Pengaruh adsorben dalam adsorpsi gas CO2 pada kolom unggun tetap secara kontinu

Abstract

Peningkatan kadar gas rumah kaca di atmosfer merupakan permasalahan yang serius karena dapat mengganggu kelangsungan kehidupan mahkluk hidup. Terdapat tujuh jenis gas rumah kaca yaitu CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs , dan SF6. Dari tujuh jenis gas tersebut, gas CO2 memiliki kadar yang paling tinggi di atmosfer. Sebagian besar gas CO2 ini dihasilkan oleh sektor energi dan industri. Metode pengolahan gas buang dari industri yang saat ini sedang dikembangkan adalah metode adsorpsi. Adsorpsi dilakukan pada sistem kontinu agar adsorben selalu dikontakan dengan gas CO2 sehingga adsorben dapat mengadsorp secara optimal. Adsorben yang digunakan dalam penelitian dan mempunyai kemampuan adsorpsi yang baik adalah karbon aktif dan daun teh. Karbon aktif dan daun teh ini dimasukkan ke dalam kolom unggun tetap.

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kinerja kolom adsorpsi, mengetahui kapasitas adsorben dan pengaruh laju alir dan tinggi unggun terhadap kinerja kolom, serta pengaruh keberadaan air dalam karbon aktif terhadap proses adsorpsi, dan juga pengaruh jenis adsorben. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan laju alir (240 mL/min, 384 mL/min, 480 mL/min) dan tinggi unggun (5 cm, 10 cm, 15 cm), dan juga adsorben (karbon aktif kering, karbon aktif basah, dan daun teh) pada kolom unggun tetap. Metode analisis yang digunakan pada penelitian ini merupakan metode titrasi. Dari penelitian ini dapat diperoleh jumlah mol CO2 yang dapat teradsorp oleh adsorben(qeq mg/g) dengan mengalurkan kurva breakthrough. Analisis kurva breakthrough dilakukan dengan menggunakan model Adam-Bohart, model Yoon-Nelson, dan model Thomas.

Berdasarkan hasil penelitian, nilai kapasitas adsorpsi paling tinggi dengan menggunakan adsorben karbon aktif kering diperoleh pada tinggi unggun 15 cm dan laju alir 240 mL/min, dengan kapasitas adsorpsi rata – rata (qeq) 0,0851 mg/g. Nilai kapasitas adsorpsi paling tinggi dengan menggunakan adsorben karbon aktif basah diperoleh pada tinggi unggun 15 cm dan laju alir 240 mL/min, dengan kapasitas adsorpsi rata – rata (qeq) 0,0526 mg/g. Nilai kapasitas adsorpsi paling tinggi dengan menggunakan adsorben daun teh diperoleh pada tinggi unggun 15 cm dan laju alir 240 mL/min, dengan kapasitas adsorpsi rata – rata (qeq) 0,0292 mg/g. Adsorben yang memberikan hasil paling baik adalah adsorben karbon aktif kering. Dari model kurva breakthrough yang dianalisis tidak terdapat model yang dapat mewakili data penelitian yang diperoleh.