bab iv,v,vi ww - copy.docx
Post on 18-Jan-2016
247 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Data Hasil Pengamatan
Laju Udara (cc/min)
Laju Air (cc/min)
Konsentrasi O2 in (mg/l)
Konsentrasi O2 out (mg/l)
800
95125175195245
3,73,94,94,34,5
5,86,26,67,07,4
1800
95125175195245
4,64,85,05,25,4
5,76,16,67,07,3
2400
95125175195245
6,06,26,46,66,8
6,67,17,57,88,4
4.2. Perhitungan
4.2.1.Untuk laju udara 800 cc/min
1) a. Konversi laju alir udara cc/min menjadi cm3/s
800 ccmin
×min60 s
×1 cm3
cc=13 , 3 cm3 /s
b. Konversi laju alir air cc/min menjadi kg/s
Untuk 95 cc/min
95 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1kgl
=1 ,58×10−3 kg/ s
Untuk 125 cc/min
125 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=2, 08×10−3 kg/ s
16
Untuk 175 cc/min
175 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=2 ,92×10−3 kg /s
Untuk 195 cc/min
195 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=3 ,25×10−3 kg/ s
Untuk 245 cc/min
245 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=4 ,08×10−3 kg/ s
2) Menghitung ΔCLm (kg/m3)
ΔC Lm=C2−C1
lnC2
C1
Untuk 95 cc/min
ΔC Lm=5,8−3,7
ln5,83,7
=4 ,671mgl
=4 ,671×10−3 kg/m3
Untuk 125 cc/min
ΔC Lm=6,2−3,9
ln6,23,9
=4 , 961mgl
=4 ,961×10−3 kg/m3
Untuk 175 cc/min
ΔC Lm=6,6−4,9
ln6,64,9
=5 ,707mgl
=5 ,707×10−3 kg /m3
Untuk 195 cc/min
ΔC Lm=7,0−4,3
ln7,04,3
=5 ,540mgl
=5 ,540×10−3 kg /m3
Untuk 245 cc/min
17
ΔC Lm=7,4−4,5
ln7,44,5
=5 , 830mgl
=5 ,830×10−3 kg /m3
3) Menghitung Wetted Wall Perimeter
W p=π d
¿ 3,14×(2,19×10-2 m )W p= 6,8766×10-2 m
4) Menghitung laju alir volumetrik air (kg/ms)
r =laju alir (kg/s )Wetted Wall perimeter
=Q air
Wetted Wall Perimeter
Untuk 95 cc/min
r=1 ,58×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=2 ,29×10−2 kg/ms
Untuk 125 cc/min
r=2 ,08×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=3 , 01×10−2 kg /ms
Untuk 175 cc/min
r=2 ,92×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=4 ,24×10−2 kg /ms
Untuk 195 cc/min
r=3 ,25×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=4 ,72×10−2 kg/ms
Untuk 245 cc/min
r=4 , 08×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=5 , 93×10−2 kg /ms
5) Menghitung bilangan Reynold, Re
Re=4 . (r )
μμair=1 ,02×10−3 Ns /m2
Untuk 95 cc/min
Re=4 (2,29×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=89 , 803
Untuk 125 cc/min
Re=4 (3,01×10-2 kg/ms)1 ,02×10−3 Ns/m2
=118 ,03
Untuk 175cc/min
Re=4 ( 4,24×10-2 kg/ms)
1 ,02×10−3 Ns /m2=166 , 27
Untuk 195 cc/min
Re=4 ( 4,72×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=185 ,10
Untuk 245 cc/min
Re=4 (5,93×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=232 , 54
6) Menghitung Fluks massa
J=(C2−C1)Qair
untuk 95 cc/min (1,58 x10-3 kg/s)
J= (5,8−3,7 )1 ,58×10−3 kg /s¿ 3 , 32×10−3 kg /sUntuk 125 cc/min (2,08 x10-3 kg/s)
