KONTAKTOR GAS CAIR (KGC) - · PDF fileA.1.3 Hidrodinamika Gas-Cair pada Kolom Counter Current...

Click here to load reader

  • date post

    03-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    216
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of KONTAKTOR GAS CAIR (KGC) - · PDF fileA.1.3 Hidrodinamika Gas-Cair pada Kolom Counter Current...

  • MODUL PRAKTIKUM

    LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK KIMIA

    KONTAKTOR GAS CAIR

    (KGC)

    Koordinator LabTK

    Dr. Pramujo Widiatmoko

    PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

    INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

    2016

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 2

    Kontributor:

    Dr. Mubiar Purwasasmita, Dr. Retno Gumilang Dewi, Dr. Ardiyan Harimawan, Kevin

    Yonathan, Rosa Citra Aprilia

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 3

    DAFTAR ISI

    DAFTAR ISI..............................................................................................................................3

    DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. 4

    DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... 5

    BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 6

    BAB II TUJUAN DAN SASARAN .......................................................................................... 7

    2.1 Tujuan............................................................................................................................... 7

    2.2 Sasaran ............................................................................................................................. 7

    BAB III RANCANGAN PERCOBAAN .................................................................................. 8

    3.1 Skema Alat Percobaan ..................................................................................................... 8

    3.2 Alat Pendukung ................................................................................................................ 9

    3.3 Bahan/ Zat Kimia ............................................................................................................. 9

    BAB IV PROSEDUR KERJA ................................................................................................. 10

    4.1 Kalibrasi Aliran dan Pengukuran Beda Tekan Monofasa .............................................. 10

    4.2 Pengukuran Beda Tekan, Volume Hold Up, dan Penentuan Rezim Aliran Multifasa .. 12

    DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 13

    LAMPIRAN ............................................................................................................................. 14

    A. Tabel Data Mentah ........................................................................................................ 14

    A.1 Percobaan pada Kolom Counter Current ................................................................. 14

    A.2 Percobaan pada Kolom Co-Current .......................................................................... 16

    B. Prosedur Perhitungan .................................................................................................... 18

    B.1 Kalibrasi Laju Alir Gas .............................................................................................. 18

    B.3 Penentuan Fluks Massa Gas....................................................................................... 20

    B.4 Penentuan Fluks Massa Cairan .................................................................................. 20

    B.5 Penentuan Beda Tekan ............................................................................................... 21

    B.6 Penentuan % Hold Up Cairan .................................................................................... 21

    B.7 Perhitungan dengan Persamaan Burke-Plummer ....................................................... 22

    B.8 Perhitungan dengan Persamaan Blake-Kozeny ......................................................... 22

    B.9 Perhitungan dengan Persamaan Ergun....................................................................... 22

    C. Data Spesifikasi dan Literatur ........................................................................................ 23

    C.1 Sifat fisik air .......................................................................................................... 23

    C.2 Nilai konstanta lain ................................................................................................ 23

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 4

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 1. 1 Deformasi Fasa dalam Aliran pada Kontaktor Gas-Cair ................................................... 6

    Gambar 3. 1 Skema alat percobaan.........................................................................................................8

    Gambar 4. 1 Prosedur Kalibrasi Aliran dan Pengukuran Beda Tekan Monofasa

    Gas...........................10

    Gambar 4. 2 Prosedur Kalibrasi Aliran dan Pengukuran Beda Tekan Monofasa Cair ......................... 11

    Gambar 4. 3 Prosedur Percobaan Aliran Multifasa .............................................................................. 12

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 5

    DAFTAR TABEL

    Tabel A.1. 1 Data penentuan laju alir gas pada kolom Counter Current .............................................. 14

    Tabel A.1. 2 Data penentuan laju alir gas pada kolom Counter Current .............................................. 14

    Tabel A.1. 3 Data percobaan hidrodinamika gas-cair pada kolom Counter Current ........................... 15

    Tabel A.2. 1 Data penentuan laju alir gas pada kolom Co Current......................................................16

    Tabel A.2. 2 Data penentuan laju alir cairan pada kolom Co Current .................................................. 16

    Tabel A.2. 3 Data percobaan hidrodinamika gas-cair pada kolom Co Current .................................... 17

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 6

    BAB I

    PENDAHULUAN

    Reaktor dua fasa gas-cair adalah contoh reaktor polifasa yang paling sederhana. Disebut

    polifasa karena reaktor tersebut mengkontakkan 2 fasa yang dapat dibedakan secara jelas,

    termasuk fasa-fasa yang tidak saling melarut. Pada umumnya operasi proses industri kimia

    berlangsung dengan kehadiran banyak fasa pada saat yang sama. Reaktor 2 fasa gas cair

    sering disebut reaktor bergelembung (bubble reactor) yang dapat beraliran searah atau

    berlawanan arah. Perbedaan antara aliran dua fasa dalam reaktor ini dengan aliran dispersi

    padatan sepereti sedimentasi, pertukaran ion, dan sebagainya adalah kemungkinan

    berubahnya ukuran gelembung gas sepanjang aliran. Praktikum Modul Kontaktor Gas Cair

    ini baru akan membahas sifat-sifat hidrodinamika dari aliran dua fasa.

    Hal baru dalam reaktor multifasa yang tidak pernah terjadi dalam reaktor homogen adalah

    distribusi ruang fasa-fasa yang terdiri dari gelembung, tetesan, film, lemberan, dan

    sebagainya. Distribusi ini terjadi karena gaya-gaya yang berperan, morfologi kolom, debit

    masing-masing fasa, dan sifat fluida yang bersangkutan. Berbagai jenis aliran yang dapat

    terjadi dalam aliran gas-cair searah ke atas dalam suatu kolom ditunjukkan pada Gambar 1.

    Gambar 1. 1 Deformasi Fasa dalam Aliran pada Kontaktor Gas-Cair

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 7

    BAB II

    TUJUAN DAN SASARAN

    2.1 Tujuan

    Tujuan pelaksanaan praktikum ini adalah untuk memahami karakteristik kontaktor sistem

    gas-cair khususnya hidrodinamika sistem 2 fasa.

    2.2 Sasaran

    Sasaran yang harus dicapai pada akhir praktikum adalah praktikan dapat mengamati rejim

    aliran, mengukur hold-up, beda tekan untuk berbagai variasi laju alir gas dan cair.

    Membandingkan karakteristik di atas untuk ketiga alat utama.

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 8

    BAB III

    RANCANGAN PERCOBAAN

    3.1 Skema Alat Percobaan

    Gambar 3. 1 Skema alat percobaan

    Keterangan:

    1. Packed Column (Co-current dan counter current)

    2. Wet test meter

    3. Tangki air

    4. Rotameter air

    5. Rotameter gas

    6. Manometer

    7. Gelas ukur

    L = aliran air; G = aliran gas; z = tinggi kolom; D = diameter kolom

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 9

    3.2 Alat Pendukung

    1. Stopwatch

    2. Wet test meter

    3. Obeng

    3.3 Bahan/ Zat Kimia

    1. Udara

    2. Air

  • LABORATORIUM INSTRUKSIONAL PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

    FTI - ITB

    MODUL KONTAKTOR GAS CAIR (KGC)

    KGC 2016/PW 10

    BAB IV

    PROSEDUR KERJA

    4.1 Kalibrasi Aliran dan Pengukuran Beda Tekan Monofasa

    Kalibrasi aliran dilakukan untuk fasa gas dan cair dengan prosedur seperti ditampilkan pada

    gambar 4.1 dan 4.2

    Mulai

    Hubungkan selang

    output rotameter gas

    dengan wet test

    meter