Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK Kekurangan utama dari membran kontaktor adalah penurunan performa membran ketika terbasahi oleh air limbah atau penyerap. Penelitian dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut dengan menggunakan membran superhidrofobik. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi (100, 200, 400, 800 ppm), pH air limbah (10, 11, 12), pH penyerap (0,5;1;2), laju alir, dean jumlah serat membran. Koefisien perpindahan massa menyeluruh tertinggi diperoleh ketika jumlah serat 2000, konsentrasi air limbah 200 ppm, pH air limbah 11, pH absorben 1, dan lajyu alir air limbah 60 rpm yaitu sebesar 0,018 cm/s.

---

ABSTRACT The main weakness in the membrane contactor is the decline in the performance of the membrane when wetted by wastewater or absorbent solution. The proposed research will try to overcome that weakness by using membranes that has superhydrophobic properties. This experiment is done with variety of feed concentration (100, 200, 400, 800 ppm), pH of feed (10,11,12), pH of absorben (0,5; 1; 2), flowrate feed, and the amount of stiff from the membrane. The highest mass transfer coeficients obtained in membrane with 2000 stifs, synthetic waste water concentration is 200 ppm, pH of waste water is 11, pH of absorben is 1, and the flowrate of synthetic waste water is 60 rpm, is 0,018 cm/s.

Abstrak :
Kelemahan utama pada kontaktor membran adalah turunnya kinerja kontaktor membran tersebut apabila terbasahi oleh limbah maupun larutan penyerapnya. Penelitian yang diusulkan akan mencoba untuk mengatasi kelemahan di atas dengan menggunakan membran yang bersifat superhidrofobik. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa efisiensi penyisihan amonia meningkat seiring dengan meningkatnya laju alir. Secara umum kenaikan laju alir juga akan meningkatkan koefisien perpindahan massa amonia secara keseluruhan. Koefisien perpindahan massa tertinggi yang didapatkan pada percobaan ini adalah sebesar 3,6 x 10-4 cm/s pada laju alir 2,5 Lpm dan konsentrasi awal sebesar 200 ppm. Hasil uji hidrodinamika menunjukan bahwa rasio friksi dari membran yang digunakan berkisar antara 9 sampai dengan 12. ......The main weakness in the membrane contactor is the decline in the performance of the membrane when wetted by wastewater or absorbent solution. The proposed research will try to overcome that weakness by using membranes that has superhydrophobic properties. Experimental results showed that the amonia removal efficiency increase as the increasing flow rate of wastewater containing amonia. The increase in the flow rate of the wastewater in general will also increase the overall mass transfer coefficient and fluxes. The highest mass transfer coefficients obtained in this experiment is 3,6 x 10-4 cm/s at 2,5 Lpm and the initial concentration of ammonia is 200 ppm. Hydrodynamic result shows that the friction ratio of membrane used is ranged from 9 to 12.

