SPRAY TOWERMenara semprot atau sembur ini merupakan suatu menara dimana di dalam menara tersebut akan berlangsung kontak diferensial, yang berlangsung secara serentak dan sinambungMenara sembur ( spray tower ) terdiri dari vessel di mana uap dilewatkan, yang biasanya dari dasar tower menuju ke atas atau sisi ke sisi. Liquid masuk dengan cara di sembur ( disemprot) melalui nozzel atau sparger yang dipasang di atas atau disisi tower. Setelah kontak dengan uap, liquid akan terkumpul pada dasar tangki. Kebanyakan tipe ini di aplikasi pada peralatan Humidifikasi, Absorbansi, Pengering semprot dan pengumpul debu.

Peralatan pada menara sembur Spray chamberAlat ini terdiri dari bejana (vessel) yang dilalui uap yang lewat, umumnya dari dasar ke puncak atau dari sisi ke sisi, dimana liquidnya di sembur (disemprot) melalui nozzel atau sparger yang diinstal pada bagian atas atau samping.

Kolom absorbsi Kolom absorbsi adalah suatu kolom atau tabung tempat terjadinya proses pengabsorbsi (penyerapan/penggumpalan) dari zat yang dilewatkan di kolom/tabung tersebut.

Menara ScrubberMenara pencuci (Menara Scrubber) yang paling sederhana terdiri atas sebuah bejana kosong yang berbentuk silinder. Air disemprotkan kedalamnya dengan alat penyembur. Dalam bentuknya yang disempurnakan, menara diisi dengan benda pengisi (packing). Benda jejal ini diperciki dengan air dari atas, sedangkan gas yang membawa debu mengalir ke atas dari bawah.

Humidifier Humidifikasi atau pelembaban merupakan proses yang melibatkan perpindahan massa antara fasa cair yang murni dengan gas yang tidak dapat larut dalam zat cair itu. Pengering Semprot (Spray Dryer) Di dalam sebuah menara berbentuk silinder, bahan yang dapat mengalir (suspensi atau pasta), disemprotkan secara kontinyu ke dalam aliran udara panas. Cairan yang akan dipisahkan segera menguap, sedangkan udara dan bahan yang dikeringkan harus dipisahkan satu sama lainBagian-bagian Spray DryerAtomizer [fungsi untuk menghasilkan droplet dari cairan yang akan dikeringkan. Chamber [ruang dimana terjadi kontak antara droplet cairan yang dihasilkan oleh atomizer dengan udara panas untuk pengeringan]Heater [berfungsi sebagai pemanas udara yang akan digunakan sebagai pengering]Bag Filter [berfungsi untuk menyaring atau memisahkan udara setelah digunakan pengeringan dengan bubuk yang terbawa setelah proses]

Berikut adalah tahapan mekanisme kerja scrubber, antara lain sebagai berikut:

1.Impingement (pengontakan) [gas-debu + cair, partikel debu tersangkut]2.Difusi [mengubah partikel debu mnjadi tetesan]3.Humidifikasi [mengubah permukaan tetesan menjadi elektrostatis.]4.Kondensasi [tetesan mencapai dew point (titik embun)]5.Wetting (pembasahan) [partikel yang menjadi tetesan tidak ikut keluar bersama gas lagi]6.Partisi gas [pemisahan gas]7.Dust disposal [untuk membersihkan permukaan dan mencegah debu naik kembali ke atas]8.Elektronik precipitation

