LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA 2 ABSORBSI GAS
OLEH: KELOMPOK 9 KELAS C
Erikaiyul
1407113812
Khairani
1407113987
Kristin Madelin S.
1407122001
Wiriyan Jordy
1407114165
PROGRAM SARJANA TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2017
1
ABSTRAK
Absorbsi adalah operasi penyerapan komponen-komponen yang terdapat di dalam gas dengan menggunakan cairan, sehingga tingkat absorbsi gas akan sebanding dengan daya kelarutan gas tersebut dalam cairan. Tujuan praktikan mampu memahami konsep perpindahan massa pada sistem gas cair, praktikan mampu menerapkan dan mengoperasikan konsep perpindahan massa dengan teknik absorbs gas, praktikan mampu menjelaskan metode-metode penentuan jumlah gas yang terabsobsi dan menghitung jumlah gas terabsobsi ter absobsi menggunakan Hampl Analyzer. Bahan yang digunakan pada praktikum ini larutan NaoH, aquades, gas co 2 dan udara. Percobaan dilakukan dengan mengatur pembuka valve pengendali F1, F2 dan F3 pastikan lapisan cairan didasar kolom tetap terjaga. Pengambilan sample dilakukan setelah operasi berjalan mantap. Pengambilan sample dilakukan pada bawah, atas dan tengah kolom, sehingga hasil yang didapat pada run pertama pada tekanan flowmeter F1 5 l/min dan F1 10 l/min pada pembukaan kolom S1 0,3 dan 0,4, pada tekanan flowmeter F2 3 l/min pada pembukaan pembukaan kolom S2 0,4 dan 0.6 dan pada tekana flowrate F3 4 l/min pada pembdanukaan kolom S3 0,6 dan 0,7. Dari hasil percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan Semakin tinggi kolom menara absorbsi, maka semakin besar juga gas CO2 yang terabsorbsi karena semakin lama waktu tinggal yang memungkinkan campuran gas terserap oleh air (absorban).
Kata kunci : flowrate : flowrate,, absobsi gas, valve, valve, kolom
2
DAFTAR ISI Abstrak................................................................................................................. 2 Daftar Isi .............................................................................................................. 3 Daftar Gambar....................................................................................................4 BAB 1. PENDAHULUAN
1.1
Pernyataan Masalah .....................................................................................
1.2
Tujuan Percobaan ........................................................................................
BAB 2. KAJIAN PUSTAKA
2.1
Absorbsi Gas................................................................................................ 5
2.2
Kolom Absorbsi ........................................................................................... 8 2.2.1
Spray Tower ................................................................................... 9
2.2.2
Menara Gelembung ....................................................................... 9
2.2.3
Menara dengan Bahan Isian .......................................................... 10
2.2.4
Menara dengan Plate Plate ........................................................... 10
BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN
3.1
Bahan-Bahan yang digunakan ..................................................................... 11
3.2
Alat-Alat yang digunakan ............................................................................ 11
3.1
Prosedur Percobaan ..................................................................................... 11
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Percobaan ........................................................................................... 13
4.2
Pembahasan ................................................................................................. 14
BAB 5. PENUTUP
5.1
Kesimpulan .................................................................................................. 16
5.2
Saran ............................................................................................................ 16
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
Lampiran A Tabel Hasil Percobaan ...................................................................... 18 Lampiran B Perhitungan ....................................................................................... 20
3
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Teori Lapisan Dua Film ................................................................8 Gambar 2.1 Spray Tower ..................................................................................9 Gambar 2.1 Menara dengan Bahan Isian..........................................................10 Gambar 2.1 Menara dengan Plate Plate ...........................................................10
4
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1
Absobsi Gas
Absorbsi adalah operasi penyerapan komponen-komponen yang terdapat di dalam gas dengan menggunakan cairan, sehingga tingkat absorbsi gas akan sebanding dengan daya kelarutan gas tersebut dalam cairan. Proses ini melibatkan difusi molekuler dan turbulen atau perpindahan massa solute A melalui gas B diam menembus cairan C diam. Peristiwa ini mengikuti prinsip kecenderungan kelarutan solute A di dalam cairan (pelarut). Tujuan dari proses absorbsi adalah (Jobsheet, 2003) :
Untuk mendapatkan senyawa yang bernilai tinggi dari campuran gas ata uap.
