Wusana Agung Wibowo. Prof. Dr. Herri Susanto

dokumen-dokumen yang mirip
PENGUKURAN KELARUTAN TOLUEN DAN BENZEN DALAM MINYAK NABATI DENGAN KOLOM GELEMBUNG

A KOLOM SEMBUR UNTUK PENYISIHAN TOLUEN SEBAGAI MODEL TAR DALAM ALIRAN GAS

PERANCANGAN PACKED TOWER. Asep Muhamad Samsudin

SATUAN OPERASI-2 ABSORPSI I. Disusun Oleh:

ALAT TRANSFER MASSA ABSORBER DAN STRIPPER

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

TRANSFER MASSA ANTAR FASE. Kode Mata Kuliah :

KAJIAN EKSPERIMENTAL KINERJA KOLOM-VENTURI DAN KOLOM SEMBUR UNTUK PENYISIHAN TOLUEN SEBAGAI MODEL TAR DARI ALIRAN GAS PRODUSER

BAB IV. PERHITUNGAN STAGE CARA PENYEDERHANAAN (Simplified Calculation Methods)

III. METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI. 1.1 Lokasi dan Waktu. 1.2 Alat dan Bahan Alat Bahan

PENGUKURAN KESETIMBANGAN UAP-CAIR SISTEM BINER ETANOL+ETIL ASETAT DAN ETANOL+ ISOAMIL ALKOHOL PADA TEKANAN 101,33 kpa, 79,99 kpa dan 26,67 kpa

Emisi gas buang Sumber tidak bergerak Bagian 4: Cara uji kadar uap air dengan metoda gravimetri

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang I.2 Rumusan Masalah I.3 Tujuan Instruksional Khusus I.4 Manfaat Percobaan

IV. METODOLOGI PENELITIAN

Emisi gas buang Sumber tidak bergerak Bagian 6: Cara uji kadar amoniak (NH 3 ) dengan metode indofenol menggunakan spektrofotometer

3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Alat dan Bahan Alat Bahan 3.3 Prosedur Penelitian

LAPORAN UOP 2 WETTED WALL COLUMN

PENGARUH VARIASI FLOW DAN TEMPERATUR TERHADAP LAJU PENGUAPAN TETESAN PADA LARUTAN AGAR-AGAR SKRIPSI

Emisi gas buang Sumber tidak bergerak Bagian 8: Cara uji kadar hidrogen klorida (HCl) dengan metoda merkuri tiosianat menggunakan spektrofotometer

Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Blade Tipe Single Row Distributor pada Swirling Fluidized Bed Coal Dryer terhadap Karakteristik Pengeringan Batubara

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Peningkatan Kadar Karbon Monoksida dalam Gas Mempan Bakar Hasil Gasifikasi Arang Sekam Padi

LANDASAN TEORI. P = Pc = P 3 = P 2 = Pg P 5 P 4. x 5. x 1 =x 2 x 3 x 2 1

DAFTAR LAMPIRAN...xi

Bab III Rancangan Penelitian

LAPORAN SKRIPSI ANALISA DISTRIBUSI TEMPERATUR PADA CAMPURAN GAS CH 4 -CO 2 DIDALAM DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER DENGAN METODE CONTROLLED FREEZE OUT-AREA

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

MAKALAH ALAT INDUSTRI KIMIA ABSORPSI

Kimia Fisika Bab 6. Kesetimbangan Fasa OLEH: RIDHAWATI, ST, MT

FISIKA 2. Pertemuan ke-4

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN, KECEPATAN ALIRAN DAN TEMPERATUR ALIRAN TERHADAP LAJU PENGUAPAN TETESAN (DROPLET) LARUTAN AGAR AGAR SKRIPSI

PERCOBAAN I PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

PENGARUH PENAMBAHAN ASAM BORAT (H 3 BO 3 ) TERHADAP SOLUBILITAS CO 2 DALAM LARUTAN K 2 CO 3 Pembimbing : Dr. Ir. Kuswandi, DEA Ir.

LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON BANTEN

Bab IV Hasil dan Pembahasan

LAPORAN HASIL PENELITIAN

STUDY PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA PADA EVAPORASI NIRA DI DALAM FALLING FILM EVAPORATOR DENGAN ADANYA ALIRAN UDARA

TUGAS AKHIR PRA RANCANGAN PABRIK GAS PRODUSER DARI GASIFIKASI KAYU KALIANDRA KAPASITAS Nm 3 /TAHUN

BAB I PENDAHULUAN NERACA MASSA DAN ENERGI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

METODOLOGI PENELITIAN. Waktu dan Tempat Penelitian. Alat dan Bahan Penelitian. Prosedur Penelitian

Xpedia Fisika. Soal Zat dan Kalor

KESETIMBANGAN FASE DALAM SISTEM SEDERHANA (ATURAN FASE)

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II MODUL 7 WETTED WALL COLUMN

Emisi gas buang Sumber tidak bergerak Bagian 3: Oksida-oksida sulfur (SO X ) Seksi 2: Cara uji dengan metoda netralisasi titrimetri

HIDRODINAMIKA UNGGUN DIAM (MODUL: HUD) disusun oleh: Joko Waluyo ST, MT

Studi Eksperimen Variasi Beban Pendinginan pada Evaporator Mesin Pendingin Difusi Absorpsi R22-DMF

BAB II LANDASAN TEORI. bisa mengalami perubahan bentuk secara kontinyu atau terus-menerus bila terkena

WATER TO WATER HEAT EXCHANGER BENCH BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Tujuan Pengujian

BAB II. KESEIMBANGAN

Ditulis Guna Melengkapi Sebagian Syarat Untuk Mencapai Jenjang Sarjana Strata Satu (S1) Jakarta 2015

BAB 5 KONSEP LARUTAN 1. KOMPOSISI LARUTAN 2. SIFAT-SIFAT ZAT TERLARUT 3. KESETIMBANGAN LARUTAN 4. SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

BAB II DASAR TEORI. BAB II Dasar Teori. 2.1 AC Split

F L U I D A S U P E R K R I T I K. Nosy Awanda Amrina Malahati Wilujeng Sulistyorini A

BAB II DASAR TEORI. FeO. CO Fe CO 2. Fe 3 O 4. Fe 2 O 3. Gambar 2.1. Skema arah pergerakan gas CO dan reduksi

Emisi gas buang Sumber tidak bergerak Bagian 12: Penentuan total partikel secara isokinetik

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Modul Praktikum Penentuan Karakterisasi Rangkaian Pompa BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KIMIA TERAPAN (APPLIED CHEMISTRY) (PENDAHULUAN DAN PENGENALAN) Purwanti Widhy H, M.Pd Putri Anjarsari, S.Si.,M.Pd

BAB 6 ANALISIS 6.2. Analisis Perhitungan dan Hasil Perhitungan Absorpsi CO2 dengan Air Menggunakan Analisis Gas

KOLOM BERPACKING ( H E T P )

BAB III PERALATAN DAN PROSEDUR PENGUJIAN

III ZAT MURNI (PURE SUBSTANCE)

MODEL ABSORPSI MULTIKOMPONEN GAS ASAM DALAM LARUTAN K 2 CO 3 DENGAN PROMOTOR MDEA PADA PACKED COLUMN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

V. HASIL DAN PEMBAHASAN. Perbaikan Dan Uji Kebocoran Mesin Pendingin Absorpsi

BAB II LANDASAN TEORI

BAB V EKSTRAKSI CAIR-CAIR

METODE PENELITIAN. Tempat dan Waktu Penelitian

Penurunan Bikarbonat Dalam Air Umpan Boiler Dengan Degasifier

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II MODUL 3 CONDENSING VAPOR

3.2 Pembuatan Pipa Pipa aliran air dan coolant dari heater menuju pipa yang sebelumnya menggunakan pipa bahan polimer akan digantikan dengan menggunak

PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA DI DALAM FALLING FILM EVAPORATOR CAMPURAN BLACK LIQOUR-UDARA

LAMPIRAN 1 DATA PENGAMATAN. mol NaCl

PENGARUH LAJU ALIR UDARA PADA REAKTOR GASIFIKASI BATCH TIPE DOWNDRAFT SKALA KECIL DENGAN UMPAN JANGGEL JAGUNG

Kumpulan Laporan Praktikum Kimia Fisika PERCOBAAN VI

PRARANCANGAN PABRIK ACRYLAMIDE DARI ACRYLONITRILE MELALUI PROSES HIDROLISIS KAPASITAS TON/TAHUN BAB II DESKRIPSI PROSES

Lampiran 1 Data metode Joback

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK VOLUM MOLAL PARSIAL. Nama : Ardian Lubis NIM : Kelompok : 6 Asisten : Yuda Anggi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. sampai 10 atom karbon yang diperoleh dari minyak bumi. Sebagian diperoleh

BAB V. CONTINUOUS CONTACT

Laporan Praktikum Kimia Fisik

FLUID CIRCUIT FRICTION EXPERIMENTAL APPARATUS BAB II

BAB 4 TEMUAN DAN PEMBAHASAN. merumuskan indikator dan konsep pada submateri pokok kenaikan titik didih