J= (6,2−3,9 ) 2 ,08×10−3 kg /s¿ 4 ,78×10−3 kg /sUntuk 175 cc/min (2,92 x10-3 kg/s)
J= (6,6−4,9 ) 2, 92×10−3 kg/ s¿ 4 ,96×10−3 kg/ s
19
Untuk 195 cc/min (3 , 25×10−3 kg /s )
Untuk 245 cc/min
(4 , 08×10−3 kg /s )
J= (7,4−4,5 ) 4 ,08×10−3 kg /s¿ 0 , 011 kg/ s
7) Menghitung luas kolom
A=π d z= (3 . 14 ) (2 .19 cm) (100 cm )=687 . 66 cm2
A=0 .068766 m2
8) Menghitung koefisien perpindahan massa (KL, m/s)
K L=J
A ΔC lm
Untuk 95 cc/min
K L=3 ,32×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(4 ,671×10−3 kg/m3 )=10 ,34 m /s
Untuk 125 cc/min
K L=4 , 78×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(4 , 961×10−3 kg/m3 )=10 , 49 m /s
Untuk 175 cc/min
K L=4 ,96×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(5 ,707×10−3 kg /m3 )=1 2 ,64 m /s
Untuk 195 cc/min
K L=8 ,77×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(5 ,540×10−3 kg /m3 )=23 , 02 m/ s
Untuk 245 cc/min
K L=0 ,011 kg /s
0 ,068766 m2×(5 , 830×10−3 kg /m3 )=27 ,43m / s
9) Menghitung bilangan Sherwood, Sh
J=(7,0−4,3 )3 , 25×10−3 kg /s¿ 8 , 77×10−3 kg/ s
Sh=K L⋅Z
DL
Untuk 95 cc/min
Sh=10 , 34 m /s×0 , 0219 m
2,5×10−9 m2/ s=0 , 91×108
Untuk 125 cc/min
Sh=10 , 49 m /s×0 , 0219 m
2,5×10−9 m2/ s=0 , 92×108
Untuk 175 cc/min
Sh=12 , 64 m /s×0 , 0219 m
2,5×10−9 m2/s=1 , 10×108
Untuk 195 cc/min
Sh=23 , 02 m /s×0 . 0219 m
2,5×10−9 m2/s=2 , 02×108
Untuk 245 cc/min
Sh=27 , 43 m /s×0 . 0219 m
2,5×10−9 m2/ s=2 , 40×108
4.2.2.Untuk laju udara 1800 cc/min
1) a. Konversi laju alir udara cc/min menjadi cm3/s
1800 ccmin
×min60 s
×1 cm3
cc=30 cm3/ s
b. Konversi laju alir air cc/min menjadi kg/s
Untuk 95 cc/min
95 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1kgl
=1 ,58×10−3 kg/ s
Untuk 125 cc/min
125 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=2, 08×10−3 kg/ s
Untuk 175 cc/min
21
175 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=2 ,92×10−3 kg /s
Untuk 195 cc/min
195 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=3 ,25×10−3 kg/ s
Untuk 245 cc/min
245 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=4 ,08×10−3 kg/ s
2) Menghitung ΔCLm (kg/m3)
ΔC Lm=C2−C1
lnC2
C1
Untuk 95 cc/min
ΔC Lm=5,7−3,9
ln4 ,543,9
=4 ,211mgl
=4 ,211×10−3 kg /m3
Untuk 125 cc/min
ΔC Lm=6,1−4,8
ln6,14,8
=5 ,424mgl
=5 ,424×10−3 kg /m3
Untuk 175 cc/min
ΔC Lm=6,6−5,0
ln6,65,0
=5 ,763mgl
=5 , 763×10−3 kg /m3
Untuk 195 cc/min
ΔC Lm=7,0−5,2
ln7,05,2
=6 ,055mgl
=6 ,055×10−3 kg/m3
Untuk 245 cc/min
ΔC Lm=7,3−5,4
ln7,35,4
=6 ,302mgl
=6 , 302×10−3 kg /m3
3) Menghitung Wetted Wall Perimeter
W p=π d
¿ 3 .14×(2 .19×10-2 m )W p= 6 . 8766×10-2 m
4) Menghitung laju alir volumetrik air (kg/ms)
r =laju alir (kg/s )Wetted Wall perimeter
=Q air
Wetted Wall Perimeter
Untuk 95 cc/min
r=1 ,58×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=2 ,29×10−2 kg/ms
