PENINGKATAN PENCAMPURAN MENGGUNAKAN SISTEM ALIRAN OSILASI ZUHRINA MASYITHAH. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Transkripsi

1 PENINGKATAN PENCAMPURAN MENGGUNAKAN SISTEM ALIRAN OSILASI ZUHRINA MASYITHAH Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara BAB I. PENDAHULUAN Pencampuran yang terjadi didalam aliran laminar yang melalui suatu kolom atau pipa biasanya kurang berkesan. Pencampuran yang kurang berkesan akan menyebabkan tingkat perpindahan panas dan perpindahan masa menjadi rendah. Pencampuran juga boleh menghambat banyak tujuan dari sesuatu proses seperti reaksi kimia yang terjadi dan kemurnian produk. Salah satu metoda untuk mengatasi masalah ini adalah dengan mengalirkan fluida pada sistem aliran turbulen adalah lebih besar pada arah aksial berbanding pada arah radial. Metoda baru yang mampu meningkatkan pencampuran didalam sistem aliran laminar adalah dengan mengosilasikan fluida didalam kolom/pipa bersekat (Mackley 1987, 1991; Hewgill et.al. 1993). Osilasi dan pergerakan fluida melalui kolom / pipa yang bersekat akan menghasilkan pencampuran vorteks para ruang antara dua plat sekat. Pencampuran vorteks merupakan pencampuran yang berkesan dan mempunyai kecepatan radial yang sebanding dengan kecepatan aksial (Brunold et al. 1989). Ramai peneliti telah mengkaji peningkatan kemampuan pencampuran menggunakan osilasi fluida dalam kolom bersekat. Diantaranya Dickens et al. (1989) yang menunjukkan bahwa penggunaan aliran osilasi dapat meningkatkan pencampuran dan gabungan kedua dua osilasi dan aliran yang kontinu pada kecepatan yang rendah akan memberikan pencampuran yang baik dengan waktu tinggal yang panjang. Mackley et al. (1990) juga menyelidiki bahwa aliran osilasi dalam kolom bersekat mampu meningkatkan keefektifan perpindahan panas. Penelitian lainnya oleh Mackley et al (1993) menunjukkan bahwa partikel partikel boleh dipertahankan pada keadaan terapung sehingga 30 % berat dengan menggunakan pencampuran aliran osilasi fasa cair. Pengembangan penelitian selanjutnya oleh Hewgill et al. (1993) menunjukkan bahwa aliran osilasi yang melewati plat sekat akan meningkatkan perpindahan masa pada sistem gas cair. Penelitian ini dan hasil penelitian yang lainnya menuujukkan bahwa aliran osilasi dalam kolom bersekat memberikan manfaat yang penting untuk proses produksi dan peningkatan keluaran produk dalam rentang pemakaian yang besar. Kolom bersekat dengan aliran osilasi dapat digunakan pada kedua dua operasi proses batch maupun kontinyu. Untuk operasi yang melibatkan reaksi kimia, sistem kolom aliran osilasi sesuai digunakan pada operasi kimia yang memerlukan waktu tinggal yang panjang. Pencampuran aliran osilasi melalui kolom bersekat dipengaruhi oleh parameter geometri dan parameter operasi. Parameter geometri yang berpengaruh ialah ukuran diameter bukan plat sekat, D o, dan jarak antara sekat. Sementara parameter operasi yang mempengaruhi pencampuran diantaranya kadar alir kedepan, v f, frekuensi operasi, f, amplitudo osilasi, x o, dan viskositas cairan, µ Digitized by USU digital library 1

