b. Axial absorbsi oksigen dalam air pada kolom gelembung bersekat vertikal
Kolom bubble gelembung banyak digunakan dalam industri kimia, antara lain sebagai absorber, fermentor dan reaktor dimana terjadi reaksi antara
gas dan liquida yang dalam proses tersebut sangat memerlukan daerah kontak yang besar antara kedua phase tersebut. Kolom bubble adalah peralatan yang
sederhana dan tidak mahal. Kolom bubble merupakan alat kontak dimana gas yang masuk berupa bubble bergerak secara relatif terhadap phase liquida
kontinyu. Gas masuk melalui sparger pada dasar kolom, begitu gas masuk kedalam kolom maka liquida akan mengembang. Dalam kolom, gas terdispersi ke
dalam phase liquida dalam bentuk gelembung-gelembung kecil yang berakibat luas kontaknya menjadi besar. Perpindahan massa terjadi selama pembentukan
gelembung dan juga selama gelembung naik ke permukaan. Dalam paper ini akan dibuat suatu model yang dikembangkan untuk memprediksi profil konsentrasi
oxygen yang melarut secara axial dalam kolom vertikal. Profil yang terbentuk dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya oleh koeffisien perpindahan massa
gas-liquida secara over-all, oleh koeffisien dispersi axial dan radial phase-liquida, dan perbedaan geometric, hydrodynamic dan sifat-sifat operasional kolom
gelembung tersebut. Model yang dikembangkan ini akan memungkinkan untuk membuat prediksi oxygen terlarut dalam berbagai arah axial dalam kolom
gelembung.
Beberapa peneliti yang telah melakukan penelitian ini antara lain Blazej at al 2003, yang menggunakan persamaan continuity dan persamaan momentum
untuk campuran dalam kolom bergelembung yang membandingkan antara hasil simulasi dengan experimen untuk menentukan gas holdup. Cook at al 2001,
telah meneliti secara simulasi numerik dan membandingkannya dengan hasil dari experimen yang menggambarkan gerakan gelembung terhadap aliran gas yang
naik secara bertahap. Krishna at al 2003, meneliti kolom bergelembung baik secara flow regime homogen ataupun heterogen menggunakan model
computational fluid dynamic CFD untuk menggambarkan hydrodinamika dan perpindahan massa dari kolom bergelembung tersebut. Romanainen at al 1994,
menggunakan penyelesaian secara numerik berdasar pada diskretisasi beda-hingga dan orthogonal collocation pada model reaktor kolom gelembung steady-state;
ternyata dasar collocation memberikan hasil yang lebih teliti.
Tujuan ini adalah untuk mengembangkan suatu model guna memprediksi distribusi profile secara axial dari oksigen yang melarut dalam kolom gelembung
bersekat. Model ini dipakai menghitung konsentrasi oksigen dengan membandingkannya dengan data yang di dapat dari experiment, yang dilakukan
pada kolom bersekat tinggi 200 cm dan diameter 3,2 cm. Profile yang di dapat ternyata dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain, koeffisien perpindahan massa
gas-liquid, koeffisien dispersi axial phase liquida, laju gas dan laju air. Model ini ternyata dapat membuat distribusi konsentrasi oksigen secara axial yang
mendekati hasil experiment.
21
Dari hasil simulasi ternyata bubble kolom dengan memakai sekat memberi hasil absorbsi oksigen yang lebih tinggi dari pada tanpa sekat.
Sedangkan sudut sekat 135o transfer masssa oksigen ke dalam air lebih baik dari pada sudut kemiringan 45o. Pada kemiringan sudut 135o maka
gelembung-gelembung akan terpecah menjadi gelembung yang lebih kecil diameternya, sehingga luas permukaanya menjadi lebih besar dan
berakibat perpindahan massanya lebih baik. Dengan memakai cara simulasi ternyata hasil yang diperoleh ternyata mendekati hasil experimen,
dan kelebihan yang lain adalah dapat diketahui profil konsentrasi oksigen pada seluruh kolom.
c. Gasifikasi batubara, penerapan teknologi bersih setelah proses pembakaran
Kategori