Abstrak :
Kontaktor membran adalah suatu perangkat yang memungkinkan perpindahan massa sistem gas/cair tanpa dispersi satu fasa pada fasa lainnya. Hal ini dapat dilakukan dengan mengalirkan fluida pada sisi yang berlawanan dari membran mikropori, seperti pada kontaktor membran serat berongga (hollow fiber membrane contactors, HFMC). Dengan pengontrolan perbedaan tekanan yang baik antar fluida, suatu fluida akan tetap diam di dalam pori membran sehingga permukaan kontak antar fluida tetap berada pada ""mulut"" setiap pori membran. Pendekatan ini memberikan berbagai keuntungan penting bagi HFMC jika dibandingkan dengan kontaktor konvensional yang dispersif, seperti tidak terjadi emuisi, tidak terjadi flooding (pada rasio laju alir gas terhadap cair sangat besar), tidak terjadi unloading (pada rasio laju alir gas terhadap cair sangat kecil), tidak diperlukan perbedaan densitas antar fluida, luas permukaan kontak yang besar dan diketahui jumlahnya serta cenderung konstan (berapapun rasio laju alir gas terhadap cair) selama pengoperasian. Pada HFMC, aliran fluida cair melalui membran cenderung laminer, sehingga karakteristik hidrodinamikanya dapat diteliti dengan baik. Hal ini juga memungkinkan perhitungan yang cukup akurat dari koefisien perpindahan massa dari membran. Kedua hal di atas inilah yang akan dievaluasi pada skripsi ini. Pemisahan atau penambahan gas terlarut dari atau ke dalam air atau larutan cair juga dapat menggunakan HFMC. Penambahan (absorpsi) kadar oksigen terlarut ke dalam air dengan menggunakan udara (sebagai sumber gas oksigen) dipilih sebagai model sistem penelitian kali ini untuk mengetahui efektivitas perpindahan massa (dilihat dari koefisien perpindahan massa) dan karakteristik hidrodinamika air dalam HFMC. Hal ini cukup penting agar dapat diaplikasikan secara komersial. Dilihat dari model sistem yang dipilih cukup penting mengingat kandungan oksigen yang besar di dalam air terkadang sangat dibutuhkan dalam pengaplikasiannya sehari-hari seperti sebagai air minum,air permukaan, air di rumah sakit ataupun industri. Studi yang dilakukan adalah studi pengaruh jumlah serat terhadap perpindahan massa dan hidrodinamika. Proses penelitian dilakukan dengan mengkontakkan udara dengan air melalui kontaktor membran serat berongga dengan variasi jumlah serat dan laju alir air. Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran kadar oksigen terlarut, temperatur air setiap 30 detik sampai kadar oksigen terlarutnya sekitar 4 ppm dan penurunan tekanan pada tiap laju alir dan tiap modul embran. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, perpindahan massa yang terjadi yang dinyatakan dengan fluks perpindahan 02 ke dalam air mampu mencapai sekitar 6,4 gram untuk setiap meter persegi area membran per jam dengan penggunaan fraksi kepadatan modul 0,03456 pada nilai Re sekitar 4200. Koefisien perpindahan massa lapisan film fasa liquid yang terjadi mampu mencapai 0,034 cm/s. Semakin banyak jumlah serat dalam dimensi selongsong modul yang sama (fraksi kepadatan modul (?) semakin besar), maka koefisien perpindahan massa yang terjadi semakin kecil, sedangkan untuk jumlah serat yang sama dalam suatu modul (pada ? yang sama) semakin besar laju alir air, koefisien perpindahan massa yang terjadi semakin meningkat. Dari korelasi bilangan Sherwood terhadap bilangan Reynolds yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa perpindahan massa 02 dari udara ke dalam air terjadi di daerah laminer, dengan korelasinya Sh = (- 1992,9 ? + 170,22) Re 0,2523 dan Sh = (- 270,53 ? + 23,108) Re0,2523 Sc0,2533 dengan batasan nilai Reynolds pada 900 < Re < 4250 dan 0,03456 ? ? ? 0,06912 seperti yang dilakukan pada penelitian ini. Sementara itu, dari aspek hidrodinamika semakin banyak jumlah serat dan semakin tinggi kecepatan aliran, penurunan tekanan yang terjadi juga semakin besar. Tetapi, faktor friksi semakin kecil seiring dengan meningkatnya jumlah serat dan kecepatan aliran. Faktor friksi modul yang terjadi lebih besar daripada faktor friksi literatur yang dihitung dengan menggunakan persamaan untuk pipa halus.