Diagram Fasa Zat Murni. Pertemuan ke-1

/ Teknik Kimia TUGAS 1. MENJAWAB SOAL 19.6 DAN 19.8

BAB I GAS DAN SIFAT-SIFATNYA

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA PENENTUAN BERAT MOLEKUL BERDASARKAN PENGUKURAN MASSA JENIS GAS

BAB II LANDASAN TEORI

VI. DASAR PERANCANGAN BIOREAKTOR. Kompetensi: Setelah mengikuti kuliah mahasiswa dapat membuat dasar rancangan bioproses skala laboratorium

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA I VISKOSITAS CAIRAN BERBAGAI LARUTAN

KESETIMBANGAN UAP-CAIR (VLE) ETHANOL-AIR DARI HASIL FERMENTASI RUMPUT GAJAH

BAB II DESKRIPSI PROSES

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MENGAMATI ARUS KONVEKSI, MEMBANDINGKAN ENERGI PANAS BENDA, PENYEBAB KENAIKAN SUHU BENDA DAN PENGUAPAN

PENGARUH STUDI EKSPERIMEN PEMANFAATAN PANAS BUANG KONDENSOR UNTUK PEMANAS AIR

PENENTUAN KADAR KARBONAT DAN HIDROGEN KARBONAT MELALUI TITRASI ASAM BASA

PENGANTAR ILMU KIMIA FISIK. Subtitle

SIFAT FISIK CAMPURAN MULTIKOMPONEN (MUL)

Transkripsi:

Wusana Agung Wibowo Universitas Sebelas Maret (UNS) Prof. Dr. Herri Susanto Institut Teknologi Bandung (ITB) Bandung, 20 Oktober 2009

Gasifikasi biomassa Permasalahan Kondensasi tar Kelarutan sebagian komponen tar dalam air Latar Belakang Jenis minyak Kondisi operasi absorpsi Parameter Perancangan alat Aplikasi Penyerapan berbasis minyak Integrasi dengan mesin Diesel-genset untuk produksi listrik Titik didih minyak lebih tinggi atau hampir sama dengan titik didih komponen tar Konsep absorbsi-desorbsi dapat diterapkan Syarat gas produser bersih untuk aplikasi integrasi dengan mesin Diesel-genset: Kandungan tar 10-50 mg/nm 3, kandungan partikel 10 50 mg/nm 3, temperatur gas dibawah 50 o C 2

Rumusan Masalah Densitas Viskositas Tegangan muka Luas kontak Waktu tinggal Difusivitas Temperatur Koef. Transfer Tekanan Laju alir gas 3

Tujuan Penelitian Penelitian ini merupakan suatu bagian pengembangan teknologi pembersihan gas hasil gasifikasi biomassa dengan prinsip absorbsi-desorbsi menggunakan pelarut berbasis minyak. Tujuan penelitian: a. mempelajari peristiwa transfer massa gas-cair pada proses absorpsi komponen tar dalam minyak b. menentukan nilai koefisien transfer massa volumetrik fase cair (K L a) 4

Tinjauan Pustaka Diagram Alir Proses Pemisahan Tar (Absorpsi-Desorpsi berbasis minyak/ Proses OLGA) Energy Research Centre of the Netherlands (ECN) Collector Absorber Stripper Tar cair dan minyak, ke gasifier Gas produser bebas tar Udara dengan kandungan tar dan minyak teruapkan, ke gasifier Gas produser dengan kandungan tar Make-up minyak Pompa Udara Pompa Pompa (Boerrigter,et al., 2005) 5

Tinjauan Pustaka Hasil Penelitian Pemisahan Tar dengan Proses OLGA skala laboratorium (ECN) Inlet Absorber Kelas Tar Tingkat pemisahan Kelas-1 Fragmen biomassa 100 % Kelas-2 fenol, kresol, piridin, quilonin 97 % Kelas 3 Total tar Kelas-3 toluen, xilen, etilbenzen 65 % Outlet Absorber Kelas-4 Naptalen, indena, bipenil, antrasen 100 % Kelas-5 fluoranten, krisen, piren 100 % Kelas-6 tidak diketahui 99 % Kelas 3 Total tar (Bergman, et.al., 2005) 6