2 BAB II. ALIRAN OSILASI DALAM KOLOM BERSEKAT Aliran kontinu mempunyai dua sistem aliran yang utama ialah aliran plug dan aliran backmix (levenspiel 1999). Aliran plug dicirikan dengan keadaan dimana unsur unsur fluida mengalir secara berurutan dengan tidak ada yang saling mendahului atau bercampur dengan unsur lain didepan atau dibelakangnya. Komposisi pada sistem ini akan berubah disepanjang haluan aliran dengan waktu tinggal yang sama untuk seluruh unsur unsur fluida. Sementara untuk aliran backmix, unsur unsur fluida tercampur sempurna dengan komposisi yang seragam disetiap titik. Berbanding dengan aliran backmix, maka aliran plug mempunyai beberapa kelebihan. Levenspiel (1999) memberikan contoh proses yang melibatkan reaksi kimia untuk menggambarkan kelebihan sistem aliran plug. Untuk reaksi kimia orde nol, kedua-dua jenis aliran tidak mempengaruhi jumlah volume reaktor. Akan tetapi untuk reaksi kimia dengan orde lebih besar daripada nol, volume dari reaktor jenis aliran plug. Rasio volume meningkat dengan meningkatnya orde dari reaksi kimia. Volume daripada kedua jenis reaktor juga bergantung kepada konversi. Pada konversi yang rendah, hanya sedikit perbedaan volume kedua reaktor ini, manakala rasio volume akan meningkat dengan meningkatnya konversi. Aliran plug umumnya dioperasikan didalam peralatan yang berbentuk pipa/kolom. Pencampuran di dalam peralatan yang berbentuk pipa ini boleh ditingkatkan jika aliran mempunyai dispersi radial yang besar dan sebanding dengan dispersi aksial. Dispersi aksial pada kebanyakan peralatan pipa dalam aliran laminar adalah lebih besar berbanding dengan disversi radial dan akibatnya parameterparameter seperti pencampuran, perpindahan panas dan perpindahan massa di dalam pipa adalah kecil. Oleh karena itu, waktu tinggal fluida yang lebih lama akan menjadikan fluida dekat dinding tinggal lebih lama dalam peralatan berbanding fluida pada bagian pipa/kolom. Masalah ini dapat di atasi dengan mengoperasikan pipa/kolom pada sistem aliran turbulen. Akan tetapi sistem turbulen dicapai pada kadar air yang tinggi, sehingga waktu tinggal fluida akan berkurang. Kolom yang lebih panjang diperlukan untuk meningkatkan waktu tinggal dan energi yang lebih tinggi diperlukan untuk menggerakkan cairan pada keadaan yang lebih tinggi. Sebagai tambahan, kecepatan aksial pada sistem turbulen adalah sepuluh kali lebih besar berbanding kecepatan radial sehingga pencampuran radial hanya akan meningkat jika digunakan cairan dengan viskositas rendah(mackley 1985). Metode baru yang boleh digunakan untuk meningkatkan pencampuran adalah dengan mengayunkan cairan di dalam kolom /pipa bersekat. Penggunaan osilasi dan pergerakan aliran secara berkala di dalam kolom/pipa yang bersekat akan menghasilkan pencampuran vorteks pada ruang diantara plas sekat. Pencampuran vorteks merupakan pencampuran yang berkesan karena mempunyai kecepatan radial dan kecepatan aksial yang sebanding dan akan menghasilkan aliran yang acak pada tiap-tiap ruang diantara sekat (Brunold et al. 1989; Howes et al.1991). Penelitian tentang aliran osilasi melalui kolom bersekat ataupun kolom dengan plat yang osilasi sudah dimulai dalam sepuluh tahun terakhir ini. Bidang bidang yang diamati meliputi pola aliran (Bronold et al. 1989), distribusi waktu tinggal (Dickens et al. 1989), dispersi (Howes & Mackley 1990; Mackley &Ni 1991, 1993), perpindahan panas (Mackley et al. 1990), perpindahan massa (Hewgill et al. 1993), pencampuran dan pemisahan partikel ( Mackley et al. 1993), Profil kecepatan partikel (Liu et al.1995), reaks kimia ( Ni & Mackley 1993), dan korelasi scalea-up (Ni & Gao 1996). Hasil yang berkenaan dengan simulasi dinamik fluida juga banyak dilaporkan oleh Howes et al. (1991), dan Roberts (1991) Digitized by USU digital library 2