Abstrak :
Modul membran serat berlubang mulai banyak digunakan sebagai peralatan kontaktor gas-cair karena dapat memberikan luas permukaan kontak yang besar. Salah satu aplikasi dari peralatan ini adalah untuk memisahkan oksigen terlarut dari dalam air. Membran disini berfungsi sebagai kontaktor yang merupakan media tempat berkontak antara air dengan oksigen. Dalam proses pemisahan oksigen dari air melalui membran, perbedaan konsentrasi antara fasa gas dan fasa cair memberikan gaya penggerak untuk perpindahan secara difusi melalui membran tersebut. Studi ini menggunakan kontaktor membran serat berlubang untuk memisahkan oksigen terlarut dari air. Serat yang digunakan adalah MEMCOR CMF-S S10T dari MEMCOR Australia berukuruan 650 _m diameter luarnya, 130 _m tebal dindingnya dan 0,2 _m ukuran nominal pori membrannya. Ada 3 kontaktor membran yang digunakan dalam penelitian ini dengan jumlah serat bervariasi dari 112, 126 dan 140. Pemisahan oksigen terlarut dari dalam air melalui kontaktor membran serat berlubang dilakukan dengan menggunakan pompa vakum dipilih sebagai model sistem penelitian untuk mengetahui efektifitas perpindahan massa (dilihat dari koefisien perpindahan massa) dan kharakteristik hidrodinamika air dalam kontaktor membran serat berlubang. Dalam eksperimen kecepatan air divariasikan dari 24 hingga 103 Cm/detik, memberikan variasi pada bilangan Reynolds sekitar 800 hingga 2000. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh berdasar hasil eksperimen berkisar antara 0,006 hingga 0,012 Cm/detik. Berdasarkan hasil eksperimen terlihat bahwa koefisien perpindahan massa yang terjadi di dalam kontaktor turun dengan naiknya fraksi kepadatan membran di dalam kontaktor pada kecepatan air yang sama dan naiknya temperatur pemanasan awal pada air umpan. Korelasi perpindahan massa dapat dinyatakan dalam persamaan: Sh =(-0,066?+0,034 ) Re0,87 Sc0,33 menunjukka bahwa difusi oksigen dari dalam air terjadi pada daerah aliran turbulen. Hal ini didukung dengan penurunan tekanan yang terjadi di dalam kontaktor juga terjadi di daerah turbulen. Selain itu pengaruh konfigurasi membran menunjukkan bahwa membran ujung bebas memberikan koefisien perpindahan massa yang lebih besar dari dari membran ujung terikat. Rasio friksi aliran air di dalam kontaktor berkisar 1,7 hingga 3,9 kali lebih besar dari fraksi teoritis.

Abstrak :
Kontaktor membran serat berlubang adalah suatu peralatan kontak dan filtrasi yang memungkinkan terjadinya perpindahan massa untuk sistem gas-cair tanpa dispersi antara satu fasa dengan fasa lainnya. Kontaktor membran serat berlubang telah banyak digunakan sebagai peralatan kontak karena memberikan luas permukaan yang tinggi pada volume peralatan yang kecil. Sebagai kontaktor gas-cair, tidak seperti halnya pada aplikasi proses membran konvensional seperti mikrofiltrasi, ultrafiltrasi dan osmosa balik, gaya penggerak bagi terjadinya proses pemisahan adalah gradien konsentrasi bukannya gradien tekanan. Dengan demikian hanya diperlukan perbedaan tekanan yang kecil di sepanjang membran untuk menjamin bahwa interfasa gas-cair tetap berada pada pori-pori membran. Studi ini menggunakan kontaktor membran serat berlubang untuk memisahkan oksigen terlarut dari air melalui proses vakum. Serat yang digunakan adalah MEMCOR CMF-S S10T dari MEMCOR Australia berukuran 650 ?m diameter luarnya, 130 ?m tebal dindingnya dan 0,2 ?m ukuran nominal pori membrannya. Ada 3 kontaktor membran yang digunakan dalam penelitian ini dengan jumlah serat bervariasi yaitu 19, 28 dan 38 buah. Dalam eksperimen kecepatan air divariasikan dari 38 hingga 79 cm/detik, memberikan variasi pada bilangan Reynolds aliran dari sekitar 2300 hingga 7000. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh berdasarkan hasil eksperimen berkisar antara 0,006 hingga 0,015 cm/detik. Berdasarkan hasil eksperimen terlihat bahwa koefisien perpindahan massa yang terjadi di dalam kontaktor turun dengan naiknya fraksi kepadatan membran di dalam kontaktor pada laju alir linier air yang sama dan naiknya temperatur pemanasan awal pada air umpan. Korelasi perpindahan massa dapat dinyatakan dalam persamaan sh = (-1,9261? + 0,2695) Re0,67 Sc0,33 yang mengindikasikan bahwa perpindahan massa yang terjadi berada pada daerah turbulen. Hal ini juga didukung dalam studi hidrodinamika dimana penurunan tekanan di dalam kontaktor merefleksikan bahwa aliran fluida yang terjadi di selongsong kontaktor juga berada dalam daerah turbulen. Selain itu pengaruh konfigurasi modul juga menunjukkan bahwa modul membran ujung bebas (dinamis) memberikan performansi perpindahan massa yang lebih baik daripada modul membran ujung terikat (statis). Peninjauan yang lain menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur air umpan di dalam reservoir, maka nilai koefisien perpindahan massanya cenderung menurun. Studi hidrodinamika menunjukkan bahwa nilai faktor friksi aliran air di dalam kontaktor lebih besar 1,86 hingga 6,82 kali daripada nilai faktor friksi teoritis yang dikarenakan adanya gesekan tambahan antara air dengan serat selain antara air dengan dinding kontaktor.