Untuk 125 cc/min
r=2 ,08×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=3 , 02×10−2 kg /ms
Untuk 175 cc/min
r=2 ,92×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=4 ,24×10−2 kg /ms
Untuk 195 cc/min
r=3 ,25×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=4 ,72×10−2 kg/ms
Untuk 195 cc/min
r=4 , 08×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=5 , 93×10−2 kg /ms
5) Menghitung bilangan Reynold, Re
Re=4 . (r )
μμair=1. 02×10−3 Ns/m2
23
Untuk 95 cc/min
Re=4 (2,29×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=89 , 803
Untuk 125 cc/min
Re=4 (3,01×10-2 kg/ms)1 ,02×10−3 Ns/m2
=118 ,03
Untuk 175cc/min
Re=4 ( 4,24×10-2 kg/ms)
1 ,02×10−3 Ns /m2=166 , 27
Untuk 195 cc/min
Re=4 ( 4,72×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=185 ,10
Untuk 245 cc/min
Re=4 (5,93×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=232 , 54
6) Menghitung Fluks massa
J=(C2−C1)Qair
untuk 95 cc/min (1,58 x10-3 kg/s)
J= (5,7−4,6 ) 1, 58×10−3 kg/ s¿ 1 , 74×10−3 kg /sUntuk 125 cc/min (2,08 x10-3 kg/s)
J= (6,1−4,8 )2 , 08×10−3 kg /s¿ 2 , 70×10−3 kg /sUntuk 175 cc/min (2,92 x10-3 kg/s)
J= (6,6−5,0 )2 , 92×10−3 kg /s¿ 4 ,67×10−3 kg /s
Untuk 195 cc/min (3 , 25×10−3 kg /s )
J= (7,0−5,2 ) 3 ,25×10−3 kg /s¿ 5 , 85×10−3 kg /s
Untuk 245 cc/min (4 , 08×10−3 kg /s )
J= (7,3−5,4 ) 4 , 08×10−3 kg /s¿ 7 , 75×10−3 kg /s
7) Menghitung luas kolom
A=π d z= (3 . 14 ) (2 .19 cm) (100 cm )=687 . 66 cm2
A=0 .068766 m2
8) Menghitung koefisien perpindahan massa (KL, m/s)
K L=J
A ΔC lm
Untuk 95 cc/min
K L=1 ,74×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(4 ,211×10−3 kg /m3 )=6 ,008m /s
Untuk 125 cc/min
K L=2,70×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(5 , 424×10−3 kg/m3 )=7 , 238 m /s
Untuk 175 cc/min
K L=4 ,67×10−3 kg/ s
0 ,068766 m2×(5 ,763×10−3 kg /m3 )=11 , 784 m /s
Untuk 195 cc/min
K L=5 ,85×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(6 , 055×10−3 kg /m3)=14 , 049 m /s
Untuk 245 cc/min
K L=7 ,75×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(6 , 302×10−3 kg /m3 )=17 , 883 m /s
25
9) Menghitung bilangan Sherwood, Sh
Sh=K L⋅Z
DL
Untuk 95 cc/min
Sh=6 , 008 m /s×0 ,0219 m
2,5×10−9 m2/ s=0 ,52×108
Untuk 125 cc/min
Sh=7 , 238 m / s×0 ,0219 m
2,5×10−9 m2/s=0 ,63×108
Untuk 175 cc/min
Sh=11 ,784 m /s×0 ,0219 m
2,5×10−9 m2 /s=1 ,03×108
Untuk 195 cc/min
Sh=14 ,049 m/ s×0 .0219 m
2,5×10−9 m2/ s=1 ,23×108
Untuk 245 cc/min
Sh=17 , 883 m / s×0.0219 m
2,5×10−9 m2/ s=1 ,57×108
4.2.3. Untuk laju udara 2400 cc/min
1) a. Konversi laju alir udara cc/min menjadi cm3/s
2400 ccmin
×min60 s
×1 cm3
cc=40 cm3 /s
b. Konversi laju alir air cc/min menjadi kg/s
Untuk 95 cc/min
95 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1kgl
=1 ,58×10−3 kg/ s
Untuk 125 cc/min