3 2.1 MEKANISME PENCAMPURAN ALIRAN OSILASI Pencampuran diperlukan untuk operasi yang berkecenderungan untuk menghasilkan keseragaman didalam komposisi, sifat-sifat atau suhu. Pencampuran adalah penyebaran bahan-bahan secara random, dimana bahan yang satu berpindah kedalam bahan yang lain dan sebaliknya. Untuk fluida, perpindahan terjadi sebagai gabungan mekanisme bulk aliran dalam kedua dua sistem laminar dan turbulen serta oleh vorteks dan difusi molekul. Pencampuran aliran osilasi didalam kolom bersekat dipengaruhi oleh kecepatan aksial dan radial. Komponen aksial dihasilkan oleh sistem piston yang menggerakkan aliran pada arah aksial dan juga oleh aliran fluida itu sendiri. Sedangkan komponen radial dihasilkan antara fluida dengan platplat di dalam kolom. Variasi dari kedua komponen ini dari satu titik ke titik lain akan mempengaruhi mekanisme aliran didalam kolom bersekat dengan aliran osilasi. Pencampuran aliran osilasi dapat diperoleh apabila aliran cair osilasi sepenuhnya melalui plat sekat. Gambar 1. menuujukkan mekanisme pencampuran aliran osilasi. GAMBAR 1. Mekanisme Pencampuran Fluida di Dalam Kolom Bersekat. Gambar ini menunjukkan aliran cair ke suatu arah melalui plat sekat akan membentuk vorteks di belakang setiap plat sekat. Ukuran vorteks akan terus membesar sehingga amplitudo osilasi mencapai maksimum. Apabila arah aliran berbalik, vorteks yang terbentuk akan terdorong kebagian tengah ruang diantara plat sekat dan saling berinteraksi. Dalam keadaan demikian, cairan yang berada dibagian dinding akan dibawa ke tengah kolom, sehingga pencampuran yang baik berlaku pada ruang antara plat sekat. Selain dari interaksi antara vorteks tadi, aliran balik juga membentuk vorteks di belakang setiap plat sekat. Keadaan ini akan terjadi 2004 Digitized by USU digital library 3

4 berulang- ulang dengan setiap osilasi. Pembentukan vorteks dan interaksi diantara vorteks merupakan mekanisme utama untuk pencampuran yang berlaku. 2.2 PENCIRIAN ALIRAN OSILASI. Parameter-parameter tidak berdimensi diperlukan untuk memahami fenomena aliran fluida didalam sistem yang diamati. Parameter tidak berdimensi menjadikan hasil penyelidikan yang diperoleh dapat digunakan pada perawatan yang mempunyai ukuran yang berbeda. Dalam menggambarkan dan mencirikan mekanik fluida aliran osilasi (bersekat), tiga kumpulan parameter tak berdimensi yaitu bilangan Reynolds aliran bersih (Re n ), bilangan Reynolds (Re o ) dan bilangan Strouhal (S t ) telah digunakan (Mackley & Ni 1991). a. Bilangan Reynold Aliran, Re n Bilangan Reynolds aliran digunakan untuk menunjukkan sifat utama aliran, yaitu apakah aliran adalah laminar atau turbulen, serta letaknya pada skala yang menuujukkan pentingnya secara relatif kecenderungan turbulen berbanding dengan laminar. Bilangan Reynolds aliran diberikan oleh persamaan berikut : (2.1) dengan D ialah diameter kolom, u ialah kecepatan rata-rata dan v ialah viskositas kinematik daripada fluida. Aliran laminar terbentuk bila kecepatan aliran adalah rendah hingga bilangan Reynolds < aliran akan berubah dari laminar menjadi turbulen dalam rentang bilangan Reynolds > pada rentang 2000<Re n <5000, aliran sistem pertengahan terbentuk. Bilangan Reynolds aliran memberikan hubungan antara inersia aliran dimana variabel udρ berhubungan dengan inersia aliran. Sementara viskositas µ, dilihat sebagai penyebut kepada tegangan geser viskos sehingga bilangan Reynolds dilihat sebagai rasio antara daya inersia dengan daya viskos aliran. b. Bilangan Reynolds Osilasi, Re o Jika osilasi dikenakan kepada aliran bersih, maka suatu parameter tak berdimensi diperlukan untuk mencirikan pergerakan osilasi. Kumpulan ini dikenali sebagai bilangan Reynolds osilasi. (2.2) u o merupakan kecepatan osilasi yang diperoleh sebagai hasil kali daripada frekwensi angular osilasi, ω, dan amplitudo x o. Ditemukan bahwa pencampuran yang efektif pada aliran osilasi di dalam kolom bersekat akan diperoleh pada Re o >150. juga ditemukan bahwa keberhasilan pencampuran didalam kolom bergantung kepada mekanisme osilasi aliran dan 2004 Digitized by USU digital library 4

