yang ideal, mebasahi permukaan isian itu secara seragam. Gas yang

Peralatan Industri Proses 2 | 4

Page 5: packed column (menara isian)

mengandung zat terlarut, disebut ‘gas gemuk’ (rich gas), masuk ke ruang pendistribusi yang

terdapat di bawah isian dan mengalir ke atas melalui celah antara isian, berlawanan dengan aliran

zat cair.

Isian itu memberikan permukaan yang luas untuk kontak antara zat cair dan gas dan

membantu terjadinya kontak yang akrab antara kedua fase. Zat terlarut yang ada di dalam gas

gemuk itu diserap oleh zat cair yang masuk ke dalam menara, sedangkan gas encer atau gas

kurus (lean gas) akan keluar dari atas. Zat yang pekat akan dikeluarkan dari bagian bawah

menara melalui lubang keluaran zat cair.

2.2. Jenis-Jenis Menara Isian (Packed Column)

Gambar : Kolom destilasi dan kolom ekstraksi

Semua distilasi berusaha untuk memisahkan bahan didih lebih rendah (A) dari bahan

didih yang lebih tinggi (B). Packed column yang "dikemas" dengan materi yang menciptakan

area permukaan besar dalam kolom distilasi. Uap naik melalui kolom, dikondensasikan oleh

kondensor dan jatuh kembali ke bawah kolom. Bahan ini disebut kondensat. Kondensat menurun

Peralatan Industri Proses 2 | 5

Page 6: packed column (menara isian)

mebasahi packed column. Ascending uap naik melalui kemasan basah dan dipaksa ke dalam

kontak intim dengan kondensat. Ini kontak intim menyebabkan uap menjadi diperkaya dalam

bahan didih lebih rendah. Proses ini sering disebut perbaikan.

Pada umumnya aplikasi dari packed column meliputi :

1. Minyak Mentah dan Distilasi pecahan Petroleum

2. General Purpose Distilasi pecahan

3. Flavor dan Fragrance Distilasi pecahan

4. Minyak Atsiri Distilasi pecahan

5. Daur Ulang pelarut

6. Vacuum Distillation Fractionasi

Jika laju alir ditingkatkan, fraksi yang terbasahi akan meningkat pula hingga sampai pada

laju kritis zat cair, yang biasanya cukuptinggi, dimana alat dapat bekerja lebih efektif karena

seluruh permukaan dapat terbasahi.

2.3. Peralatan pada Menara Isian (Packed Column)

Kolom isian sering digunakan untuk destilasi, ekstrasi cair-cair dengan zat cair,

humidifikasi dan absorbs gas. Untuk destilasi dan humidifikasi, fase gas merupakan fase

kontinyu dan fase zat cair mengalir dalam arus-arus kecil diantara isian. Untuk ekstraksi zat cair

dengan zat cair di dalam menara isian, laju perpindahan massanya relative lebih rendah, akibat

dari luas antara muka dan juga keturbulenan yang rendah karena terhambat bahan isian. Bahan

isian yang dipakai biasanya berukuran 1,5 m dengan ketinggian 2 sampai 20 ft. Selain itu menara

isian dapat juga digunakan sebagai kolom fraksionasi baik untuk destilasi batch maupun destilasi

kontinyu. Bahan isian biasanya berukuran antara 1,5 sampai 2 in dengan kapasitas yang hamper

sama dengan sieve tray dengan HETP yang berkisar anatara 1 sampai 2 ft. Kapasitas (kolom)

yang digunakan juga tidak bisa terlalu besar, dengan beda tekanan yang harus relative rendah.

Dengan kata lain, lata ini lebih menguntungkan bila operasinya pada kondisi vakum.

Peralatan Industri Proses 2 | 6

Page 7: packed column (menara isian)

2.3.1. HETP (Height of packing Equivalent to a Theoritical Plate)

Dalam industri kimia, proses pemisahan berperan penting. Salah satu proses yang sering

ditemui adalah proses distilasi yaitu proses pemisahan suatu campuran berdasarkan beda titik

didihnya. Untuk skala industri, proses distilasi dilakukan di dalam menara distilasi. Pemilihan

jenis menara distilasi sangat tergantung dari efisiensi, kapasitas, dan kadar yang ingin diperoleh.