125 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=2, 08×10−3 kg/ s
Untuk 175 cc/min
175 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=2 ,92×10−3 kg /s
Untuk 195 cc/min
195 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=3 ,25×10−3 kg/ s
Untuk 245 cc/min
245 ccmin
×10−3 lcc
×min60 s
×1 kgl
=4 ,08×10−3 kg/ s
2) Menghitung ΔCLm (kg/m3)
ΔC Lm=C2−C1
lnC2
C1
Untuk 95 cc/min
ΔC Lm=6,6−6,0
ln6,66,0
=6 , 295mgl
=6 ,295×10−3 kg /m3
Untuk 125 cc/min
ΔC Lm=7,1−6,2
ln7,16,2
=6 ,639mgl
=6 , 639×10−3 kg /m3
Untuk 175 cc/min
ΔC Lm=7,5−6,4
ln7,56,4
=6 ,935mgl
=6 ,935×10−3 kg /m3
Untuk 195 cc/min
ΔC Lm=7,8−6,6
ln7,86,6
=7 , 183mgl
=7 , 183×10−3 kg/m3
27
Untuk 245 cc/min
ΔC Lm=8,4−6,8
ln8,46,8
=7 ,571mgl
=7 ,571×10−3 kg /m3
3) Menghitung Wetted Wall Perimeter
W p=π d
¿ 3 .14×(2 . 19×10-2 m )W p= 6 . 8766×10-2 m
4) Menghitung laju alir volumetrik air (kg/ms)
r =laju alir (kg/s )Wetted Wall perimeter
=Q air
Wetted Wall Perimeter
Untuk 95 cc/min
r=1 ,58×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=2 ,29×10−2 kg/ms
Untuk 125 cc/min
r=2 ,08×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=3 , 02×10−2 kg /ms
Untuk 175 cc/min
r=2 ,92×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=4 ,24×10−2 kg /ms
Untuk 195 cc/min
r=3 ,25×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=4 ,72×10−2 kg/ms
Untuk 195 cc/min
r=4 , 08×10−3 kg /s6 ,8766×10−2 m
=5 , 93×10−2 kg /ms
5) Menghitung bilangan Reynold, Re
Re=4 . (r )
μμair=1. 02×10−3 Ns/m2
Untuk 95 cc/min
Re=4 (2,29×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=89 , 803
Untuk 125 cc/min
Re=4 (3,01×10-2 kg/ms)1 ,02×10−3 Ns/m2
=118 ,03
Untuk 175cc/min
Re=4 ( 4,24×10-2 kg/ms)
1 ,02×10−3 Ns /m2=166 , 27
Untuk 195 cc/min
Re=4 ( 4,72×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=185 ,10
Untuk 245 cc/min
Re=4 (5,93×10-2 kg/ms )1 ,02×10−3 Ns/m2
=232 , 54
6) Menghitung Fluks massa
J=(C2−C1)Qair
untuk 95 cc/min (1,58 x10-3 kg/s)
J= (6,6−6,0 )1 , 86×10−3 kg /s¿ 1,2×10−3 kg /sUntuk 125 cc/min (2,08 x10-3 kg/s)
J= (7,1−6,2 ) 2,08×10−3 kg/ s¿ 1,8×10−3 kg/ sUntuk 175 cc/min (2,92 x10-3 kg/s)
J= (7,5−6,4 )2 , 92×10−3 kg /s¿ 3,2×10−3 kg /s
Untuk 195 cc/min (3 , 25×10−3 kg /s )
J= (7,8−6,6 )3 , 25×10−3 kg /s¿ 3,9×10−3 kg/ s
29
Untuk 245 cc/min (4 , 08×10−3 kg /s )
J= (8,4−6,8 ) 3 ,25×10−3 kg/ s¿ 6,5×10−3 kg/ s
7) Menghitung luas kolom
A=π d z= (3 . 14 ) (2 .19 cm) (100 cm )=687 . 66 cm2
A=0 .068766 m2
8) Menghitung koefisien perpindahan massa (KL, m/s)
K L=J
A ΔClm
Untuk 95 cc/min
K L=1,2×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(6 , 295×10−3 kg /m3)=2 ,77 m /s
Untuk 125 cc/min
K L=1,8×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(6 , 639×10−3 kg /m3)=3 ,95 m / s
Untuk 175 cc/min