5 bukan kepada aliran netto di mana Re o harus bernilai 5 kali lebih besar daripada Re n. c. Bilangan Strouhal, S t Penggunaan bilangan Strouhal dimulai penelitian yang telah dijalankan untuk mengkaji geseran vorteks dalam aliran mengelilingi objek dan melalui orifis. (2.3) Bilangan ini secara umum menggambarkan keefektifan rasio diameter kolom kepada amplitudo osilasi aliran. Untuk aliran tidak steady, nilai Strouhal menjadi penting dalam menentikan kadar pemisahan didalam peralatan. Terdapat tiga sistem yang boleh dicirikan oleh bilangan ini : Strouhal rendah (S t < 0.01 ). Pada keadaan ini aliran berada dalam keadaan kuasi steady. Pada saat pemisahan terjadi vorteks-vorteks akan muncul dan akan berkurang dengan penambahan fluks fluida. Strouhal pertengahan ( 0.01< S t <0.1 ). Pada keadaan ini terjadi pemisahan dan aliran yang random. Ukuran vorteks tidak berkurang jika fluk berkurang, dan akan semakin meningkat pada peningkatan masukan fluida. Strouhal tinggi (S t > 0.1 ). Pada keadaan ini kesan viskositas akan mendominasi aliran. Peningkatan S t akan mengurangkan panjang relatif perpindahan fluida dan akhirnya perpindahan akan sangat kecil. BAB III SIMULASI ALIRAN Simulasi aliran berguna untuk menggambarkan keadaan semulajadi dari fenomena fisikal yang terlibat didalam aliran fluida. Simulasi dapat dikelompokkan pada dua bagian yaitu simulasi dinamik dan simulasi keadaan steady. Simulasi keadaan steady tidak bergantung dengan waktu dengan digunakan untuk mengkaji reka bentuk, manakala simulasi dinamik adalah bergantung dengan waktu dan banyak digunakan dalam menganalisis perubahan pola aliran dan masalah sistem kontrol. Howes et al. (1991) melakukan simulasi dinamik fluida untuk aliran osilasi dalam kolom bersekat untuk mengamati mekanisme pencampuran yang dihasilkan dan intraksi diantara osilasi aliran dan plas sekat berbanding tanpa menggunakan osilasi dan plat sekat. Gambar 2 hingga gambar 4 menunjukkan keadaan yang diamati. Gambar 2a menunjukkan keadaan fluida di dalam kolom tanpa adanya sekat dan osilasi. Aliran bersih kedepan hanya akan mengalami dispersi aksial yang kuat dan dispersi radial kecil. Dispersi aksial yang kuat ini disebabkan oleh elemenelemen fluida yang berada dekat dinding kolom bergerak dengan lebih perlahan berbanding elemen-elemen pada bagian tengah kolom. Gambar 2b menunjukkan keadaan jika aliran mengalami osilasi tetapi tanpa sekat. Setelah satu osilasi penuh, fluida akan kembali ke posisinya semula dan tidak ada pencampuran yang berlaku. Kesan gabungan aliran bersih dan osilasi ditunjukkan pada Gambar 2c. Pada keadaan ini osilasi aliran tidak mempengaruhi pergerakan fluida jika dibandingkan dengan keadaan tanpa menggunakan osilasi. Tanpa kehadiran difusi molekul, osilasi tanpa kehadiran sekat tidak akan meningkatkan baik pencampuran maupun dispersi Digitized by USU digital library 5

6 Pada gambar 3a hingga gambar 3d, sekat dipasang di dalam kolom dan terdapat perbedaan yang nyata berbanding dengan aliran yang sebelumnya. Gambar 3a menunjukkan pengembangan penggunaan aliran bersih dan tanpa osilasi pada Re n = 100. Aliran yang berhasil adalah steady dan simetri. Sekat sekat akan mengubah garis arus daripada fluida, tetapi dispersi keseluruhan daripada aliran terlihat tidak banyak berubah. Gambar 3b menggunakan kaidah tindihan atas untuk menggambarkan sedikitnya pencampuran radial yang berlaku di dalam sistem aliran ini. Daripada penelitian numerik mekanik fluida yang lebih terperinci, berhubung dengan penggunaan aliran tanpa adanya osilasi di dalam kolom bersekat, ditunjukkan bahwa: GAMBAR 2 Simulasi untuk Kolom tanpa sekat : (a) Aliran bersih pada Re n = 100, (b) Aliran bersih pada Re o = 100, St = 1.0 (c) Gabungan aliran bersih dan aliran osilasi pada Re n = 100, Re o, S t =1.0 (Sumber : Howes et.al. 1991) 2004 Digitized by USU digital library 6