Secara umum ada dua macam menara distilasi yaitu menara dengan bahan isian (packed tower)

dan menara plate (plate tower).

Masing – masing jenis menara tersebut memiliki kelebihan dan kelemahan. Menara

bahan isian memberikan pressure drop yang lebih kecil, biaya lebih murah, dan dapat digunakan 

untuk bahan yang tidak tahan suhu tinggi. Akan tetapi, pembersihannya sulit dilakukan.

Sebaliknya pada menara plate, pembersihan lebih mudah dilakukan dan tidak terjadi by-passing

dan channeling.

Salah satu cara perancangan menara bahan isian adalah dengan konsep HETP (Height of

packing Equivalent to a Theoritical Plate). HETP adalah tinggi bahan isian yang akan

memberikan perubahan komposisi yang sama dengan perubahan komposisi yang diberikan oleh

satu plate teoritis. Nilai HETP dapat digunakan untuk menentukan efisiensi suatu menara bahan

isian dan untuk menentukan tinggi dan jenis bahan isian yang seharusnya digunakan agar

memberikan hasil yang maksimum. Metode ini dipilih karena mudah dalam perhitungannya.

Distilasi merupakan suatu proses pemisahan komponen suatu larutan berdasarkan

distribusi substansi-substansinya pada fase gas dan cair menggunakan perbedaan volatilitas dari

komponen penyusunnya yang cukup besar (Treybal,1981). Pada proses distilasi, fase uap kontak

dengan fase cair sehingga akan terjadi transfer massa dari uap ke cair dan sebaliknya. Cairan dan

uap mengandung komponen yang sama tetapi dengan jumlah atau komposisi yang berbeda.

Komponen yang lebih volatil akan lebih banyak terdapat pada fase uap, sedangkan komponen

yang kurang volatil akan lebih banyak terdapat pada fase cair (Foust, 1980).

Uap mengalir ke atas dan cairan mengalir ke bawah. Uap dan cairan kemudian

dikontakkan dalam plate atau pada permukaan bahan isian. Sebagian dari kondensat pada

kondenser dikembalikan ke atas kolom sehingga mengalir di atas feed point sedangkan sebagian

Peralatan Industri Proses 2 | 7

Page 8: packed column (menara isian)

dari cairan di dasar menara diuapkan dengan reboiler dan dikembalikan sebagai uap. Bagian di

bawah feed point di mana komponen yang lebih volatil berpindah dari cairan ke uap, disebut sesi

stripping sedangkan di atas feed point, konsentrasi komponen yang lebih volatil meningkat dan

disebut sesi enriching. Sering ditemui, menara distilasi dioperasikan dengan lebih dari satu aliran

umpan masuk (Coulson, 1983).

Cairan mengalir ke bawah pada permukaan bahan isian dalam bentuk lapisan tipis. Hal

ini menyebabkan terbentuknya luas permukaan cairan yang lebih besar untuk kontak dengan gas

yang mengalir dari bawah ke atas (Brown, 1950).

Bila produk atas diinginkan berupa uap, hanya sebagian dari uap yang diembunkan

sebagai reflux. Oleh karena itu, digunakan kondenser parsial. Dalam kondenser parsial, terjadi

kesetimbangan fase antara cairan dan uap sehingga dapat dianggap sebagai satu stage seimbang

(Coulson,1983).

Stage dapat didefinisikan sebagai suatu unit di mana dua fase yang berbeda dikontakkan

sehingga terjadi pemisahan (transfer massa). Dalam suatu stage ideal, dua fase tersebut

dikontakkan dengan baik dan dalam waktu cukup lama sehingga kedua fase tersebut

meninggalkan stage dalam kesetimbangan. Akan tetapi, dibutuhkan waktu lama untuk terjadinya

kesetimbangan sehingga pada kenyataannya, kedua fase keluar dari suatu stage belum pada

kesetimbangannya. Karena satu stage setimbang menggambarkan terjadinya transfer massa

maksimum yang mungkin diperoleh untuk suatu kondisi operasi, maka dapat juga disebut

sebagai theoretical plate (plate teoritis) atau plate ideal (Foust, 1980).