K L=3,2×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(6 , 935×10−3 kg /m3)=6 ,72 m /s
Untuk 195 cc/min
K L=3,9×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(7 , 183×10−3 kg /m3 )=7 ,89 m /s
Untuk 245 cc/min
K L=6,5×10−3 kg /s
0 ,068766 m2×(7 , 571×10−3 kg /m3 )=12 , 48 m /s
9) Menghitung bilangan Sherwood, Sh
Sh=K L⋅Z
DL
Untuk 95 cc/min
Sh=2 ,77 m /s×0 ,0219 m
2,5×10−9 m2 /s=0 , 25×108
Untuk 125 cc/min
Sh=3 , 95 m / s×0 , 0219 m
2,5×10−9 m2/s=0 ,35×108
Untuk 175 cc/min
Sh=6 , 72 m /s×0 ,0219 m
2,5×10−9 m2 /s=0 , 58×108
Untuk 195 cc/min
Sh=7 , 89 m /s×0 . 0219 m
2,5×10−9 m2/ s=0 , 69×108
Untuk 245 cc/min
Sh=12 , 48 m /s×0. 0219 m
2,5×10−9 m2/s=1, 10×108
Tabel 2. Hasil Perhitungan untuk Laju Alir Udara 800 cc/min
Laju alir
air
(cc/min)
Δ CLM
(kg/m3)
Reynold
number (Re)
Fluks massa
(J, kg/s)
Koef. PM
(KL, m/s)
Sherwood
Number
(Sh)
95125175195245
4,671. 10-3
4,961. 10-3
5,707. 10-3
5,540. 10-3
5,830. 10-3
89,803118,03166,27185,10232,54
3,32. 10-3
4,78. 10-3
4,96. 10-3
8,77. 10-3
0,011
10,3410,4912,6423,0327,43
0,91. 108
0,92. 108
1,10. 108
2,02. 108
2,40. 108
31
Tabel 3. Hasil Perhitungan untuk Laju Alir Udara 1800 cc/min
Laju alir
air
(cc/min)
Δ CLM
(kg/m3)
Reynold
number
(Re)
Fluks
massa
(J, kg/s)
Koef. PM
(KL, m/s)
Sherwood
Number (Sh)
95125175195245
4,221. 10-3
5,424. 10-3
5,763. 10-3
6,055. 10-3
6,302. 10-3
89,803118,03166,27185,10232,54
1,74. 10-3
2,70. 10-3
4,67. 10-3
5,85. 10-3
7,75. 10-3
6,0087,23811,78414,04917,883
0,52. 108
0,63. 108
1,03. 108
1,23. 108
1,57. 108
Tabel 3. Hasil Perhitungan untuk Laju Alir Udara 2400 cc/min
Laju alir
air
(cc/min)
Δ CLM
(kg/m3)
Reynold
number
(Re)
Fluks
massa
(J, kg/s)
Koef. PM
(KL, m/s)
Sherwood
Number (Sh)
95125175195245
6,295. 10-3
6,639. 10-3
6,935. 10-3
7,183. 10-3
7,571. 10-3
89,803118,03166,27185,10232,54
1,2. 10-3
1,8. 10-3
3,2. 10-3
3,9. 10-3
6,5. 10-3
2,773,956,757,8912,48
0,25. 108
0,35. 108
0,58. 108
0,69. 108
1,10. 108
4.2.4. Mencari Persamaan Sherwood
Sh = a . Reb
Log Sh = log a + b log Re
Y = b + a X
Tabel 5. Laju alir udara 800 cc/min
No X= log Re Y= log Sh XY X2
12345
1,952,072,222,262,36
7,957,968,048,308,38
15,502516,477217,848818,75819,7768
3,80254,28494,92845,10765,5696
Σ 10,86 40,63 88,3633 23,683
A=n .∑ xy−∑ x∑ y
n .∑ x2−¿¿¿¿
A=5 × 88,3633−10,86 × 40,63
5× 23,693−(10,86)2
A=1,093
B=∑ x2∑ y−∑ x∑ xy
n .∑ x2−¿¿¿¿
B=23,693 × 40,63−10,86 × 88,36
5 × 23,693−(10,86)2
B=5,756
maka :
b = A
= 1,093
log a = B
log a = 5,756
a = 0,501 x 106
Persamaan :
Sh = 0,501 x 106 Re5,756
Tabel 6. Laju alir udara 1800 cc/min
No X= log Re Y= log Sh XY X2
12345
1,952,072,222,262,36
7,727,798,018,098,19
15,05416,125317,782218,283419,3284
3,80254,28494,92845,10765,5696
Σ 10,86 39,8 86,5733 23,683
A=n .∑ xy−∑ x∑ y
n .∑ x2−¿¿¿¿
33
A=5 × 86,5733−10,86 ×39,8
5 × 23,693−(10,86)2