Untuk mengeluarkan senyawa yang tidak diinginkan dari produk.
Pembentukan persenyawaan kimia dari absorben dengan salah satu senyawa dalam campuran gas.
Bila gas dikontakkan dengan zat cair, maka sejumlah molekul gas akan meresap dalam zat cair dan juga terjadi sebaliknya, sejumlah molekul gas meninggalkan zat cair yang melarutkannya. Dengan bertambahnya waktu, pada suatu ketika akan terjadi dimana kecepatan pelarutan gas sama besar dengan kecepatan pelepasan gas. Keadaan ini disebut keadaan setimbang. Tekanan yang diukur pada keadaan ini juga disebut tekanan setimbang pada temperature tertentu. Zat cair yang masuk bisa berupa pelarut murni atau larutan encer zat terlarut di dalam pelarut didistribusikan di atas isian itu dengan distributor, sehingga pada operasi yang ideal, membasahi permukaan isian itu secara s eragam. Beberapa hal yang mempengaruhi absorbsi gas ke dalam cairan (Jobsheet, 2003) :
Temperatur operasi
Tekanan operasi.
Konsentrasi komponen di dalam cairan.
5
Konsentrasi komponen di dalam aliran gas.
Luas bidang kontak.
Untuk itu dalam operasi absorbsi harus dipilih kondisi yang tepat sehingga dapat diperoleh hasil optimum. Untuk menentukan harga koefisien perpindahan massa suatu zat absorbs dapat digunakan perhitungan berdasarkan neraca massa. Persamaan untuk kolom absorbs isian adalah :
y ialah fraksi mol gas yang berada dalam kesetimbangan dengan cairan disetiap titik dalam kolom, /adalah fraksi mol ruah "bulk ", A adalah luas penampang kolom, H adalah tinggi isian dan a adalah luas spesifik isian/satuan volum isian. Untuk
gas
encer
terkecuali
aliran
gas
inert,
persamaan
diatas
dapat
disederhanakan :
Ruas kanan dari persamaan di atas sulit diintegrasi. Perhitungan Kog dapat disederhanakan (tetapi kurang teliti) dengan menggunakan definisi kog N = Kog x aAH x log gaya penggerak rata-rata (Jobsheet, 2003).
Gas oleh cairan merupakan proses perpindahan massa antar fasa, dimanakomponen dalam campuran gas diserap oleh cairan. Campuran gas umumnya terdiri darikomponen yang dapat diserap dan gas sukar diserap/ bereaksi (inert),
6
sedangkan cairannya bersifat tidak melarut dalam fasa gas. Dalam perpindahan massa antar fasa, terdapat batas antara kedua fasa tersebut, dimana komponen yang terserap melalui fasanya sendiri kemudian melewati batas antar fasa dan masuk kefasa yang lain. Hal ini terjadi bila terdapat cukup kekuatan gerak (driving force) dari suatu fasa yang lain atau dinamakan koefisien perpindahan massa (mass
transfer
coefficient ).