Untuk keperluan pengontakan, digunakan dua jenis menara yaitu menara bahan isian

(Packed Tower) dan menara plate (Plate Tower).

Menara dengan bahan isian terdiri atas sebuah silinder vertikal yang didalamnya terdapat bahan

isian tertentu. Bahan isian merupakan media untuk memperluas bidang kontak antara fase uap

dan cair sehingga transfer massa dan panas berjalan baik. Cairan mengalir melewati permukaan

bahan isian dalam bentuk lapisan film tipis sehingga luas bidang kontak antara fase uap dan cair

makin besar. Cairan masuk dari bagian atas menara, sedangkan gas masuk dari bagian bawah

menara (Brown, 1950).

Peralatan Industri Proses 2 | 8

Page 9: packed column (menara isian)

Jenis bahan isian yang baik harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

1. Harus memiliki luas permukaan per volume yang besar sehingga dapat menyediakan luas kontak yang besar memungkinkan terjadinya kontak yang baik antara zat cair dan gas,

2. Harus memiliki porositas yang besar sehingga pressure drop tidak tinggi,3. Harus dapat memiliki ”wetting characteristic” yang baik,4. Tahan korosi,5. Memiliki bulk density yang rendah,6. Tidak mahal,7. Harus tidak bereaksi (kimia) dengan fluida di dalam menara,8. Harus kuat tetapi tidak terlalu berat,9. Harus mengandung cukup banyak laluan untuk kedua arus tanpa terlalu banyak zat cair

yang terperangkap (holdup) atau menyebabkan penurunan tekanan terlalu tinggi.

Untuk mengetahui tinggi bahan isian yang harus digunakan untuk menghasilkan produk

dengan komposisi sama dengan satu plate teoritis pada menara bertingkat digunakan istilah

HETP (Height of Packing Equivalent to a Theoretical Plate).

Variabel-variabel yang mempengaruhi HETP antara lain :

1. Tipe dan ukuran bahan isian,2. Kecepatan aliran masing – masing fluida,3. Konsentrasi fluida,4. Diameter menara,5. Sifat fisis bahan yang difraksinasi,6. Perbandingan diameter menara dan diameter bahan isian,7. Koefisien penyebaran atau distribusi cairan.

Larutan ideal memiliki kriteria sebagai berikut:

Gaya tarik-menarik antar zat terlarut sma dengan gaya tarik-menarik antara zat    terlarut dan zat pelarut serta antar zat pelarut,

Homogenitas untuk semua nilai fraksi mol, artinya ada pengenceran, komponennya tidak mengalami perubahan sifat,

Tidak ada perubahan volume pencampuran, artinya volume total larutan adalah penjumlahan volum komponennya,

Tidak ada perbedaan entalpi pencampuran, artinya tidak terjadi perubahan panas ada saat pengenceran larutan,

Mengikuti hukum Raoult: Pi= Xi.Pio, Sifat-sifat fisinya adalah sifat-sifat penyusunnya.

Larutan non-ideal adalah larutan yang daya tarik-menarik antara molekul pelarut dan molekul zat

terlarut tidak sama dengan daya tarik molekul zat pelarutnya atau molekul zat terlarutnya.

Peralatan Industri Proses 2 | 9

Page 10: packed column (menara isian)

Larutan non ideal terdiri dari 2 jenis, yaitu:

1. Larutan non ideal deviasi positif, yang memiliki kriteria:

beda entalpi pencampuran lebih besar dari nol, beda volume pencampuran lebih besar dari nol, tekanan uap murni lebih besar dari tekanan uap murni larutan ideal, pada sistem, campuran akan memberikan titik didih campuran minimum.

2. Larutan non ideal deviasi negatif, yang memiliki kriteria:

beda entalpi pencampuran lebih kecil dari nol, beda volume pencampuran lebih kecil dari nol tekanan uap murni larutan lebih kecil dari tekanan uap murni larutan ideal, tekanan uap murni larutan lebih kecil dari tekanan uap murni larutan ideal, pada sistem, campuran akan memberikan titik didih campuran maksimum.

