81 entry pressure of water. Faktor lain yang harus diketahui adalah IPA Porositas,
ukuran pori maksimum, distribusi ukuran pori, morfologi pori, stabilitas terhadap temperatur dan ketahanan terhadap zat kimia.
3.1.8.4 Faktor-faktor yang Berpengaruh Terhadap Fluks
Fluks didefinisikan sebagai jumlah permeat dihasilkan per satuan waktu per satuan luas permukaan membran kgm
2
jam. Adapun faktor-faktor yang berpengaruh terhadap fluks antara lain konsentrasi solute dalam larutan umpan, beda
temperatur umpan dan temperatur sweeping gas, kecepatan larutan umpan dan kecepatan sweeping gas dan porositas. Pengaruh faktor-faktor tersebut dapat
dijelaskan sebagai berikut :
a. Konsentrasi solute. Kenaikan konsentrasi solute menyebabkan konsentrasi dan
aktivitas solvent serta koefisien perpindahan panas pada lapisan film makin kecil. Sehingga polarisasi temperatur makin besar dan temperatur pada permukaan
membran semakin kecil. Sebagai akibat dari faktor-faktor tersebut diatas ialah penurunan tekanan uap air pada permukaan membran sehingga gaya dorong
perpindahan menurun dan fluks juga makin kecil.
b. Temperatur. Berdasarkan persamaan empiri, kenaikan temperatur akan diikuti
oleh kenaikan fluks secara eksponensial.
c. Kecepatan larutan umpan. Turbulensi aliran, sebagai fungsi kecepatan aliran,
mempengaruhi koefisien perpindahan panas pada lapisan film. Makin besar tingkat turbulensi, koefisien perpindahan makin besar dan polarisasi temperatur pada
permukaan membran makin kecil. Sebagai akibatnya fluks akan naik.
d. Kecepatan sweeping gas.
Kenaikan laju alir sweeping gas akan menaikkan gaya dorong perpindahan massa melalui membran, dengan memperkecil tekanan
parsial pada permukaan membran pada sisi permeat. Dengan demikian fluks semakin meningkat dan pada suatu harga tertentu fluks tidak naik lagi atau
mencapai maksimal.
3.1.9 Membran Kontaktor
Secara umum proses absorpsi dilakukan menggunakan kontaktor gas-cair. Perpindahan massa kontaktor gas-cair diperoleh dengan kontak langsung dan
dispersi satu fasa ke fasa yang lainnya.
3.1.9.1 Klasifikasi Kontraktor
82 Kontaktor industri diklasifikasikan ke dalam tiga kategori tergantung pada fasa
terdispersinya. a. Kontaktor dimana cairan mengalir sebagai film tipis contoh: packed column, disc
contactors, dll. b. Kontaktor dimana gas didispersikan ke dalam fasa cairan contoh: plate column,
bubble column, mechanically agitated contactors, dll. c. Kontaktor dimana cairan didispersikan ke dalam fasa gas contoh: spray column,
venturi scrubbers, dll. Kontaktor konvensional ini memiliki beberapa kekurangan, antara lain:
konsumsi energi yang besar, susah dioperasikan karena seringnya muncul masalah seperti flooding, foaming, channeling, dan entrainment. Keterbatasan teknologi ini
menyebabkan proses menjadi kurang efisien dan biaya yang mahal.
3.1.9.2Membran Kontraktor Hollow Fiber
Gambar 3.32 Membran Hollow Fiber
Teknologi alternatif yang tepat untuk menggantikan proses kontaktor
konvensional adalah membran kontaktor hollow fiber. Beberapa keuntungan
membran kontaktor dibandingkan dengan kontaktor konvensional, antara lain: a. Kontak bersifat non-dispersif sehingga tidak mungkin terjadi flooding dan
entrainment b. Laju alir gas dan cairan lebih rendah dari kontaktor konvensional dan dapat
bervariasi secara bebas c. Luas permukaan kontak yang sangat besar, yaitu 500-1500 m2m3. Luas ini jauh
lebih besar dari pada luas permukaan kontaktor konvensional yaitu 100-250 m2m3
83 d. Hold up pelarutnya rendah, sangat atraktif untuk pelarut yang mahal
e. Scale-up dapat dilakukan dengan mudah f. Keuntungan yang diberikan oleh membran kontaktor menyebabkan ukuran
kontaktor menjadi jauh lebih kecil daripada kontaktor konvesional.
Gambar 3.33 Membran Kontraktor Hollow Fiber
Pada membran kontaktor, absorben mengalir didalam tube sedangkan aliran gas akan mengalir di bagian shell atau bisa juga sebaliknya. Jenis membran
yang digunakan bisa berupa membran porous maupun membran non-porous. Pada membran non-porous, membran berfungsi sebagai batas antara fasa gas dan fasa
liquid. Sedangkan pada membran porous, terjadi proses selektif dan perpindahan partikel yang terkontrol dari fasa gas ke fasa cairan. Akan tetapi, membran porous
menyebabkan transfer perpindahan massa dari gas ke cairan menjadi kecil akibat tahanan dari membran. Sehingga,membran porous lebih disukai pada aplikasi
membran kontaktor. Seperti yang dijelaskan di atas, pada membran kontaktor terjadi kontak
non-dispersif, yang artinya tidak terjadi kontak secara langsung antara absorben dan gas. Permukaan interface fluidafluida terbentuk pada mulut pori membran, dan
perpindahan massa akan terjadi melalui difusi pada permukaan fluida di dalam pori membran. Berbeda dengan jenis membran reverse osmosis ataupun nanofiltrasi yang
menggunakan tekanan sebagai gaya dorong karena pada membran kontaktor gaya dorong yang digunakan adalah perbedaan konsentrasi.
3.1.9.3 Perpindahan Massa dan Modelling pada Membran Kontaktor GasCair
