Penerapan Spouted-ben dalam Pembuatan Natrium Silikat dari Abu Sekam Padi: Hidrodinamika, Perpindahan Massa, dan Perolehan Silikat
Keywords:
spouted-bed, relator padat-cair, abu sekam padi, hidrodinamika, korelasi perpindahan massa, perolehan silikat, solid-liquid reactor, paddy husk ash, hydrodynamics, mass-transfer correlation, silicate yieldAbstract
Sari. Telah dilakukan satudi awal penerapan spouted-bed untuk menyelenggarakan reaksi cair-padat, NaOH-abu sekam padi guna memperoleh natrium silikat yang mencakup studi hidrodinamika, perpindahan massa, dan perolehan silikat. Korelasi kecepatan minimum spouting dan kriteria kestabilan spouting telah diperoleh lewat pengematan sistem tak bereaksi air-abu sekam padi. Korelasi untuk koefisien perpindahan massa pada rezim transisi, Re partikel 7-25 atau Re fluida 19-254, diperoleh lewat penerapan model reaksi cair-padat dengan anggapan laju difusi NaOH dari bulk ke permukaan partikel sebagai pengendali. Konversi SiO2 tertinggi yang diperoleh mencapai 62% dengan pemakaian larutan NaoH yang relatif encer, yaitu 0,8 M. unjuk kerja ini lebih baik dibandingkan dengan hasil yang telah diperoleh peneliti terdahulu. Tawar-menawar antara konversi SiO2 dengan perolehan rasio SiO2/Na2O dalam produk perlu diperhatikan berdasarkan hasil studi ini.
Spouted-Bed Reactor in Producing Sodium Silicate from Paddy Husk Ash: Hydrodynamics, Mass Transfer, and Silicate Yield
Abstract. A laboratory-scale spouted bed reactor has been applied for producing sodium silicate from paddy husk ash and NaOH. The study covered hydrodynamics, mass transfer, and silicate-yield in the reactor. The correlation of minimum superficial velocity was determined by using nonreacting paddy ash-water system. Mass transfer correlation is spouted-bed which is valid for transition regim, i.e. Reynold particle range 7-25 or Reynold fluid number 19 -254, was derived from a simple model assuming the diffusion rate of NaOH from bulk to the particle surface as a determining step. Conversion of SiO2, equivalent to Na-silicate yield, is up to 62% using 0.8 M NaOH. This performance is significantly better than the other previous research. The study found that in producing silicate pay-off between SiO2 conversion and SiO2/Na2O mol ratio should be considered.
References
Alex, J. dan Wanadri, A., Perolehan Natrium Silikat dari Abu Sekam Padi dalam Spouted-Bed, Laporan Penelitian, Jurusan Kimia ITB, 1996.
Ali, R. dan Yi, M-K, Production of Sodium Silicate from Paddy Husk, Union Burma, J. Sci. Technology, pp. 149-153, 1968.
Chen, J-M and Chang, F-W, The Chlorination Kinetics of Rice Hull, Ind. Eng. Chem. Res., 30, pp. 2241-2247, 1991.
Grbavcic Z.B., Vukovic, D.V., Zdanski, F.K., and Litmann, H., The Fluid Flow Pattern. Minimum Spouting Veloveity and Pressure Drop in Spouted-Beds, Cat. J. Chem. Eng., 54, pp.33-40, 1976.
Kirk and Orthmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 2nd Ed., 18. John Wiley and Son Inc., USA, 1969.
Manurung, R., Sasmojo, S., Sitompul, J., Sistem Pengering Unggun Pancar dengan Sumber Pemanas Energi Biomassa, Laporan Penelitian No 9407188 ITB, 1988.
Marthur, K.B. and Epstein, N., Spouted Beds, Academic Press, NY, 1974.
Mulyono H.A., Studi Termo-Ekonomi terhadap Pengolahan Natrium Silikat dari Sekam Padi, Laporan Penelitian Karja Utama, Departemen Teknologi Kimia, 1974.
Nitta, B.V. and Morgan III, M.H., Particle Circulation and Liquid Bypassing in Three Phase Draft Tubed Spouted Beds, Chem. Eng. Sci., 47. Pp. 3459-3466. 1992.
Sitompul, J.P. dan Wanadri, A., Perolehan Silikat dari Abu Sekam Padi dalam Spouted-Bed: Efek Perpindahan Massa. Jurnal Mesin, XI, no.2, 1996.
Tarigan, R. dan Husni, M., Pemanfaatan Abu Sekam Padi Limbah Pedesaan untuk Pembuatan Sodium Silikat. Laporan Penelitian, Jurusan Teknik Kimia ITB. 1986.
Trisnohadi, A., Suatu Percobaan Spouted-Beds Sistem Cair-Padat, Laporan Kerja Utama, Departemen Teknologi Kimia ITB, 1976.