Laju
perpindahan massa juga tergantung antara lain luas permukaan kontak antar fasa. Operasi absorbsi gas dalam cairan biasanya dilakukan dalam suatu kolom silinder berunggun (cylindrical packed column). Unggun yang dimaksud merupakan sekumpulan benda padatdengan bentuk dan bahan tertentu (plastik / keramik) yang disusun sedemikian rupa untuk menghasilkan luas permukaan kontak antar fasa gas liquid yang sebesar besarnya. Dalam kolom absorbsi, penyerapan komponen gas oleh cairan mengalir melewati packed bed, biasanya arah aliran fluida diatur sedemikian rupa, dimana cairan mengalir dari atas dan gas mengalir dari bawah (counter current ). Gas dan cairan yang masuk dan keluar dapat dianalisa untuk mengetahui jumlah gas yang diserap. Dalam skala laboratorium, peralatan kolom absorbsi gas biasanya sudah dilengkapi dengan peralatan analisa sampel gas (hempl analisis) maupun analisa cairan (titrasi). Perangkat peralatan analisa gas ( Hempl analysis) berisi larutan NaOH yang reaksinya dengan CO2 (Treybal,1981). CO2+ 2NaOH
Na2CO3+ H2O
jumlah CO2 yang terserap sebanding dengan pertambahan volume larutan dalam peralatananalisa tersebut. Pada umumnya, campuran gas yang masuk kedalam kolom absorbsi terdiri atas komponen yang dapat diserap dan gas inert (sukar diserap), sedangkan cairan yang digunakan bersifat tidak melarut dalam fasa gas. Perpindahan massa solut dari gas menuju cairan terjadi dalam tiga langkah perpindahan, transfer massa dari badan utama gas kesuatu fasa antar muka, transfer muka melalui bidang antar muka kefasa kedua dan transfer massa dari antar muka kebadan utama cairan. Konsentrasi A dalam badan utamagas adalah y AG fraksi mol. Ketika mulai terjadi kontak dengan cairan, konsentasi A di daerah interfase menurun hingga y Ai pada inter fase menjadi yAI dalam badan utama cairan. Dan sebagaisyarat terjadinya perpindahan
7
perpindahan massa. Konsentrasi awal yAG dan yAI tidak beradadalam keadaan setimbang (Treybal,1981).
Gambar 2.1 Teori Lapisan Dua Film
Perpindahan massa solut A dari gas ke cairan akan terjadi bila terdapat cukup kekuatan gerak (driving force) dari satu fasa ke fasa lainnya yang dikenal dengan nama koefisien perpindahan massa (mass transfer coefficient ). Laju perpindahan massa ini juga bergantung pada luas permukaan kontak antar fasa. Menurut Whitman dan Lewis, pada saat terjadi perpindahan massa antar fasa tahanan terhadap perpindahan tersebut hanya ada pada bahan utama masing - masing fasa. Sedangkan pada daerah antar muka yang membatasi kedua fasa tidak terdapat tahanan sama sekali sehingga konsentrasi yAi dan
XAi
merupakan
harga
kesetimbangan
yang
diperoleh
dari
data
kurvakesetimbangan dari sistem dua fasa tersebut (Treybal, 1981). 2.2
Kolom Absorbsi
Operasi absorbsi merupakan dalam cairan biasanya dilakukan dalam suatu kolom silinderberunggun (cylinder packed column). Unggun yang dimaksud merupakan sekumpulan bendapadat dengan bentuk dan bahan tertentu (plastic/ keramik) yang disusun sedemikian rupa untukabsorbs. Penyerapan komponen gas oleh cairan melewati packet bed, biasanya arah aliran fluidadiatur sedemikian rupa, dimana cairan mengalir dari atas dan gas mengalir dari bawah (countercurrent ). Gas dan cairan yang masuk dan keluar dapat dianalisa untuk
8
mengetahui jumlah gasyang diserap.Untuk lebih lanjutnya, kolom absorbs terbagi dalam berbagai jenis, antara lain : (Tim penyusun, 2010).
2.2.1 Spay Tower
Spay tower terdiri dari ruang terbuka dan luas padatempat gas mengalir dan kedalam ruangtersebut disemprotkan cairan dengan spray nozzles atau alat yang dapat membuat butir butir cairan. Cairan yang akan disemprotkan akan jatuh karena gaya gravitasinya dengan arah aliran cairan dan gas yang berlawanan arah. Karena cairan dalam bentuk butir - butir, maka luas permukaan bidang kontak antar fasa akan semakin besar. Jika ukuran butir semakin kecil, makaluas bidang kontaknya akan semakin besar. Tetapi ukuran butir cairan tidak boleh terlalu kecil karena butir akan terbawa aliran gas keatas (keluar). Spray tower pada umumnya digunakan untuk proses pemindahan gas yang mudah larut dalam cairan atau perpindahan massanya dikontrol oleh tahanan fasa gasnya. (Tim penyusun, 2010).