2.3.2. Jenis-jenis Isian Menara pada Menara Isian (Packed Column)

a. Ceramic Random Packing

Ceramic Random Packing juga disebut sebagai ceramic column packing, , ceramic

random dump packing, packed tower packings, in shape of saddles dan rings.

Permukaan keramik ceramic packing dapat menghasilkan film yang sangat tipis, yang

dapat mempromosikan pencampuran cair dan uap dan menghasilkan sedikit penurunan

tekanan pada waktu yang sama. Ceramic packing dapat diaplikasikan dalam suhu tinggi

dan bahan kimia tahan korosi.

Ceramic Random tower packing (column ceramic packing) meliputi: Ceramic Intaloks

Saddle Ring, Ceramic Super Intaloks Saddle Ring, Super Cascade Ring, Ceramic Cascade

Ring,Ceramic Pall Ring, Ceramic Cross-partition Ring, Ceramic Y Form Ring, Ceramic

Conjugate Ring, Ceramic Raschig Ring,Ceramic Oval hole Chain, Ceramic Y

Chain, Catalyst Bed Support Media (inert ceramic ball)  Column Packings and Packed

Column Design, Ceramic Saddles, Pall Ring,and ceramic column packings lainnya.

Aplikasi dari ceramic random packing :

Ceramic Random Packing sangat cocok untuk kondisi suhu tinggi dan suhu yang lebih

rendah dan dapat jauh lebih tahan terhadap segala macam asam organik, asam anorganik

Peralatan Industri Proses 2 | 10

Page 11: packed column (menara isian)

dan solusi kecuali untuk asam fluorida dari kemasan logam. Random Ceramic Packing atau

pengepakan Kolom Ceramic banyak digunakan dalam pengeringan menara, menyerap

tower dan menara pendingin di bidang kimia, petrokimia dll industri.

Acid resistant ceramic packings rings yang banyak digunakan dalam kilang, teknik

kimia, tanaman asam, pabrik gas, pabrik oksigen, pabrik baja dan pabrik farmasi. Ceramic

packing terutama digunakan sebagai lapisan-lapisan dari bejana reaksi di menara cuci,

menara pendingin, reklamasi menara, menara desulfurisasi, pengeringan menara dan

menyerap menara. Mereka juga dapat digunakan sebagai lapisan batu bata di kolam anti

korosi dan saluran.

Peralatan Industri Proses 2 | 11

Page 12: packed column (menara isian)

b. Plastic Random packing

Plastic random packing sangat efisien untuk meningkatkan kapasitas tower dan

efisiensi. Ada banyak keuntungan proses yang dapat diwujudkan dengan menggunakan

Plastic Random packing di berbagai aplikasi .

Plastic random packing meliputi: Plastic Pall Ring random column packing , Plastic

Cascade ring random packing, Plastic Conjugate ring random packing , Plastic Rosette ring

random packing, A Form Rosette, Plastic Frame Ball, Polyhedral hollow ball, Plastic

Revolve ball, Plastic Super Saddle ring random packing, Edge ball, Plastic Mesh ball,

Hollow floatation, Plastic Star ring random packing, Flower Ball , Plastic Taper Ring,

Structured wire mesh corrugated, Plastic Heilex ring, Plastic Super mini ring column

packing, Plastic Saddle ring random column packing, Plastic Solid ball random column

packing, Bio packing, Plastic Corrugated random column Packing, Column Packings and

Packed Column Design, Ceramic Saddles, Pall Ring,

Aplikasi dari Plastic Random Packing dapat digunakan dalam penyerapan ,

menggosok , layanan transfer pengupasan dan panas. Bahan dasar plastic yang digunakan :

PE , PP , RPP , PVC , CPVC , PVDF

Peralatan Industri Proses 2 | 12

Page 13: packed column (menara isian)

c. Metal Random Packing

Metal tower packing merupakan penggabungan dari kinerja gaya pelana dan cincin.

