Alat Industri Kimia Adsorpsi 6z5d4i

ALAT INDUSTRI KIMIA ADSORBSI

DEFINISI 







Secara umum adsorpsi dapat diartikan sebagai peristiwa fisika pada permukaan suatu bahan, yang tergantung dari spesifikasi antara adsorbent dengan zat yang diserap (adsorbat). Sedangkan Weber (1972) mengartikan sebagai akumulasi“ interphase” atau konsentrasi dari “substances” pada permukaan. Bahan yang dapat digunakan sebagai adsorbent. Antara lain activated carbon, alumina, bauxite, silicagel, strontium sulfate, magnesia dan lain-lain. Karakteristik penting dari adsorbent antara lain rasio luas permukaan terhadap volume. Rasio luas permukaan terhadap volume dapat meningkatkan daya adsorpsi beberapa jenis adsorbent

Faktor-faktor Yang Berpengaruh Terhadap Proses Adsorpsi  

Luas permukaan adsorbent Afinitas adsorbent terhadap adsorbate, yang dipengaruhi oleh ukuran dan bentuk pori, polaritas dan reaktivitas  

    

 

Karakteristik adsobate, yang meliputi :Densitas dan berat molekul Ukuran dan bentuk molekul Tekanan uap Konsentrasi Adanya senyawa lain sebagai competitor Polaritas Reaktivitas adsorbate

Temperatur dan Tekanan Waktu kontak antara adsorbate dengan adsorbent.

Konsep Adsorpsi

Adsorpsi Yang Terjadi Pada Permukaan Adsorbent Dapat Bersifat :  

Adsorpsi Fisika (adsorpsi Van der Waals) Adsorpsi Kimia (chemisorption)

Adsorpsi Fisik (Adsorpsi Van Der Waals) 





 

Adsorpsi fisik terjadi akibat adanya perbedaan energi atau gaya tarik bermuatan listrik (gaya van der Wall’s). Molekul adsorbat mulai diikat secara fisik menuju molekul adsorbent. Tipe adsorpsi ini multilayer, karena masing-masing molekul membentuk lapisan diatas lapisan sebelumnya, dengan nomor lapisan sesuai dengan konsentrasi kontaminan. Adsorpsi ini tidak spesifik dan mirip dengan proses kondensasi. Adsorpsi Fisika ini terjadi pada zat-zat yang bersuhu rendah dengan adsorpsi relatif rendah. Dalam hal ini perubahan panas adsorpsi mempunyai derajat yang sama dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair, sehinga gaya yang menahan adsorpsi

Adsorpsi Kimia (Chemisorption) 



Adsorpsi ini bersifat specifik dan terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorbent dengan zat yang teradsorpsi (adsorbat), sehingga dibandingkan dengan adsorpsi fisik, kerja yang terjadi jauh lebih besar begitu juga dengan panas adsorpsi dibanding dengan adsorpsi fisik, selain itu adsorpsi kimia terjadi pada suhu yang tingi. Karena terjadinya ikatan kimia, maka pada permukaan adsorbent dapat berbentuk suatu lapisan dan apabila hal ini berlanjut maka adsorbent tidak akan mampu lagi menyerap zat lainnya. Dan proses adsorpsi secara kimia ini bersifat irreversible



Dari penjelasan diatas, dan menurut Noll,et al.(1992), maka adsorpsi fisik dapat dibedakan dari adsorpsi kimia sebagai berikut : 





Adsorpsi fisik tidak melibatkan trasfer elektron dan selalu mempertahankan individualitas dari senyawa yang berinteraksi. Interaksi yang terjadi adalah reversible, yang memungkinkan terjadinya desorpsi pada temperatur yang sama, walaupun proses terjadi secara lambat akibat efek difusi. Adsorpsi kimia melibatkan ikatan kimia dan bersifat irreversible. Adsorpsi fisik tidak site spesifik, molekul yang terserap bebas menutupi seluruh permukaan. Hal ini memungkinkan dilakukannya pengukuran luas area solid adsorbent. Sebaliknya, adsorpsi kimia bersifat site spesifik, molekul hanya terserap pada tempat-tempat tertentu saja. Panas pada adsorpsi fisik lebih rendah dibandingkan dengan panas dari adsorpsi kimia.

Jenis-jenis Adsorbent Penting 1. Karbon aktif Merupakan arang yang diperoleh dari carbinisation kayu, coconul shells, peat, fruit pits. Sebagai activating agent digunakan zinc chlorida, magnesium chlorida, kalsium chlorida dan phosphoric acid. Digunakan untuk control polusi, solvent recovery, mengurangi bau dan gas purification.

2. Activated alumina Activated alumina (hydrated aluminium oxide) berasal dari native aluminas atau bauxite, berbentuk granular atau pellet dengan tipical properties sebagaimana tabel 2. Umumnya digunakan untuk drying gas.

3. Silica gel Berasal dari netralisasi sodium silikat kemudian gel dicuci untuk menghilangkan garam garam yang terbentuk selama proses reaksi netralisasi dilanjutkan dengan proses pengeringan, pemanasan dan grading.Umumnya berbentuk granular tetapi ada juga yang berbentuk bead. Properties silica gel sebagaimana tabel 3. Terutama digunakan untuk drying gas tetapi bisa juga untuk gas desulfurization dan purification.

4. Molecular sievas Berbentuk kristal dehydrated zeolit yang berasal dari aluminosilicate gel dengan typical properties sebagaimana tabel 4.



Secara garis besar, mekanisme proses adsorpsi dapat berlangsung berdasarkan tahapan sebagai berikut :  Transfer molekul-molekul adsorbat menuju lapisan film yang mengelilingi adsorbent  Difusi adsorbat melalui lapisan film  Difusi adsorbat melalui kapiler atau poripori dalam adsorbent  Adsorpsi adsorbat pada dinding kapiler atau permukaan adsorbent.

Tipe Sistem adsorpsi 1. Fixed or stationary bed   

Terdiri dari satu atau dua adsorbent (1=on stream adsorbing, 2= regeneration). Dual adsorber system dapat dioperasikan secara simultan Kedalaman bed 12 –36 inchi

2. Moving bed •

Continuous regeneration

•

Waktu regenerasi untuk setiap segmen bed pendek sehingga tidak memerlukan bed yang panjang

•

Compac system dan mampu reduce pressure drop

•

Kerugian maintaining seal pada moving parts

3.Fluidizedbed •

Resirkulasi kontinyu melalui adsorption – regeneration cycle

•

Velocity udara sekitar 240 fpm

•

Counter current movement meningkatkan efektivitas penggunaan karbon, lebih banyak solvent yang dapat direcovery dibandingkan dengan stationary atau rotary bed sistem

Reaktor Adsorpsi