25 Gambar 16. Permukaan kontak metanol dengan minyak pada DO7
Pada obstacle DO7 luas permukaan kontak antara bahan baik minyak maupun metanol dengan permukaan alat terbilang cukup luas, karena pada DO7 terdapat silinder dalam yang menyebabkan
kemungkinan terjadinya kontak antara bahan dengan dinding alat semakin besar, sehingga luas permukaan kontak antara metanol dengan minyak menjadi semakin berkurang. Pada A1, A2, dan A3,
silinder dalam diganti dengan poros yang juga berfungsi untuk memecah metanol yang disemprotkan oleh nozzel. Luas selimut poros yang jauh lebih kecil dibandingkan silinder dalam menyebabkan
kontak antara bahan dengan permukaan alat akan semakin berkurang. Sehingga dari hasil simulasi, luas permukaan kontak pada A1, A2, dan A3 jauh lebih tinggi bila dibandingkan dengan DO7.
4.2.3 Pengaruh Penggunaan Obstacle Terhadap Gas Holdup
Gas holdup didefinisikan sebagai fraksi volume gas V
g
di dalam aerasi penyebaran gas- cairan V
l
, yang di tuliskan dalam persamaan 1 Yang et al. 1991. Selain itu Gas holdup juga dapat dihitung dengan mengurangi ketinggian akhir minyak H
akhir
dengan ketinggian awal minyak H
awal
sebelum mengandung metanol super-terpanaskan dibagi dengan ketinggian awal minyak seperti yang dituliskan dalam persamaan 2. Ketinggian minyak pada masing-masing reaktor yang disimulasikan
dapat dilihat pada Lampiran 10. Contoh perhitungan gas holdup dapat dilihat pada Lampiran 5. ɛ
g
= V
g
V
g
+V
l
………………………………………………………………….……………..1 ɛ
g
= H
akhir
– H
awal
H
awal
………………………………………………..………………,…..2 Silinder dalam
Gelembung metanol
Dinding reaktor
Minyak
Obstacle
26 Gas holdup merupakan volume gas yang terkandung di dalam cairan, semakin besar volume
metanol super-terpanaskan yang terkandung di dalam minyak maka gas holdup juga akan meningkat. Semakin tinggi gas holdup maka semakin besar pula jumlah metanol yang akan bereaksi dengan
minyak sehingga laju reaksi akan meningkat. Dari hasil simulasi secara keseluruhan, diperoleh reaktor yang menggunakan obstacle memiliki gas holdup yang lebih tinggi daripada reaktor kosong S,
seperti yang terlihat pada Gambar 17. Data yang digunakan dalam menghitung gas holdup hasil simulasi juga dapat dilihat pada Lampiran 11.
Gambar 17. Gas holdup pada reaktor kolom gelembung Rata-rata luas gas holdup pada reaktor kolom gelembung kosong S adalah sebesar 0.054.
Rata-rata gas holdup pada reaktor kolom gelembung yang menggunakan obstacle jauh lebih besar daripada reaktor kosong, yaitu pada reaktor kolom gelembung yang menggunakan obstacle DO7, N1,
N2, N3, DO7+N2, A1, A2, dan A3, adalah sebesar 0.161, 0.125, 0.101, 0.080, 0.132, 0.194, 0.205, dan 0.216. Gas holdup pada A1, A2, dan A3 juga jauh lebih tinggi bila dibandingkan dengan dengan
DO7. Tingginya gas holdup pada A1, A2, dan A3 dari pada DO7 disebabkan oleh jumlah metanol yang tertahan oleh obstacle A1, A2, dan A3 lebih banyak daripada DO7. Ini terlihat pada Gambar 15,
dimana terjadi penumpukan jumlah gas metanol di dalam minyak, sehingga terjadi kenaikan permukaan minyak yang cukup tinggi bila dibandingkan dengan reaktor lain. Berdasarkan Persamaan
1, semakin tinggi kenaikan volume minyak maka akan semakin tinggi gas holdup. Hasil simulasi ini menunjukkan bahwa gas holdup dan luas permukaan kontak memiliki
hubungan positif satu sama lain. Semakin tinggi luas kontak permukaan antar bahan maka akan semakin tinggi pula gas holdup, seperti yang terlihat pada Gambar 19. Dari Gambar 18 terlihat bahwa
hubungan gas holdup dan luas permukaan pada obstacle tipe A lebih tinggi daripada obstacle DO7. 0.000
0.050 0.100
0.150 0.200
0.250
0.00 0.20
0.40 0.60
0.80 1.00
1.20 1.40
1.60
G a
s h
o ld
u p
-
Waktu detik
A1 A2
A3 N1
N2 N3
N2+DO7 DO7
S
27 Gambar 18. Grafik hubungan luas kontak permukaan dengan gas holdup
4.2.4 Pengaruh Penggunaan Obstacle Terhadap Residence Time