Bentuknya yang unik dapat membantu memastikan terjadinya penurunan tekanan.

Geometri eksternal mencegah kemasan dari saling atau melibatkan , memastikan keacakan

dan luas permukaan yang optimal dalam unggun , sementara jari internal lengkungan dan

baling-baling mempromosikan antarmuka gas yang optimal / kontak cairan dengan sedikit

Peralatan Industri Proses 2 | 13

Page 14: packed column (menara isian)

hambatan atau terus-up . Konsumsi energi berkurang , karena rasio refluks yang lebih

rendah .

Struktur Kolom Packing terbentuk dari lembaran tipis vertikal bergelombang pengukur

keramik / logam / plastik dengan sudut lipatan terbalik dalam lembaran yang berdekatan

untuk membentuk struktur sarang lebah yang sangat terbuka dengan saluran aliran miring

dan luas permukaan yang relatif tinggi. efektif digunakan untuk meningkatkan uap cair -

kontak dan karenanya berbagai perangkat tambahan permukaan yang tersedia untuk

mempromosikan cairan tersebar di permukaan kemasan . Resistansi rendah ke aliran uap

bersama-sama dengan efisiensi penggunaan permukaan yang tersedia cenderung

memberikan kemasan terstruktur keuntungan kinerja yang signifikan selama kemasan acak

dalam uap tingkat tinggi / sistem tingkat rendah cair .

Metal Random Packing meliputi : metal intalox saddles, metal super intalox saddles,

Nutter ring, metal pall ring, metal Cascade mini rings, metal conjugate rings, metal

rectangle saddles, metal VSP (eight four inner radian ring). Column Packings and Packed

Column Design, Pall Ring.

 Aplikasi Metal Random Packing :

a. Penyerapan dan Stripping (di mana kapasitas tinggi dan berbagai tahap yang diperlukan),b. Menara distilasi (dari vakum dalam tekanan konstan),c. Perpindahan panas (fractionators kilang dan olefin kolom memuaskan tanaman)Heat Transfer dan Massa Aplikasi, Gas Mixing, Ekstraksi.

Bahan : Stainless steel , baja karbon , aluminium , perunggu tembaga , 304L , 316L dll

Peralatan Industri Proses 2 | 14

Page 15: packed column (menara isian)

Peralatan Industri Proses 2 | 15

Page 16: packed column (menara isian)

Random Packing

(a) Raschig Rings, (e) Intalox saddle,

(b) Lessing Rings, (f) Tellerette,

(c) Partition Rings, (g) Pall Ring.

(d) Berl Saddle,

Regular Packing

Peralatan Industri Proses 2 | 16

Page 17: packed column (menara isian)

(a) Raschig Rings, (c) Expanded Metal-Lath Packing,

(b) Double Spiral Rings, (d) Wood Grids

Distribusi Liquid

Peralatan Industri Proses 2 | 17

Page 18: packed column (menara isian)

Dry packing tidak efektif untuk transfer massa, sedangkan Spray Nozzles banyak

entrainment liquid dalam gas.

Peralatan Industri Proses 2 | 18

for LARGE diameter of tower

for SMALL diameter of tower

Page 19: packed column (menara isian)

Tipe Packing (1)

Secara umum dibagi dalam tiga kelas:

• Random atau dumped packing, packing yang diisikan secara acak ke dalam kolom,

• Structured atau systematically randomed packing, packing yang tersusun dalam kolom,

• Grids.

Tipe Packing (2)

Tipe Random Packing (1)

Generasi pertama

Berl Saddles 1.Intalox saddle Raschig ring (carbon)

Peralatan Industri Proses 2 | 19

Page 20: packed column (menara isian)

2.Super intalox saddle

3. Pall ring 4. Hy Pack

2.4. Diameter Menara Isian

Diameter menara isian tergantung pada banyaknya gas atau zat cair yang akan diolah,

sifat-sifatnya dan rasio antara kedua arus itu. Tinggi dan volume menara isian tergantung juga

pada tingkat perubahan konsentrasi dan pada laju perpindahan massa per satuan volume isian.