Abstrak :
Kontaktor membran serat berlubang (hollow fiber membrane contactor) adalah suatu alat yang dapat melakukan perpindahan massa gas-cair atau cair-cair tanpa adanya dispersi dan telah banyak digunakan sebagai peralatan kontak karena memberikan luas permukaan yang tinggi pada volume peralatan yang kecil. Sebagai kontaktor gas-cair, tidak seperti halnya pada aplikasi proses membran konvensional seperti mikrofiltrasi, ultrafiltrasi dan osmosa balik, gaya penggerak bagi terjadinya proses pemisahan adalah gradien konsentrasi bukannya gradien tekanan. Dengan demikian hanya diperlukan perbedaan tekanan yang kecil di sepanjang membran untuk menjamin bahwa interfasa gas-cair tetap berada pada pori-pori membran. Eksperimen ini menggunakan kontaktor membran serat berlubang berserat lepas (dinamis) dan berserat terikat (statis) untuk memisahkan oksigen terlarut dari air melalui proses vakum. Serat yang digunakan adalah MEMCOR CMF-SS10T dari MEMCOR Australia dengan diameter luar 650 ?m, tebal dinding 130 ?m dan ukuran nominal pori membran 0,2 ?m. Ada 3 kontaktor membran yang digunakan dalam penelitian ini dengan jumlah serat yang bervariasi yaitu 84, 93, dan 103. Dalam eksperimen ini laju alir air divariasikan dari 44 hingga 93 cm/s, yang memberikan variasi pada bilangan Reynolds dari sekitar 1000 hingga 2600. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh berkisar antara 0,006 hingga 0,012 cm/s untuk ujung serat lepas (dinamis) dan untuk ujung serat terikat (statis) berkisar antara 0,005 hingga 0,009 cm/s. Berdasarkan hasil eksperimen terlihat bahwa koefisien perpindahan massa yang terjadi di dalam kontaktor turun dengan naiknya jumlah serat atau fraksi kepadatan membran di dalam kontaktor pada laju alir air yang sama. Korelasi perpindahan massa pada kontaktor dinyatakan dengan dengan bilangan Sherwood sh = (-0,071 ? + 0,0303) Re0,89 Sc0,33 yang mengindikasikan perpindahan massa terjadi di daerah turbulen. Hal ini juga didukung dengan penurunan tekanan dalam kontaktor yang juga berada di daerah turbulen. Koefisien perpindahan massa cenderung menurun dengan naiknya temperatur air untuk laju alir yang sama. Selain itu studi hidrodinamika menunjukkan bahwa faktor friksi aliran di dalam kontaktor lebih besar 1,3 - 4 kali dari faktor friksi teoritis.