SIEVE TRAYIstilah-istilah yg biasanya muncul adalah : Downcomer : lubang tempat masuknya aliran dari atas berupa liquid ke plate bawah (acuan) Downflow : lubang tempat keluaran liquid dari plate atas (acuan) ke plate di bawahnya Entrainment : peristiwa liquid terangkut ke plate atasnya karena dorongan gas dari bawah yg berlebihan, disebabkan laju alir gas terlalu besar Flooding : menggenangnya liquid di plate karena kiriman liquid yg berlebihan dr plate atasnya Weeping : liquid yg ada pada plate jatuh bebas ke plate bawahnya karena tekanan gas dari bawah kurang, disebabkan karena laju alir gas kecil. Cap : penghalang / pengkontak antara liquid dan uap yang dipasang di setiap tray (brbntk topi) Tray / Plate: lapisan atau level disetiap kolom, biasanya terbuat dari besi baja yg kuat menahan beban liquid atau cap Slot : tempat bukaan pada cap yg mempunyai macam-macam bentuk (trapesium, persegi, segitiga dll) yg berfungsi mengatur bukaan gas yg keluar ke atas shg liquid dan gas berkontak secara normal Enriching : bagian plate yg berada diatas tempat masukan feed Exhausting / Stripping : bagian plate yg berada dibawah tempat masukan feed Baffle : penghalang yg berada di tengah-tengah tray utk membuat aliran lebih lama berada di tray (penerapan hanya di reverse flow) Weir : penghalang yg dipasang di pinggir dari downflow utk membuat agar volume liquid yg tertampung di tray banyak, sehingga efektif terjadinya kontak antara liquid dan gas Cross Flow : aliran liquid datang dari atas (downcomer) lalu mengalir di sepanjang tray dan mengalir ke plate bawahnya di downflow. Disebut cross flow karena letak downcomer dan downflow di sisi berseberangan. Jarak yg dilewati liquid panjang shg efisiensi tinggi Reverse Flow : aliran liquid datang dari atas (downcomer) lalu mengalir di sepanjang tray dan berbelok ke bagian tray sebelahnya karena adanya baffle lalu mengalir ke plate bawahnya di downflow. Disebut reverse flow karena letak downcomer dan downflow di sisi yg sama. Dapat digunakan utk menampung cap lebih banyak, L/V rendah, luas downcomer kecil Double Pass : aliran liquid datang dari atas dari 2 downcomer lalu mengumpul di tengah-tengah plate bawahnya dan aliran pecah menjadi 2 di 2 downfow (terletak di sisi kiri dan kanan). Digunakan utk beban liquid yg besar, L/V tinggi.

PERALATAN MENARA AYAK (SIEVE TRAY TOWER)Komponen Tray :

Weirs Fungsi weir adalah untuk mempertahankan tingkat cairan yang diinginkan di atas nampan. Weir memiliki ketinggian antara 2 4 inci.

DowncomersDowncomers digunakan untuk memandu aliran cairan dari bak diiatas ke bak rendah. Yang paling umum adalah segmental-jenis, yang dapat berupa lurus ataumiring (miring). Lihat Gambar di bawah :

Tray SpacingJarak tray yang paling umum digunakan adalah 18 - 24 inci, dalam beberapa aplikasi, digunakan jarak (spacing) antara tray hingga 36 - inci. Tray spacing biasanya diatur untuk memungkinkan akses mudah untuk pemeliharaan (maintenance).

Tata Letak Tray ( Konfigurasi )The cross-flow tray adalah yang paling umum digunakan karena sederhana dalam desain dan ekonomi dalam konstruksi.