Gambar 2.2 Spray Tower
2.2.2
Menara Gelembung
Menara gelembung pada prinsipnya berlawanan dengan spray tower . Gasdidispersikan kedalam cairan gelembung gas cukup kecil sehingga kontak antara fasanyamenjadi besar. Menara gelembung digunakan dalam sistem dengan tahanan pada fasecairan yang mengontrol kecepatan perpindahan massa secara keseluruhan. Kondisi ini terjadi untuk gas - gas yang tidak mudah larut (Tim penyusun, 2010).
9
2.2.3
Menara dengan Bahan Isian ( Packed Tower )
Menara bahan isian adalah menara tegak yang diisi dengan bahan isian ( packing ). Bahan isian dapatterbuat dari keramik juga batu - batuan. Cairan didistribusikan kekelompok bahan isian danmengalir kebawah pada permukaan bahan isian dalam bentuk lapisan tipis. Gas umumnya mengalirkeatas berlawanan arah dengan aliran cairan. Sehingga luas kontak antar fasa menjadi cukup besar.Menara ini digunakan untuk sistem gas cairan dimana salah satunya atau keduanya tahanan mengontrol (Tim penyusun, 2010).
Gambar 2.3 Menara Bahan Isian ( Packed Tower ) 2.2.4
Menara dengan Plate Plate
Menara dengan plate - plate dapat berupa bubble cup atau slave tray. Pada tiap tiap plate, gelembung gas yang terbentuk didasar cairan dengan cara memaksa gas melewati lubang lubang dan saat gelembung gas melewati cairan (Tim penyusun, 2010).
Gambar 2.4 Menara dengan Plate Plat
10
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1
Bahan-Bahan yang digunakan
1. Aquades 2. Larutan NaOH 1 M 3. Gas CO2 4. Udara
3.2
Alat-Alat yang digunakan
1. Gas-Liquid Absorption 2. Labu Ukur 1000 ml 3. Gelas Ukur 100 ml 4. Botol Sampel 5. Pipet Tetes
3.3
Prosedur Percobaan
3.3.1
Pembuatan Larutan Standar NaOH 1 N
1.
Pembuatan larutan NaOH 1 N dilakukan dengan mengencerkan larutan NaOH 15 N.
2.
Kedalam labu ukur 1000 ml, dimasukkan 66.67 ml larutan NaOH 15 M.
3.
Aquades ditambahkan hingga mencapai batas yang tertera pada labu ukur
4.
Larutan didalam labu ukur tersebut kemudian dihomogenkan.
3.3.2
1.
Proses Absorbsi
Kedalam tabung bola pada alat Absorbsi diisi terlebih dahulu dengan larutan NaOH 1 N hingga mencapai angka 0 di penunjuk angka pada tabung.
2.
Alat Gas-Liquid Absorption dioperasikan dengan menghidupkan pompa dan kompresor.
3. Flowrate dari pompa dan kompresor diatur sesuai dengan variabel.
11
4.
Valve yang menghubungkan piston ke atmosfir dibuka terlebih dahulu sedangkan valve lainnya ditutup.
5.
Sisa gas yang terdapat pada piston dibersihkan terlebih dahulu dengan cara menghisap dan mendorong untuk dibuang ke atmosfir sebanyak 3-4 kali.
6.
Valve yang menghubungkan ke atmosfir ditutup kembali setelah selesai pembersihan sisa gas pada piston.
7.
Apabil ingin menguji banyaknya volume CO 2 yang terdapat pada kolom S1, maka valve S1 dibuka sedangkan valve lainnya ditutup.
8.
Piston kemudian ditarik perlahan-lahan hingga mencapai angka 20.
9.
Piston didorong perlahan hingga menuju nilai 0 dan kemudian dicatat perubahan tinggi catat perubahan tinggi cairan NaOH yang terdapat pada tabung bola dari semula.