Tinjauan Pustaka Transfer massa gas-cair Jika yang ditinjau hanya transfer massa pada fasa cair, maka perubahan konsentrasi A (mol A / volum) di fasa cair merupakan fungsi waktu: dc dt AL K a c * L.( A cal )..(1) Faktor a dan koefisien transfer massa tergantung pada geometri alat transfer massa dan kecepatan kedua arus (gas dan cair), maka biasanya digabung sebagai suatu hasil perkalian yaitu K L a, dan disebut sebagai koefisien transfer massa volumetris fasa cair (Hardjono, 1989). Hasil integrasi persamaan (1) menghasilkan: c c K a t C * ln( A AL ) L...(2) Konsentrasi komponen tar dalam minyak pada interval waktu tertentu (c AL, mol/l) dan konsentrasi kesetimbangan (c A*, mol/l) diukur melalui eksperimen. Nilai K L a merupakan kemiringan garis pada kurva -ln(c A* - c AL ) terhadap waktu (t). 7

Model estimasi nilai koefisien transfer massa fasa cair (K L ) Beberapa model estimasi nilai koefisien transfer massa fasa kontinyu/cair berdasarkan kondisi bilangan Re aliran gas adalah sebagai berikut: Tinjauan Pustaka 1. Re < 10 korelasi Rowe: Shc 2,076(Re) ( Sc) 0,5 0,5..(3) 2. 10 < Re < 100 model estimasi koefisien transfer massa fasa cair dapat menggunakan korelasi GFT: Shc 3. atau korelasi Higbie: 126 1,8(Re) ( Sc) k 4D AB U T 0,5 0,42 4. Re > 200 mengunakan korelasi Garner-Tayeban: Shc L d b 1/ 2 50 0,0085(Re)( Sc) 0,7 (4)..(5)..(6) Sherwood (Sh c ) : Reynold (Re): Schmit (Sc): Sh c kl. d D AB 8 b d. U. D b G Re Sc. AB

Koefisien difusi zat terlarut A mendifusi ke dalam pelarut B (D AB ) Tinjauan Pustaka Fey dan Bart (2001), dalam penelitiannya menggunakan korelasi yang diajukan oleh Scheibel: 2/3 8 3V B T DAB 8,2x10 1 1/3..(7) VA. V A Volum molar zat terlarut A (V A ) dan pelarut B (V B ) ditentukan berdasarkan hukum Kopp Diameter gelembung (d b ) Pohorecki, et.al. (2005), mengajukan korelasi untuk menghitung diametar gelembung (d b ) sebagai fungsi sifat fisik cairan (densitas (r), viskositas (m), tegangan muka (s)) dan kecepatan superfisial gas (U G ): d b 0, 289 U 0,552 0,048 0,442 0,124 G..(8) 9

Tinjauan Pustaka Kecepatan superfisial gelembung (U G ) U G dianggap sama dengan kecepatan linier gas: U G h / t g..(9) Kecepatan terminal gelembung (U T ) Sinha dan Lahiri (1987), menggunakan persamaan yang diajukan oleh Clift, et.al. untuk menghitung kecepatan terminal gelembung (U T ). Untuk diameter gelembung di atas 0,0013 m, kecepatan terminal gelembung dapat diestimasi menggunakan persamaan berikut: U T (2,14 0,505 g. db ). d Luas antar-muka gas-cair per unit volum (a) b 1/ 2..(10) a 24Q D U d 2 k G b..(11) 10

Metodologi Penelitian Penyiapan bahan Model gas produser Minyak A Minyak B Jenis minyak: Minyak A dan Minyak B (perbedaan berat molekul dan viskositas) Percobaan penyerapan Variasi laju alir gas umpan Variasi temperatur minyak Percobaan Kejenuhan Variasi temperatur minyak Model gas produser: toluen atau fenol dalam aliran udara Variasi laju alir gas umpan: Analisis gravimetrik Jumlah massa model tar terserap dalam minyak Data gelembung Analisis gravimetrik Jumlah massa model tar terserap dalam minyak 0,063 ; 0,043 & 0,032 L/menit Variasi temperatur minyak: 28 o C, 59 o C dan 92 o C Model estimasi nilai K L a Percobaan laboratorium kolom gelembung Nilai K L a Jumlah komponen model tar Nilai K L a dan model estimasi yang sesuai terserap di dalam minyak metode gravimetrik Studi pemilihan tipe kontaktor gas-cair Data tambahan: Jumlah gelembung per satuan waktu Dasar perancangan unit absorpsi & waktu tinggal gelembung 11