Desain tray cross-flow single-passDesain tray cross-flow multi-pass

DRYER

Cara penanganan zat padat dalam pengeringDalam pengeringan adiabatik, zat padat itu bersentuhan dengan gas menurut salah satu dari cara berikut :a. Gas ditiupkan melintas permukaan hamparan atau lembaran zat padat, atau melintas satu atau kedua sisi lembaran atau film sinambung. Proses ini disebut pengeringan dengan sirkulasi silang ( cross- circulation drying ).b. Gas ditiupkan melalui hamparan zat padat butiran kasar yang ditempatkan di atas ayak pendukung. Cara ini disebut pengeringan sirkulasi tembus ( through circulation drying ). Sebagaimana juga dalam hal pengeringan sirkulasi silang di sini pun kecepatan gas harus rendah untuk mencegah terjadinya pembawa ikutan ( entertainment ) terhadap zat padat.c. Zat padat disiramkan ke bawah melalui suatu arus gaya yang bergerak perlahan- lahan ke atas, kadang kadang dalam hal ini terdapat pembawa ikutan yang tidak dikehendaki daripada partikel halus oleh gas.d. Gas dialirkan melalui zat padat dengan kecepatan yang cukup untuk memfluidisasikan hamparan. Dalam hal ini tidak dapat dihindarkan terjadinya pembawa ikutan partike; - partikel yang halus.e. Zat padat seluruhnya dibawa ikut dengan arus gas kecepatan tinggi dan di angkut secara pneumatik dari peranti pencampuran ke pemisah mekanik.

FAKTOR- FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGERINGAN1. Luas permukaanSemakin luas permukaan bahan yang dikeringkan, maka akan semakin cepat bahan menjadi kering. 2. SuhuSemakin besar perbedaan suhu (antara medium pemanas dengan bahan yang dikeringkan), maka akan semakin cepat proses pindah panas berlangsung sehingga mengakibatkan proses penguapan semakin cepat pula.

3. Kecepatan udaraUdara yang bergerak adalah udara yang mempunyai kecepatan gerak yang tinggi yang berguna untuk mengambil uap air dan menghilangkan uap air dari permukaan bahan yang dikeringkan.4. Kelembaban udaraSemakin lembab udara di dalam ruang pengering dan sekitarnya, maka akan semakin lama proses pengeringan berlangsung kering.

5. Tekanan atm dan vakumPada tekanan udara atmosfir 760 Hg (=1 atm), air akan mendidih pada suhu 100C. Pada tekanan udara lebih rendah dari 1 atmosfir air akan mendidih pada suhu lebih rendah dari 100C.6. WaktuSemakin lama waktu (batas tertentu) pengeringan, maka semakin cepat proses pengeringan selesai.

REAKTORA. Jenis-jenis reactor1. Berdasarkan bentuknyaa. Reaktor tangkiDikatakan reaktor tangki ideal bila pengadukannya sempurna, sehingga komposisi dan suhu didalam reaktor setiap saat selalu uniform. Dapat dipakai untuk proses batch, semi batch, dan proses alir.b. Reaktor pipaBiasanya digunakan tanpa pengaduk sehingga disebut Reaktor Alir Pipa. Dikatakan ideal bila zat pereaksi yang berupa gas atau cairan, mengalir didalam pipa dengan arah sejajar sumbu pipa.2. Berdasarkan prosesnyaa. Reaktor Batch Biasanya untuk reaksi fase cair Digunakan pada kapasitas produksi yang kecil

b. Reaktor Alir (Continous Flow)Ada 2 jenis:1. RATB (Reaktor Alir Tangki Berpengaduk)

2. RAP

Dikatakan ideal jika zat pereaksi dan hasil reaksi mengalir dengan kecepatan yang sama diseluruh penampang pipa.

c. Reaktor semi batchBiasanya berbentuk tangki berpengaduk

3. Jenis reaktor berdasarkan keadaan operasinya1. Reaktor isotermal.Dikatakan isotermal jika umpan yang masuk, campuran dalam reaktor, aliran yang keluar dari reaktor selalu seragam dan bersuhu sama.2. Reaktor adiabatis. Dikatakan adiabatis jika tidak ada perpindahan panas antara reaktor dan sekelilingnya. Jika reaksinya eksotermis, maka panas yang terjadi karena reaksi dapat dipakai untuk menaikkan suhu campuran di reaktor. ( K naik dan rA besar sehingga waktu reaksi menjadi lebih pendek).3. Reaktor Non-Adiabatisa. Reaktor Gas Cair dengan Katalis Padat1) Packed/Fixed bed reaktor (PBR).Terdiri dari satu pipa/lebih berisi tumpukan katalis stasioner dan dioperasikan vertikal. Biasanya dioperasikan secara adiabatis.