A=1,215
B=∑ x2∑ y−∑ x∑ xy
n .∑ x2−¿¿¿¿
B=23,693 ×3 9,8−10,86 ×86,5733
5 ×23,693−(10,86)2
B=5,320
maka :
b = A
= 1,215
log a = B
log a = 5,320
a = 0,208 x 106
Persamaan :
Sh = 0,208 x 106Re1,215
Tabel 7. Laju alir udara 2400 cc/min
No X= log Re Y= log Sh XY X2
12345
1,952,072,222,262,36
7,397,547,767,838,04
14,4115,6017,2217,6918,97
3,80254,28494,92845,10765,5696
Σ 10,86 38,56 83,89 23,683
A=n .∑ xy−∑ x∑ y
n .∑ x2−¿¿¿¿
A=5 × 83,89−10,86 ×38,56
5 × 23,693−(10,86)2
A=1,31
B=∑ x2∑ y−∑ x∑ xy
n .∑ x2−¿¿¿¿
B=23,693 ×38,56−10,86 ×83,89
5 ×23,693−(10,86)2
B=4,86
maka :
b = A
= 1,31
log a = B
log a = 4,86
a = 0,724 x 105
Persamaan :
Sh = 0,724 x 105Re4,86
Laju alir udara 800 cc/min
Persamaan grafik : Y = 0,501 x 1016 X + 1,093
0 2 4 6 8 10 12-5E+038
0
5E+038
1E+039
1.5E+039
2E+039
2.5E+039
Laju alir udara 1800 cc/min
Persamaan grafik : Y = 2,19 x 1038 X – 15,06
35
0 2 4 6 8 10 12-5E+038
0
5E+038
1E+039
1.5E+039
2E+039
2.5E+039
Laju alir udara 4000 cc/min
Persamaan grafik : Y = 3,6 x 10-79 X + 36,72
Grafik tidak terdefinisi pada Microsoft Excel
BAB V
PEMBAHASAN
Percobaan Wetted Wall Absoption merupakan serangkaian alat yang terdiri
dari dua bagian utama yaitu kolom absorpsi dan kolom deabsorpsi. Pada kolom
absorpsi terjadi penyerapan oksigen, sedangkan pada kolom deadsorpsi terjadi
proses stripping oksigen.Wetted wall absorption column adalah alat yang
digunakan untuk mengamati terbentuknya lapisan tipis film dari fluida yang
mengalir dan terjadinya kontak dengan udara .
Kolom deabsorpsi juga disebut dengan kolom deoksigenator. Pengaliran
air dilakukan dengan bantuan pompa. Penggunaan pompa bertujuan untuk
memberikan aliran turbulensi pada aliran air yang akan masuk ke dalam kolom,
untuk mempermudah proses deoksigenasi. Dengan terjadinya aliran turbulen,
molekul-molekul oksigen yang terkandung di dalam air akan terlepas. Prinsipnya,
pompa akan meningkatkan aliran air. Lalu karena adanya turbulensi, molekul
oksigen yang memiliki massa jenis yang lebih kecil dibandingkan molekul air
akan terlepas ke bagian atas kolom, sehingga air yang masuk dan mengisi kolom
deoksigenator diperkirakan sudah bebas oksigen. Bebas oksigen disini maksudnya
tidak benar-benar mengandung oksigen sama sekali, namun masih mengandung
oksigen namun dengan konsentrasi yang sangat rendah.
Sebelum memasuki kolom absorpsi, udara yang dipompakan melalui
kompresor terlebih dahulu harus meleawati air yang ditampung di bagian bawah
kolom. Adanya air tersebut berguna sebagai indikator untuk mendeteksi adanya
aliran udara masuk. Di samping itu dengan keberadaan air, laju alir dari udara
(yang notabene cukup besar akibat adanya kompresor) bisa ditahan sehingga
waktu kontak antara air di dalam kolom absorpsi dengan udara bisa lebih lama.
