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
Perpindahan massa suatu komponen dari fasa gas ke dalam cairan yang mengalir di dalam membran hollow fiber terdiri dari tiga tahap, yaitu difusi solute
dari fasa bulk gas ke permukaan membran, difusi melalui pori membran ke
84 permukaan cairan, dan difusi dari permukaan cairan ke fasa bulk cairan. Koefisien
perpindahan massa overall tergantung pada resisten perpindahan massa individual, untuk fasa gas 1kg, membran 1km, fasa cairan 1mkLE dengan persamaan
sebagai berikut [Kreulen et al]: 16
E adalah enhancement factor yang menunjukkan peningkatan laju absorpsi karena reaksi kimia dan m adalah kelarutan fisik komponen gas di dalam cairan absorben.
Sedangkan g ialah koefisien perpindahan massa berhubungan dengan hidrodinamik. Target dalam proses membran kontaktor adalah terjadinya perpindahan massa yang
besar dari aliran gas menuju cairan absorben. Permasalahan utama yang muncul pada membran absorber adalah wetting.
Gambar 3.34 a Membran kontaktor gascair non-wetted ; b Membran
kontaktor gascair wetted
Peristiwa wetting disebabkan karena masuknya cairan absorben ke dalam pori membran yang menyebabkan terjadi peningkatan hambatan pada peristiwa
perpindahan gas menuju cairan absorben sehingga terjadi penurunan koefisien perpindahan massa secara siginifikan. Untuk membran berpori, tekanan minimum
dibutuhkan oleh cairan untuk melakukan penetrasi ke dalam pori. Tekanan ini disebut tekanan breakthrough dan untuk menghidari wetting, tekanan cairan harus
berada di bawah tekanan breakthrough. Selain itu, ada faktor lain yang harus diperhatikan seperti ukuran pori membran, dan sifat material dari membran.
85
Gambar 3.35 Hollow Fiber seecara detail
SEM
. Hollow Fiber in Detail. OD=0.6 mm
3.1.9.4 Aplikasi Komersial Membran Kontaktor
Beberapa perusahaan yang telah menggunakan membran kontaktor gascair untuk pemisahan CO2 secara komersial:
a. Kvaerner Oil Gas and W.L. Gore Associates GmbH mengembangkan