2.4.1. Menghitung Pressure Drop pada Menara Isian

Aliran di packed bed absorber berlawananan arah, cairan jatuh ke bawah karena gravitasi, gas

mengalir ke atas dengan sedikit pressure drop. Laju alir massa lb

hr m2

G y=M y V

S

Peralatan Industri Proses 2 | 20

Page 21: packed column (menara isian)

2.4.2. Hubungan Gx, Gy, dan ΔP

2.4.3. Terjadinya Fenomena Flooding

Aliran gas ke atas gas yang memiliki gaya dorong terhadap cairan akan memperlambat

laju alir cairan. Semakin besar laju alir gas semakin besar gaya dorong. Ketika gaya dorong

mendekati gravitasi, maka cairan akan mengalir lebih lambat, dan cairan mulai terakumulasi di

tower.

Peralatan Industri Proses 2 | 21

Page 22: packed column (menara isian)

Ket :

Liquid holdup adalah fraksi intersticial volume yang terisi cairan.

Interstical volume adalah ruang kosong antara packing

Loading adalah kenaikan holdup cairan karena naiknya laju alir gas

Flooding adalah aliran ke bawah cairan berhenti karena tingginya aliran ke atas gas

Peralatan Industri Proses 2 | 22

Page 23: packed column (menara isian)

2.4.4 Pengaruh Ukuran Packing

Fig. Air flowrate at which flooding occurs intalox saddles at different water flowrates

Semakin besar ukuran packing, semakin toleran terhadap laju alir gas yang lebih tinggi

Peralatan Industri Proses 2 | 23

Page 24: packed column (menara isian)

Untuk berbagai jenis packing. Setiap packing memiliki nilai Fp = faktor packing

Gx, Gy : lb

ft2−s

µx : cP

ρx, ρy : lb

ft3

gc : 32,2 lbf−ft

lb−s2

Peralatan Industri Proses 2 | 24

Page 25: packed column (menara isian)

Faktor Packing

2.4.5. Menghitung Diameter Menara

Diketahui L,V

Hitung Dp, sehingga Δp/ZT ≈ 0,25-0,5 in H2O/ft packing

Δp/ZT = f(Gy,Gx)

Peralatan Industri Proses 2 | 25

Page 26: packed column (menara isian)

BAB III

PENUTUP

2.5. Kesimpulan

Menara isian (packed colomn) adalah menara yang diisi dengan bahan pengisi. Cara kerja

menara ini adalah zat cair yang masuk, dalam hal ini dimisalkan disebut ‘cairan lemah’ (weak

liquor), didistribusikan di atas isisan itu dengan distributor, sehingga pada operasi yang ideal,

mebasahi permukaan isian itu secara seragam. Menara isian dapat digunakan untuk aplikasi

Minyak Mentah dan Distilasi pecahan Petroleum, General Purpose Distilasi pecahan, Flavor dan

Fragrance Distilasi pecahan, Minyak Atsiri Distilasi pecahan, Daur Ulang pelarut, dan Vacuum

Distillation Fractionasi. Menara isian terbagi menjadi 3 jenis bahan yaitu Ceramic Random

Packing, Plastic Random Packing, dan Metal Random Packing.

2.6. Saran

Peralatan Industri Proses 2 | 26

Page 27: packed column (menara isian)

DAFTAR PUSTAKA

http:/ /artikelteknikkimia.blogspot.com/2012/11/packed-tower.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Packed_bed

http://tentangteknikkimia.wordpress.com/2011/12/16/hetp-height-of-packing-equivalent-to-a-

theoritical-plate/.html

http://wijahadi.blogspot.com/2012/05/contoh-makalah-proses-pengolahan-minyak.html

http://www.columbia.edu/itc/seas/E3810-lab/pbd.html

http://www.ebcu.com/p-chemical-tower-packing-1117104.html

http://www.fractional-distillation.com/packed_column_distillation.html

http://www.separationprocesses.com/Absorption/GA_Chp04a.htm#TopPage

http://www.tower-packing.com/Tower_Structure.html

Peralatan Industri Proses 2 | 27