10. Untuk pengujian terhadap kolom S2 dan S3 dapat menggunakan prosedur yang sama seperti pengujian pada kolom S1.
12
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Pengambilan Sampel dari Bawah Kolom (S3)
Pengambilan sampel dari bawah kolom bertujuan untuk mengetahui kadar CO2 mula-mula yang terdapat dalam aliran udara. Sampel diambil saat valve S3 dibuka, sedangkan valve S1 dan valve S2 ditutup. Data untuk hasil percobaan ini dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut :
Tabel 4.1 Fraksi CO2 mula-mula (dari kolom S3)
Pembacaan Gas Masuk Saluran dari Bawah Kolom Dari Flowmeter F1 (L/min)
F2 (L/min)
Dari Hempl F3 (L/min)
V1 (ml)
V2 (ml)
Perhitungan Y1
F3/(F2+F3)
V2/V 1
5 30
10
4
20
0.6
0.11765
0.03
20
0.7
0.11765
0.035
Perbandingan nilai fraksi volume CO 2 yang didapat dari flowmeter dengan fraksi CO2 dari analisa Hempl pada valve S3 dapat dilihat pada Gambar 4.1 berikut: 0.14
r 0.12 e t e m 0.1 w o l f 0.08 i r a d
F1=5
20.06
O C i 0.04 s k a r F0.02
F1=10
0 0.03
0.035
Fraksi CO2 analisa Hempl
Gambar 4.1 Kurva Perbandingan Nilai Fraksi CO 2 Dari Flowmeter
dan
Fraksi CO2 Dari Analisa Hempl pada valve S3. 13
Dari Gambar 4.1 dapat dilihat hubungan antara pengukuran fraksi volume CO2 dengan flowmeter dengan analisa Hempl. Dapat dilihat perbedaan antara nilai Yi flowmeter dan nilai Yi analisa Hempl terjadi perbedaan yang cukup signifikan. Semakin tinggi kecepatan alir CO 2 maka jumlah CO2 yang terabsorbsi juga akan semakin besar. Dapat dilihat mulai dari laju alir CO2 5 L/menit dan 10 L/menit. Dimana pada bagian bawah kolom ini masih menganalisis kadar CO 2 mula-mula yang terbawa oleh udara. Pada Gambar 4.1 juga dapat dilihat pengaruh laju alir air yang akan mengabsorbsi CO 2, yaitu semakin tinggi laju alir air maka semakin sedikit CO2 yang terabsorbsi oleh air, namun pada S 3 belum terlalu terlihat karena CO2 yang terukur belum terlalu banyak yang kontak dengan air (absorbsi). 4.2
Pengambilan Sampel dari Tengah Kolom (S2)
Pengambilan sampel dari tengah kolom bertujuan untuk mengetahui kadar CO2 yang terdapat dalam aliran udara pada saat telah kontak dengan pelarut (air). Sampel diambil saat valve S2 dibuka, sedangkan valve S1 dan valve S3 ditutup. Data untuk hasil percobaan ini dapat dilihat pada Tabel 4.2 berikut. Tabel 4.2 Fraksi CO2 yang Diambil dari Kolom S 2
Kondisi Masuk
Kondisi Keluar Gas Sampel diambil
F1
F2
F3
Total,
Air
Udara
CO2
F2+F3
L/min
L/min
L/min
L/min
5
30
10
Dari
4
34
Gas Sampel diambil dari S2
dari S3
Absorbe YO2-3
d CO2
Y1 =
V1
V2
(V2/V1)
(ml)
(ml)
0.03
20
0.4
0.02
0.3468
0.035
20
0.6
0.03
0.1751
=
21
Fa2-3
Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa jika laju alir air semakin besar
sedangkan laju udara yang masuk secara counter current tetap, maka waktu tinggal air didalam kolom akan semakin singkat. Hal ini menyebabkan kontak
14
antara air dan udara berlangsung dalam waktu yang sangat singkat, sehingga perpindahan massa tidak berlangsung dengan baik. Ketika laju alir air diperbesar dari 5 L/menit menjadi 10 L/menit maka jumlah CO 2 yang dapat diserap menurun dari 0,3468 menjadi 0,1751.