2) Fluidized bed reaktor (FBR) Reaktor dimana katalisnya terangkat oleh aliran gas reaktan. Operasinya: isotermal. Perbedaan dengan Fixed bed: pada Fluidized bed jumlah katalis lebih sedikit dan katalis bergerak sesuai kecepatan aliran gas yang masuk serta FBR memberikan luas permukaan yang lebih besar dari PBR

b. Fluid-fluid reaktorBiasa digunakan untuk reaksi gas-cair dan cair-cair.1) Bubble Tank.

2) Agitate Tank

3) Spray Tower

4. Berdasarkan susunannyaa. Reaktor Seri1. Reaktor aliran plug susunan seriPada gambar menunjukkan sebuah sistem susunan seri reaktor aliran plug, dimana tidak terdapat sisa aliran antara reaktor berikutnya. Pada gambar tersebut terdapat tiga reaktor seri, tetapi ada beberapa kasus yang jumlah reaktornya lebih sedikit atau lebih banyak. Jumlah volume pada susunan seri untuk N reaktro, diekspresikan dalam bentuk keseimbangan mol untuk masing masing reaktor.

Reaktor aliran plug susunan seri

2. CSTR dalam susunan seriSebuah sistem CSTR dalam susunan seri diilustrasikan pada gambar. Dalam hal ini, cabang dari satu reaktor membentuk aliran yang ada pada reaktor yang berikutnya dalam susunan seri lainnya. Dalam bagian ini kita anggap bahwa tidak ada perubahan sistem antara reaktor. Persamaan konversi dapat diselesaikan untuk masing masing reaktor dalam susunan seri.

CSTR dalam susunan seri

b. Reaktor Paralel1. Reaktor aliran plug dalam susunan paralelDalam sistem paralel reaktor aliran plug, sebuah aliran bertekanan dibagi dalam beberapa bentuk, masing masing masukan pada sebuah reaktor aliran plug, seperti yang diilustrasikan pada gambar. Konversi keseluruhan dari sistem reaktor dapat didetermenasikan dengan pembentukan sebuah keseimbangan mol pada titik konvergen aliran cabang. Hal ini dapat ditunjukkan oleh temperatur dan total nilai molar, dimana konversi keseluran tertinggi yang diperoleh adalah sama pada masing masing reaktor. Pada industri, umumnya reaktor tubulal terdiri dari banyak ( mungkin ratusan ) pipa yang paralel dengan ukuran yang sama, dimana masing masing reaktor mempunyai kondisi operasi yang sama.

Reaktor aliran plug dalam susunan paralel

2. CSTR dalam susunan paralelPada gambar menunjukkan CSTR dalm susunan paralel dimana analisis sistem ini mirip pada analisis sistem paralel PFR, yang pada masing masing reaktor dapat dianalisa secara terpisah. Untuk sebuah sistem paralel CSTR, konversi keseluran tertinggi didapat ketika konversi dimana pada masing-masing reaktor. Dengan kata lain, total nilai aliran dibagi berdasarkan reaktor-reaktor menurut volume yang ada. Sebuah sistem N paralel CSTR pada ruang dan waktu yang sama, akan memberikan konversi keseluran sama sebagai sebuah CSTR tunggal dengan sebuah volume (Vt) sama untuk sejumlah volume total CSTR dalam susunan paralel.

CSTR dalam susunan paralelKeuntungan dan kerugian dari rangkaian paralel Keuntungan Menghasilkan produk homogen Memperbesar kapasitas produk Waktu pengoperasiannya lebih cepat Kerugian Produk yang dihasilkan belum begitu sempurna Menghasilkan konversi produk yang samaCooling/heatingmedium in

Out

Feed

Product stream