7 GAMBAR 3 Simulasi untuk kolom bersekat tanpa Osilasi aliran : (a) dan (b) Aliran bersih pada Ren = 100, (c) dan (d) aliran bersih pada Ren = 300 (Sumber : Howes et.. al 1991). GAMBAR 4 Simulasi untuk Osilasi aliran didalam kolom bersekat (a) dan (b) Aliran Osilasi pada Reo = 100, St = 1.0 ; (c) dan (d) Aliran pada Osilasi pada Reo = 300, St = 1.0; (e) dan (f) Gabungan aliran bersih dan Aliran Osilasi pada = 100, Reo = 300, St=1.0 (Sumber : Howes et.al 1991) 2004 Digitized by USU digital library 7

8 Pemisahan terjadi di hilir dari tiap-tiap sekat dan vorteks-vorteks yang simetri akan terbentuk pada setiap ruang diantara dinding dan sekat. Peningkatan bilangan (Ren) akan meningkatkan pergerakan ke hilir, sehingga akan terbentuk satu vorteks yang lengkap pada setiap ruang di antara sekat. Hasil ini juga sudah dipastikan pada kedua-dua secara uji kaji dan secara numerik oleh Howes (1988). Gambar 3c dan Gambar 3d menggambarkan mekanisme pencampuran pada keadaan Ren kritikal. Penggunaan sekat pada keadaan ini akan menjadikan aliran tidak steady dan kesimetrian akan meningkatkan kemampuan pencampuran sistem ini. Keadaan aliran ini dapat diharapkan untuk menghasilkan pencampuran yanyg baik dengan sedikit pengurangan dispersi aksial jika dibandingkan dengan aliran laminar tanpa menggunakan sekat. Gambar 4a hingga gambar 4f menunjukkan kessan aplikasi osilasi aliran dan sekat di dalam kolom. Pada Gambar 4a dan Gambar 4b ditunjukkan kesan osilasi fluida dan sekat tanpa danya penambahan aliran bersih. Simulasi menunjukkan dispersi aliran berlaku untuk satu osilasi penuh. Dimulakan pada t=0, simulasi yang kedua menunjukkan posisi pada setengah osilasi (t=0,5), dan yang ketiga setelah satu osilasi penuh (t=0). Pada keadaaan ini bilangan Reynolds yang diberikan akan menyebabkan vorteks yang simetri terbentuk di hilir tiap-tiap sekat. Gambar 4c dan Gambar 4d menunjukkan pencampuran yang lebih berkesan dapat diharapkan di dalam tiap-tiap ruang. Pencampuran tidak hanya pada bagian tengah daripada kolom tetapi berlanjut hingga ke dinding kolom. Mekanisme pencampuran ini pada dasrnya sama seperi pada keadaan dengan Reo yang lebih kecil, hanya pada keadaan demikian kesimetrian akan hilang dan menghasilkan pencampuran yang lebih kompleks. Gambar 4e dan Gambar 4f menunjukkan bahwa pencampuran sempuran diamati pada Gambar 4c dan Gambar 4d sebelumnya akan tertahan. Aspek baru yang penting ditunjukkan pada Gambar 4e yaitu bahwa penambahan aliran kedepan disertai dengan osilasi aliran dan sekat akan menghasilkan pencampuran yang lebih berkesan dan seragam di sepanjang saluran. Oleh karena itu peningkatan kesan pencampuran dan juga dispersi aksial yang rendah dapat diperolehi pada keadaan ini (Howes et.al. 1991). BAB IV. GEOMETRI ALIRAN OSILASI Pencampuran aliran osilasi dapat dicapai di dalam sebatang kolom dengan memasangkan sekat dengan sisi tajam melewati arah aliran atau pilin heliks ke dalam kolom. Kolom aliran osilasi boleh dioperasikan secara mendatar ataupun menegak, akan tetapi untuk bahan yang mudah menguap sebaiknya dioperasikan secara tegak. Diameter bukaan yang boleh untuk digunakan berada dalam range yang besar