4.3
Pengambilan Sampel dari Tengah Kolom (S1)
Pengambilan sampel dari tengah kolom bertujuan untuk mengetahui kadar CO2 yang terdapat dalam aliran udara pada saat telah kontak dengan pelarut (air). Sampel diambil saat valve S1 dibuka, sedangkan valve S2 dan valve S3 ditutup. Data untuk hasil percobaan ini dapat dilihat pada Tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Fraksi CO2 yang Diambil dari Kolom S 1
Kondisi Masuk
Kondisi Keluar Gas Sampel
Gas
Sampel
diambil
F1
F2
F3
Total,
diambil dari S2
Absorbe
Air
Udara
CO2
F2+F3
dari S3
d
L/min
L/min
Y1
L/min L/min
5
30
4
34
10
CO2
V2
YO1-3 = Fa1-3
(V2/V1) (ml)
(ml)
21
0.03
20
0.3
0.015
0.5178
0.035
20
0.4
0.02
0.5205
= V1
Dari Tabel 4.3 dapat dilihat laju alir air sebagai absorben sangat mempengaruhi jumlah CO2 yang dapat diabsorb oleh air tersebut. Tabulasi hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin besar laju alir air, maka absorbsi CO2 juga akan semakin bertambah.
15
BAB V PENUTUP
5.1
1.
Kesimpulan
Semakin besar laju alir air maka semakin banyak gas CO2 yang terabsorbsi oleh air (absorban) karena semakin besar tumbukan yang terjadi antara air dengan campuran gas.
2.
Semakin besar laju alir CO2 maka semakin sedikit gas CO 2 yang terabsorbsi oleh air (absorban) karena semakin sedikit tumbukan yang terjadi antara air dengan campuran gas.
3.
Semakin tinggi kolom menara absorbsi, maka semakin besar juga gas CO 2 yang terabsorbsi karena semakin lama waktu tinggal yang memungkinkan campuran gas terserap oleh air (absorban).
5.2
1.
Saran
Percobaan sebaiknya dilakukan dengan teliti, terkhusus pada saat menganalisa gas.
2.
Dalam menarik dan menekan piston harus dengan tekanan yang sama agar mendapatkan hasil yang akurat.
16
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet, 2003. Praktikum Satuan Operasi "Absorpsi" Jurusan Teknik Kimia POLBAN, 2Mc CABE and Werren I Smith Julian C & Hariott., Unit Operations of Chemical Engineering, 3rd, New York. Jobsheet, 2003. Praktikum Satuan Operasi "Absorpsi", Due Like, Jurusan Teknik Kimia POLBAN. Treybal, R.E. 1981, Mass Transfer Operation, 3rdedition. Mc Graw. Hill. Tim penyusun 2010. Penuntun Praktikum Laboratorium Teknik Kimia II : Jurusan Teknik Kimia.
17
LAMPIRAN A TABEL HASIL PERCOBAAN Tabel 1. Volume S1, S2, dan S3 pada Run 1
S1
S2
S3
0.3
0.4
0.6
Tabel 2. Volume S1, S2, dan S3 pada Run 2
S1
S2
S3
0.4
0.6
0.7
Tabel 3. Fraksi CO2 mula-mula (dari kolom S3)
Pembacaan Gas Masuk Saluran dari Bawah Kolom
Perhitungan Y1
Dari Flowmeter F1 (L/min)
F2 (L/min)
F3 (L/min)
V1 (ml)
V2 (ml)
F3/(F2+F3)
V2/V1
20
0.6
0.11765
0.03
20
0.7
0.11765
