MODEL NUMERIK ABSORPSI GAS REAKSI ORDE DUA TAK REVERSIBEL

Abstract

Kontak antara fasa gas dan cair banyak sekali ditemui dalam industri kimia. Seringkali kontak yang terjadi disertai dengan reaksi kimia. Dalam absorpsi gas yang disertai dengan reaksi kimia dalam fasa cair, laju absorpsi gas dapat meningkat atau menurun secara signifikan. Akan tetapi terdapat beberapa kesulitan untuk mendeskripsikan kualitas perpindahan massa. Hal ini dikarenakan oleh keterbatasan numerik dalam menyelesaikan neraca massa kompleks. Tujuan penelitian ini adalah melakukan validasi model solusi numerik dengan membandingkan dua paramater yang dapat digunakan dalam menentukan kualitas perpindahan massa, yaitu: enhancement factor (E_Ao) dan bilangan Hatta (ϕ). Perpindahan massa antara fasa gas dan cair diasumsikan mengikuti model penetrasi Higbie. Model ini mengasumsikan perpindahan massa komponen A dari fasa gas menuju fasa cair yang mengandung komponen B dengan waktu tinggal (t) yang seragam. Lazarus Pascal Programming Language® digunakan untuk menyelesaikan persamaan diferensial parsial parabola tidak linear. Metode yang akan digunakan untuk memberikan solusi numerik adalah metode beda hingga (finite difference method). Pemodelan absorpsi gas ini berhasil dilakukan dengan 50 time steps dan diskrepansi sebesar 0,55%. Saat kondisi tunak, nilai enhancement factor (E_Ao) yang didapatkan pada berbagai bilangan Hatta sesuai dengan nilai yang dihitung berdasarkan persamaan teoritis dengan deviasi sebesar 3,5%. Model yang didapatkan kemudian digunakan untuk menentukan keefektifannya pada suatu studi kasus. Pada saat waktu tinggal 3,25 ms, nilai enhancement factor (E_Ao) yang didapatkan melalui solusi numerik lebih kecil dari solusi teoritis. Berdasarkan pemodelan, hal ini menunjukkan bahwa waktu tinggal belum menuju kondisi tunak.