Oksigen di dalam air dideteksi oleh dua probe sensor, yaitu pada inlet dan
outlet. Konsentrasi oksigen yang terdeteksi pada probe sensorinlet akan lebih
rendah dibandingkan dengan outlet. Penyebabnya adalah pada probe sensorinlet,
air yang masuk sudah terlebih dahulu dioksigenasi sehingga oksigennya sudah
terlepas, sedangkan pada bagian outlet, air yang diukur sudah mengalami proses
absorpsi oksigen sehingga terjadi peningkatan konsentrasi.
37
Temperatur air pada kolom deoksigenator lebih rendah
dibandingkandengan air pada kolom absorpsi. Hal ini disebabkan karena pada
kolom deoksigenator, air mengalir secara turbulen dan sudah bebas dari oksigen,
dimana ketiadaan oksigen di dalam air akan meningkatkan temperatur air
walaupun tidak terlalu signifikan. Sedangkan pada kolom destilasi, air mengalir
secara laminer dan dari bagian bawah kolom dialirkan udara melalui kompresor.
Kontak antara udara dengan air yang mengalir secara laminer akan menurunkan
temperatur air sehingga temperatur air pada outlet kolom lebih rendah bila
dibandingkan dengan temperatur pada pada inlet kolom. Selain itu, oksigen yang
diserap oleh air akan menurunkan temperatur air.
Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat diamati bahwa
untuk aliran udara dan air yang berbeda didapatkan fluks massa dan koefisien
perpindahan massa yang berbeda pula. Semakin besar aliran udara yang
dimasukkan ke dalam kolom absorpsi maka semakin kecil nilai fluks massa dan
koefisien perpindahan massanya. Begitu juga dengan aliran air. Semakin besar
aliran air yang masuk ke dalam kolom absorpsi maka akan semakin kecil nilai
fluks massa dan koefisien perpindahan massanya.
Dapat diperhatikan bahwa pada aliran udara yang semakin besar, nilai
fluks dan koefisien yang diperoleh semakin kecil, bahkan ada yang bernilai
negatif. Hal ini diduga disebabkan karena oksigen yang berada di dalam udara
tidak bisa diserap akibat aliran air dan udara yang terlalu besar, sehingga dapat
disimpulkan bahwa jika aliran udara dan air yang disuplai ke dalam kolom
absorpsi semakin besar, maka pada suatu kondisi penyerapan oksigen tidak terjadi
dan absorpsi yang dilakukan tidak lagi efektif.
Pengaruh besarnya aliran udara maupun aliran air berhubungan dengan
waktu retensi/ waktu kontak antara oksigen dengan absorbennya. Dengan
meningkatkan lama waktu kontak antara oksigen (absorbat) dengan air
(absorben), maka jumlah oksigen yang diserap oleh absorben juga akan semakin
besar pula. Dari data juga dapat diamati bahwa semakin besar nilai bilangan
Reynolds maka akan semakin kecil bilangan Sherwoodnya.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
Dari percobaan wetted wall absorption yang telah dilakukan, maka
diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1) Semakin besar aliran udara yang disuplai ke dalam kolom maka akan semakin
kecil fluks massa dan koefisien perpindahan massanya.
2) Semakin besar aliran air yang dimasukkan ke dalam kolom maka akan
semakin kecil fluks massa dan koefisien perpindahan massanya.
3) Bilangan Reynolds berbanding terbalik dengan bilangan Sherwood.
4) Proses absorpsi oksigen dipengaruhi oleh lamanya waktu kontak.
5) Pada operasi absorpsi oksigen terjadi perpindahan massa dari fase gas menuju
fase likuid.
6.2. Saran
Alat yang digunakan diharapkan dapat berfungsi sebagaimana mestinya
(kerusakan dapat diminimalisasi), untuk itu diperlukan sikap yang bertanggung
jawab dari kita sebagai praktikan dalam menggunakan alat tersebut, dalam arti
bahwa kita jangan sampai berbuat sesuka hati terhadap semua peralatan yang ada
sehingga pada akhirnya dapat menimbulkan kerusakan yang tentunya akan
merugikan kita sendiri sebagai praktikan.
39
LAMPIRAN
Gambar Alat
Gambar 1. Wetted Wall Absorption Apparatus
BasinPompa & Kompresor
Sensor Probe
Clear WellMonitorsensor probe
Flowmeter
Kolom deoksigenator
Kolom absorpsi
top related