0.035
5 30
10
4
Tabel 4. Fraksi CO2 yang Diambil dari Kolom S 2
Kondisi Masuk
Kondisi Keluar Gas Sampel
Gas Sampel diambil dari S2
Absorbed
F1
F2
F3
Total,
diambil
Air
Udara
CO2
F2+F3
dari S3
L/min
L/min
L/min
L/min
Y1 =
V1
V2
(V2/V1)
(ml)
(ml)
0.03
20
0.4
0.02
0.3468
0.035
20
0.6
0.03
0.1751
5 10
30
4
34
CO2 Fa2-3 YO2-3 =
21
18
Tabel 5. Fraksi CO2 yang Diambil dari Kolom S1
Kondisi Masuk
Kondisi Keluar Gas Sampel
Gas Sampel diambil dari S2
Absorbed
F1
F2
F3
Total,
diambil
Air
Udara
CO2
F2+F3
dari S3
L/min
L/min
L/min
L/min
Y1 =
V1
V2
YO1-3 =
(V2/V1)
(ml)
(ml)
21
0.03
20
0.3
0.015
0.5178
0.035
20
0.4
0.02
0.5205
5 10
30
4
34
CO2 Fa1-3
19
LAMPIRAN B PERHITUNGAN
2.1
Pembuktian Rumus
Fa2-3 =
(Y1-Y-Y ) x total aliran gas masuk i
O-2
O-2
Yi
Diketahui:
V 2 V1 i
YO-2
V 2 V1 O-2
Neraca Massa Komponen CO2:
[CO2 ]in - [CO2 ]out
[F2
F3 ]Yi [F2 [F2
(F3 - Fa 2-3 )] YO-2
F3 ]Yi [F2
[F2
F3 ] YO-2
Fa 2-3
Fa 2-3 - Fa 2-3 x YO-2
F3 ]( Yi - YO-2 ) Fa 2-3
2.2
[CO2 ]absorbed
Fa 2-3 (1 - YO-2 )
( Yi - YO-2 ) (1 - YO-2 )
[F2
F3 ]
Perhitungan Absorbed CO2 RUN 1
F1 =
5
L/min
F2 =
30
L/min
F3 =
4
L/min
Fraksi mol gas CO2 mula-mula (saat belum terjadi kontak dengan cairan) Yi
V 2 V1 i
Pengambilan sampel dari valve S 3
V1 =
20
ml
V2 =
0.6
ml
20
Yi
0.6 0.03 20 i
Fraksi mol gas CO2 antara valve S3 dan S 2
YO- 2
V 2 V1 O-2
Pengambilan sampel dari valve S 2
V1 =
20
ml
V2 =
0.4
ml
0.4 0.02 20 O-2
YO-2
Total aliran gas masuk = F2 + F3 = 30 L/min + 4 L/min = 34 L/min Yi - YO-2
Fa 2-3
Fa 2-3
F2 F3
x
1 - YO-2 0,03 - 0,02
x
1 - 0,02
34
0.3468 L/min
Pengambilan sampel dari valve S 1
V1 =
20
ml
V2 =
0,5
ml
0,3 0,015 L/min 20 O-1
YO-1
Fa1-3
Fa 1-3
Yi - YO-1
x
1 - YO-1
F
2
0,03 - 0.015 x
1 - 0.015
F3
34
0.5178 L/min
21
Perbandingan hasil F3/(F2+F3) dengan V2/V1 (% kesalahan)
(% kesalahan) =
0.1026 - 0.03
x100%
0.1026
18.98 %
RUN II
F1 = 10
L/min
F2 = 30
L/min
F3 =
L/min
4
Fraksi mol gas CO2 mula-mula (saat belum terjadi kontak dengan cairan) Yi
V 2 V1 i
Pengambilan sampel dari valve S 3
V1 =
20
ml
V2 =
0.7
ml
Yi
0.7 0.035 20 i
Fraksi mol gas CO2 antara valve S3 dan S 2
YO- 2
V 2 V1 O-2
Pengambilan sampel dari valve S 2
V1 =
20
ml
V2 =
0.6
ml
YO-2
0.6 0.03 20 O-2
Total aliran gas masuk = F2 + F3 = 30 L/min + 4 L/min = 34 L/min Fa 2-3
Yi - YO-2 1 - YO-2
F2 F3
x
22
Fa 2-3
0,035 - 0,03 x
1 - 0,03
34
0.1751 L/min
Pengambilan sampel dari valve S 1
V1 =
20
ml
V2 =
0,4
ml
0,4 0,02 L/min 20 O-1
YO-1
Fa1-3
Fa 1-3
Yi - YO-1
x
1 - YO-1
F
2
0.035 - 0.02 x
1 - 0.02
F3
34
0.5205 L/min
Perbandingan hasil F3/(F2+F3) dengan V2/V1 (% kesalahan)
(% kesalahan) =
0.1026 - 0.035
x100%
65.887 %
0.1026
23
