Sehingga total gaya resultan dari campuran partikel dengan butiran air pada mixing chamber dengan kondisi ukuran partikel 1-10
μm, dan butiran air berukuran 150- 500
μm dipasangkan secara acak diperlihatkan pada tabel Tabel 4.5 Gaya Total Pasangan Acak Butiran Air dengan Partikel
F
R
N d
d
μm
150 200
250 300
350 400
450 500
d
p
μm
1 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01924 0.02377
2 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01924 0.02377
3 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01924 0.02377
4 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
5 0.00212 0.00379 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
6 0.00213 0.00379 0.00593 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
7 0.00213 0.00379 0.00593 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
8 0.00213 0.00379 0.00593 0.00854 0.01164 0.01521 0.01925 0.02378
9 0.00213 0.00379 0.00593 0.00855 0.01164 0.01521 0.01925 0.02378
10 0.00214 0.00380 0.00593 0.00855 0.01164 0.01521 0.01926 0.02378
4.3 Analisa Absorbsi Gas
Efektifitas wet scrubber terhadap absorbsi gas menentukan efisiensi wet scrubber terhadap filtrasi emisi fluida, efektifitas absorbsinya sendiri adalah bergantung
pada kondisi air yang didistribusikan sebagai zat pelarut serta kondisi zat dapat larut yang terdapat pada gas buang, yang proses pencampurannya terjadi pada scrubber.
Adapun komposisi emisi yang terdapat pada gas buang insinerator diperlihatkan pada tabel Faktor Emisi Gas Buang Insinerator Lamp. 7
Berdasarkan tipe insinerator yang dianalisa, diambil faktor emisi komposisi emisi gas berdasarkan tipe Municipal Multiple Chamber, maka massa emisi pada gas
buang insinerator berdasarkan persentase, serta massa total tiap emisi gas pada 1,003 kgs gas buang insinerator diperlihatkan pada tabel berikut
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 6 Persentase dan Massa Emisi Gas Buang Insinerator
No Emisi
m kgs
1 Partikel
1,362 0,0137
2 SO
2
0,1135 0,00114
3 CO
1,589 0,0159
4 CH
4
0,0681 0,00068
5 NO
2
0,1362 0,00137
Untuk menganalisa filtrasi emisi dengan sifat fisis gas, dapat dianalisa berdasarkan prinsip kesetimbangan zat pelarut serta zat larut pada aliran gas, seperti
diperlihatkan pada gambar berikut
Gambar 4.8 Kesetimbangan zat pada Proses Absorbsi Keterangan
X : Fraksi mol zat larut pada zat pelarut
Y : Fraksi mol zat larut pada gas
L
m
: Laju aliran molar zat pelarut kmols
G
m
: Laju aliran molar gas kmols
X
2
L
m2
X
1
L
m1
Y
1
G
m1
Y
2
G
m2
Universitas Sumatera Utara
Persamaan kesetimbangan zat pada gambar diatas dapat dianalisa berdasarkan L
m
G
m
= Y
1
– Y
2
X
1
– X
2
.....................................................Lit.8, Hal. 11-18 Berdasarkan Henry’s law constans untuk fluida dapat larut
p = H.x .................................................................................... ..Lit.8, Hal. 11- 5 Keterangan
p : Tekanan bagian zat larut
Pa H
: Henry’s Law Constant PaFraksi mol
x : Fraksi mol zat larut dengan pelarut
berdasarkan total tekanan campuran fluida maka persamaan diatas dapat diubah menjadi y = H’.x .....................................................................................Lit.8, Hal. 11- 6
keterangan y
: Fraksi tekanan bagian zat larut pada campuran dengan zat pelarut H
’
: Henry’s law constant, berdasarkan tekanan total campuran x
: Fraksi mol zat larut pada campuran Dengan kondisi gas buang insinerator dan air distribusi serta komposisi emisi
pada gas buang, maka untuk filtrasi gas SO
2
berdasarkan m
L
= 0,0105 kgs dimana, M
air
= 18,015 kgkmol ………………...Lamp.5 = 0,010518,015
= 5,83.10
-4
kmols m
G
= 1,003 kgs dimana, M
gas
= 15,43 kgkmol = 1,00315,43
= 6,5.10
-2
kmols y diambil berdasarkan perbandingan massa campuran
m
T
= m
L
+ m
G
Universitas Sumatera Utara
m
T
= 0,0105 + 1,003 = 1,0135 kgs y
= m SO
2
m
T
= 0,00114 1,0135 = 0,001123
x = mol SO
2
mol SO
2
+ mol zat pelarut dimana,
massa molar SO
2
= 64,063 kgkmol massa molar H
2
O = 18,015 kgkmol x = 0,0011464,063 [0,0011464,063+0,010518,015]
= 0,0296 Sehingga
H’ = yx = 0,0011230,0296
= 0,038 Berdasarkan
L
m
G
m
= Y
1
– Y
2
X
1
– X
2
H’ = Y
1
X
1
X
2
= 0 , karena tidak terdapat SO
2
pada air yang didistribusikan Y
1
merupakan fraksi zat larut pada gas dibagian sisi masuk scrubber Berdasarkan
m
G
= 1,003 kgs M
gas = 15,43 kgkmol m SO
2
= 0,00114 kgs M SO
2
= 64,063 kgkmol maka
m
G
= 1,00315,43 = 0,065 kmols
m SO
2
= 0,0011464,063 = 1,78.10
-5
kmols Y
1
= 1,78.10
-5
0,065 = 2,73.10
-4
Universitas Sumatera Utara
X
1
= 2,73.10
-4
0,038 = 7,2.10
-3
Maka L
m
G
m
= Y
1
– Y
2
X
1
– X
2
[5,83.10
-4
6,5.10
-2
] = 2,73.10
-4
– Y
2
7,2.10
-3
8,97.10
-3
.7,21.10
-3
= 2,73.10
-4
– Y
2
Y
2
= 2,09.10
-4
Sehingga massa SO
2
yang terfiltrasi, berdasarkan η = [1- Y
2
Y
1
]100 = [1- 2,09.10
-4
2,73.10
-4
]100 = 92,37
Dengan proses perhitungan yang sama, maka untuk gas CO, CH
4
, dan NO
2
diperlihatkan pada tabel berikut Tabel 4.7 Henry’s Law Constant Emisi Gas Buang Insinerator
No Emisi
M m
y x
H Gas Kgkmol
kmols
1 SO2
64.063 1.78E-05 0.001123 2.96E-02 3.80E-02
2 CO
28.011 5.69E-04 0.015725 4.94E-01 3.18E-02
3 CH4
16.043 4.26E-05 0.000674 6.81E-02 9.90E-03
4 NO2
44.013 3.10E-05 0.001348 5.06E-02 2.67E-02
Tabel 4.8 Efisiensi Absorbsi Emisi Gas Buang Insinerator
No Emisi
Y1 X1
Y2 Efisiensi
m
absorbsi
Gas kgs
1 SO2
2.73E-04 7.20E-03
2.09E-04 23.62
0.00027 2
CO 8.75E-03
2.75E-01 6.29E-03
28.17 0.00449
3 CH4
6.55E-04 6.62E-02
6.18E-05 90.57
0.00062 4
NO2 4.77E-04
1.79E-02 3.17E-04
33.63 0.00046
Universitas Sumatera Utara
4.4 Analisa Performansi Filtrasi Partikel