Abstrak :
Kontaktor membran serat berubang telah banyak digunakan sebagai peralatan kontak karena memberikan luas permukaan yang tinggi pada volume peralatan yang kecil. Sebagai kontaktor gas-cair, tidak seperti halnya pada aplikasi proses membran konvensional seperti mikrofiltrasi, ultrafiltrasi dan osmosa balik, gaya penggerak bagi terjadinya proses pemisahan adalah gradien konsentrasi bukannya gradien tekanan. Dengan demikian hanya diperlukan perbedaan tekanan yang kecil di sepanjang membran untuk menjamin bahwa interfasa gas-cair tetap berada pada pori-pori membran. Studi ini menggunakan kontaktor membran serat berlubang berserat lepas untuk memisahkan oksigen terlarut dari air melalui proses vakum. Serat yang digunakan adalah MEMCOR CMF-S S10T dari MEMCOR Australia yang terbuat dari polipropilen dengan ukuran pori membran 0,2 ?m, diameter luar 650 ?m, dan tebal dinding 130 ?m. Ada 3 kontaktor membran yang digunakan dalam penelitian ini dengan variasi jumlah serat 47, 61, dan 75. Dalam eksperimen kecepatan air divariasikan dari 40 hingga 86 cm/detik, memberikan variasi pada bilangan Reynolds aliran dari sekitar 1400 hingga 4000. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh berdasar hasil eksperimen berkisar antara 0,005 hingga 0,012 cm/detik. Berdasarkan hasil eksperimen terlihat bahwa koefisien perpindahan massa yang terjadi di dalam kontaktor turun dengan naiknya fraksi kepadatan membran di dalam kontaktor pada kecepatan air yang sama. Perpindahan massa pada kontaktor dinyatakan dengan bilangan Sherwood Sh = (-0,0746? + 0,0277) Re0,88 Sc0,33 yang mengindikasikan perpindahan massa terjadi pada daerah turbulen. Hal ini juga didukung dengan penurunan tekanan yang juga berada pada daerah turbulen. Studi perpindahan massa tentang pengaruh konfigurasi kontaktor terhadap perpindahan massa memberikan hasil bahwa modul ujung serat bebas menghasilkan koefisien perpindahan massa yang lebih besar daripada modul ujung serat terikat. Studi perpindahan massa tentang pengaruh temperatur air memperlihatkan kecenderungan bahwa koefisien perpindahan massa meningkat dengan naiknya temperatur air, khususnya pada laju alir air yang tinggi. Sedangkan hasil eksperimen berdasarkan studi hidrodinamika menunjukkan bahwa faktor friksi modul lebih besar 1,4 - 4,5 kali dari faktor friksi teoritis untuk pipa kosong.

Abstrak :
Kontaktor membran serat berongga (hollow fiber membrane contactor - HFMC) banyak dipakai karena menawarkan beberapa keuntungan penting dibandingkan kontaktor fasa terdispersi konvensional. Beberapa keuntungannya adalah tidak terbentuk emuisi, tidak terbentuk busa, tidak terjadi flooding (banjir) pada laju alir tinggi, tidak ada unloading (pengosongan) pada laju alir rendah, tidak memerlukan perbedaan densitas diantara fluida dan luas antarmuka yang tinggi, luas area kontak yang besar, dan koefisien perpindahan massa dapat diprediksikan dengan akurat. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi seberapa efektif HFMC yang digunakan untuk mengabsorpsi oksigen ke dalam air pada variasi jumlah serat 120, 150, dan 200 melalui studi perpindahan massa dan studi hidrodinamika. Penelitian yang dilakukan menggunakan sistem gas-cair yaitu oksigen-air dengan HFMC dari bahan polipropilen dengan spesifikasi: diameter dalam serat 300 /zm, panjang modul 50 cm. Modul serat dibuat membentuk selongsong dan tabung, dengan diameter dalam selongsong 1,6 cm. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa, proses absorpsi oksigen ke dalam air dengan menggunakan HFMC mencapai jumlah fluks oksigen ke dalam air 11,078 g/m2hr pada jumlah serat 150 dan laju alir 1,5 gpm. Sementara itu, koefisien perpindahan massa yang didapatkan mencapai 0,136 cm/s pada jumlah serat 120 dan laju 1,5 gpm. Dari segi perpindahan massa, didapatkan bahwa koefisien perpindahan massa dan fluks akan naik dengan semakin tingginya dengan laju alir air. Sedangkan, semakin banyak jumlah serat yang digunakan, koefisien perpindahan massa dan jumlah fluks akan semakin kecil, pada laju alir yang sama. Dari segi hidrodinamika, semakin besar laju alir maka aliran semakin turbulen dan penurunan tekanan semakin tinggi. Begitu juga dengan jumlah serat, penurunan tekanan yang terjadi makin besar dengan penambahan jumlah serat pada laju alir dan dimensi selongsong yang tetap. Sedangkan untuk perhitungan faktor friksi, didapat bahwa semakin tinggi laju alir dan jumlah serat maka faktor friksi akan semakin kecil.