yaitu ` mm (Mackley 1991), walaupun sebaiknya digunakan diameter yang kecil terutamanya untuk penelitian pada aliran kontinu karena diameter yang besar akan meningkatkan biaya perlengkapan dan bahan kimia. Sekat yang sederhana namun efektif dapat dihasilkan dengan memasangkan plat sekat di dalam kolom melewati arah aliran. Jarak sekat mempengaruhi bentuk vorteks voreteks sedangkan diameter bukaan sekat menentukan lebar vorteks dalam tiap-tiap ruang. Dari kajian terhadap pola aliran yang terbentuk, Brunold et al. (1989) memperoleh jarak sekat bersamaan dengan 1,5 kali diameter kolom dan rasio bukaan plat sekat kepada diameter kolom (Do/D) sekitar 60% adalah optimal untuk mencapai pencampuran yang sempurna. Sekiranya rasio Do/D terlalu kecil, vorteks yang terbentuk akan terbatas kebagian tepi bukaan dan tidak dapat membesar ke arah dinding kolom. Sebaliknya jika diameter bukaan terlalu besar, maka pembentukan vorteks akan berkurang karena dihapuskan oleh kesan saluran Digitized by USU digital library 8

9 Jenis plat sekat yang digunakan juga mempengaruhi keberkesanaan aliran osilasi. Hewgill et.al (1993) mengamati tiga jenis plat sekat (Gambar 5) yaitu plat sekat dinding/lubang tengah, plat sekat tengah dan plat sekat heliks, untuk keadaan osilasi yang sama. Pada saat fluida bergerak ke atas, sekat dinding akan mengahasilkan vorteks di hilir plat sekat, dan pada saat aliran berbalik vorteks akan terdorong kedalam ruang antara sekat dan menyebabkan peningkatan pencampuran pada arah radial. Untuk sekat tengah, vorteks-vorteks akan terbenyuk di bahagian hikir aliran juga, tetapi korteks yang terbentuk kemudian akan terpisah tanpa bergeser ke kawasan lain atau terdorong ke dalam ruang antara sekat, dan menghasilkan aliran radikal yang kecil. Berbanding sekat tengah, sekat dinding memberikan peningkatan perpindahan aliran yang lebih baik. Ditunjukkan bahwa sekat dinding memberikan aliran yang lebih random berbanding sekat tengah. Sekat heliks memberikan pencampuran yang cukup baik. Keadaan osilasi fluida adalah sama dengan sekat dinding dan heliks memberikan pencampuran yang baik ke arah radial. Gambar 5 Jenis-jenis Plat Sekat Variabel utama yang menentukan keberkesanan pencampuran di dalam kolom bersekat dengan aliran osilasi adalah amplitudo osilasi dan frekuensi osilasi 9Mackley et.al 1993). Nilai daripada variabel ini meliputi rentang yang luas, tetapi kebanyakan data penelitian diperoleh di dalam rentang 1-5 cm amplitudo dan 0,5 hingga 1.1 Hz frekuensi. Mackley et.al. (1998) menggunakan kolom bersekat dengan aliran rentang amplitudo cm (puncak-ke-puncak) dan frekuensi untuk kolom dengan diameter 19 cm. Di antara semua sifat fluida, viskositas memberikan peranan yang besar dalam mengamati mekanisme aliran fluida. Pencampuran aliran osilasi di dalam kolom bersekat tidak berlaku dengan baik pada viskositas yang sangat tinggi atau bilangan 2004 Digitized by USU digital library 9

10 Reynolds osilasi yang rendah. Mackley (1991) mendapati bahwa viskositas fluida dibawah 0.1 pas (100 cp) adalah sesuai untuk pencampuran aliran osilasi. Jika operasi dilakukan dibawah nilai viskositas ini maka kolom boleh digunakan untuk berbagai aplikasi baik prose batch atau kontinu dan juga pada skala kecil ataupun besar. BAB V. KESIMPULAN Kajian literasi yang dilakukan menunjukkan aliran osilasi didalam kolom bersekat berkemampuan untuk meningkatkan pencampuran di dalam system aliran laminar. Sistem aliran osilasi ini mempunyai beberap kelebihan dibandingkan peningkatan pencampuran menggunakan sistem aliran turbulen, yaitu : 1. System aliran osilasi menghasilkan pencampuran yang lebih efektif dengan kecepatan radial yang sebanding dengan kecepatan aksial. Dibandingkan dengan aliran turbulen dimana kecepatan aksial system masih sepuluh kali lebih besar dibandingkan kecepatan radial system. 