Metodologi Penelitian Rangkaian alat percobaan Thermo controller 01 Thermo controller 02 Thermo controller 03 Regulator Pipa Venturi Tabung 03 1 Dry-B Wet-B 2 Tabung 05 Tabung 04 Tabung 01 Kran 02 3 Tabung 02 Blower Kran 01 Kran 03 Termometer Manometer 01 Batu es+air+garam Bath pendingin 01 Bath pemanas 01 Pemanas sabuk Bath pemanas 02 Keterangan: Tabung 06 Tabung Tabung 07 08 Tabung 09 Tabung 10 Tabung 11 1 Unit pengeringan udara 2 Unit pencampuran udara-tar 3 4 Unit penyerapan tar Unit analisis Manometer 02 Batu es+air+garam Bath pendingin 02 Manometer 03 4 Batu es+air+garam Bath pendingin 03 12

Hasil Penelitian Sifat fisika minyak uji Sifat Minyak A Minyak B Air Berat molekul, g/mol (pustaka) di atas 800 di bawah 500 18 Titik didih (pada 1 atm), o C (pustaka) di atas 200 340 500 100 Viskositas, cp (pengukuran pada 30 o C) Densitas, g/ml (pengukuran pada 30 o C) 63 12811 0,8 0,91 0,89 1,00 Tekanan uap, mmhg pada 30 o C (pustaka) di bawah 0,05 0,01 31,82 Berat molekul minyak A lebih besar dari minyak B Viskositas minyak A jauh lebih kecil daripada minyak B 13

T ( o C) 28 59 92 Data hasil percobaan (c AL, mol/l) Q (L/min) Toluen Oil A Fenol Oil A Toluen Oil B Fenol Oil B 0,063 0,0055 - - - 0,063 0,0052 0,0037 - - 0,043 0,0062 0,0048 0,0052 0,0034 0,043 0,0061 0,0037 0,0056 0,0031 0,032-0,0102 0,0063 0,0022 0,032 - - 0,0061 0,0021 c A * 0,0606 0,0342 0,0563 0,0101 0,063-0,0020 - - 0,063 0,0078 0,0016 - - 0,043 0,0071 0,0030 0,0067 0,0013 0,043 0,0109-0,0090 0,0011 0,032 0,0075 0,0021 0,0046 0,0009 0,032 - - 0,0082 0,0011 c A * 0,0419 0,0222 0,0374 0,0068 0,063 - - - - 0,063 0,0021 - - - 0,043 0,0064-0,0025-0,043 0,0013-0,0031-0,032 0,0061-0,0016-0,032 - - 0,0054 - c A * 0,0177-0,0165 - Konsentrasi komponen tar dalam minyak pada saat awal (t = 0) dianggap nol (c AL,0 = nol). Hasil Penelitian Sistem Toluen Minyak A Sistem Toluen Minyak B Grafik hubungan -ln(c A* - c AL ) terhadap waktu (t) pada suhu minyak 59 o C. (K L a = slope pers.2) 14

Pengaruh laju alir gas dan suhu minyak terhadap nilai K L a Hasil Penelitian Sistem Toluen Minyak A Sistem Toluen Minyak B Sistem Fenol Minyak A Sistem toluen/fenol Minyak A (19 < Re < 60) model estimasi Higbie dan GFT Sistem Fenol Minyak B Sistem toluene/fenol Minyak B (Re < 10) 15 model estimasi Rowe

Kesimpulan Kesimpulan Dari hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Rentang nilai K L a yang diperoleh dari percobaan ini adalah: Sistem toluen Minyak-A: 1,541x10-3 13,01x10-3 Sistem fenol Minyak-A : 1,410x10-3 5,903x10-3 Sistem toluen Minyak-B : 1,681x10-3 4,153x10-3 Sistem fenol Minyak-B : 2,654x10-3 6,475x10-3 2. Dengan menggunakan beberapa pendekatan, diperoleh bahwa: Model estimasi nilai koefisien transfer massa fasa cair Higbie relatif lebih sesuai untuk sistem penyerapan toluen/fenol-minyak-a daripada model GFT, walaupun masih mempunyai error yang cukup besar. Model estimasi Rowe tidak sesuai untuk memprediksikan nilai koefisien transfer massa fasa cair sistem toluen/fenol-minyak-b, error yang diperoleh besar. 16

Saran Saran 1. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang lebih akurat lagi, dapat digunakan peralatan Gas Chromatography (GC). 2. Penelitian dapat dilanjutkan dengan memperluas permukaan kontak gas-cair dengan cara menggunakan bahan isian dalam kolom penyerapan atau menggunakan sparger. 3. Penelitian eksploratif sebaiknya dilakukan pada berbagai jenis minyak dengan berat molekul besar dan viskositas rendah. 4. Untuk studi termodinamika eksploratif sebaiknya dilakukan analisa komposisi jenis minyak yang digunakan. 17

B i o m a s s f o r F u t u r e 18