2. System aliran osilasi dapat di operasikan untuk proses yang memerlukan waktu tinggal yang lama, karena system ini bekerja pada daerah aliran laminar. 3. Biaya untuk menyediakan kelengkapan system ini adalah lebih kecil dibandingkan dengan system hanya aliran laminar saja maupun system aliran turbulen. System aliran memerlukan ukuran kolom yang lebih panjang,sedangkan systemaliran turbulen memerlukan biaya yang tinggi untuk mengoperasikan peralatan penggerak aliran seperti misalnya motor pengaduk maupun pompa yang berkapasitas besar. Dari ketiga kelebihan system ini dapat disimpulkan bahwa system aliran osilasi mempunyai kemampuan yang besar untuk meningkatkan pencampuran di dalam operasi keteknikan dengan biaya operasi yang lebih kecil. Untuk itu diperlukan pengamatan lebih lanjut agar s ystem kolom bersekat dengan aliran osilasi ini dapat digunakan secara lebih luas dalam industri proses kimia. DAFTAR PUSTAKA Brunold, C.R., Hunns, J.C.B. & Thompson, J.W Experimental observation on flow patters and energy losses for oscillatory flow in ducts containing sharp edges. Chem. Eng. Sci. 44: Dickens, A.W., Mackley, M.R & Williams, H.R Experimental residence time distribution measurements for unsteady flow in baffled tubes. Chem. Eng. Sci. 44 : Hewgill, M.R., Mackley, M.R Pandit, A.B & Pannu, S.S Enhanchement of gasliquid mass transfer using oscilatory flow in baffle tubes. Chem. Eng. Sci. 48 : Digitized by USU digital library 10

11 Howes, T.& Mackley, M.R Experimental axial dispersion for oscilatory flow trough a baffled tube. Chem.Eng.Sci.45 : Howes, T., Mackley, M.R. & Robert E.P.L The simulation of chaotic mixing and dispersion for periodic flows in baffled channaels. Chem. Eng. Sci. 46: Levenspiel, O Chemical Reaction engineering. Ed. ke 3. New York : John Wiley. Mackley, M.R Using oscillatory flow to improve performance. The Chem. Eng. Feb Macklaey, M.R Process innovation using oscillatory flow within baffled tubes. Trans. IchemE. 69 : Mackley, M.R. & Ni, X Mixing and dispersion in a baffled tube for steady laminar and pulsatile flow. Chem. Eng. Sci. 31 : Mackley, M.R. & Ni, X Experimental fluid dispersion in periodic baffled tube arrys. Chem. Eng. Sci. 48 : Mackley, M.R., Smith, K.B. & Wise, N.P The Mixing and separation of particle suspension using oscillatory flow in baffled tubes. Trans. IchemE. 71: Mackley, M.R., Stonestreet, P., Robert, E.P.L. & Ni. X Residence time distribution enhancement in reactors using oscillatory flow. Trans. IchemE. 47: Mackley, M.R., Stonestreet, P., Thurston, N.C. & Wiseman, J.S Evaluation of a novel selfaerating, oscillating baffled column. The Canadian Journal of Chem. Eng. 76: Mackley, M.R., Tweddle I.D., & Wyatt, I.D Experimental heat transfer measurement for pulsatile flow in a baffled tube. Chem. Eng.Sci.45: Ni, X. & Gao, S Scale up correlation for mass transfer coefficient in pulsed baffled reactors. Chem. Eng. Journal. 63: Ni, X. & Mackley, M.R Chemical reaction in batch pulsatie flow and stired tank reactors. Chem. Eng. Journal. 52: Ni, X. & P. Gough On the discussion of the dimensionless groups governing oscillatory flow in a bffled tube. Chem. Eng. Sci. 52: Roberts, E.P.L. & Mackley, M.R The Simulation of Stretch rates for the Quantitative prediction and mapping of mixing within a channel flow. Chem. Eng.Sci. 50: Digitized by USU digital library 11