Perpustakaan Digital ITB

Reaktor kimia merupakan hal yang sangat penting dalam pengolahan air bersih dan air limbah. Salah satu jenis reaktor kimia adalah reaktor plug flow. Dalam reaktor plug flow, aliran ideal adalah kondisi yang dibutuhkan untuk mencapai efisiensi pengolahan. Salah satu cara untuk mendapatkan kondisi ideal adalah dengan menggunakan uji perunut sebagai studi agar dapat ditentukan kondisi yang sesuai. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kondisi ideal untuk reaktor plug flow dengan cara mensimulasikan ke dalam reaktor skala kecil. Zat perunut yang digunakan adalah campuran pewarna tekstil yang mengandung senyawa Rhodamin B. Pemilihan Rhodamin B karena senyawa tersebut tidak mengganggu aliran dan tidak bereaksi dengan partikel di dalam air. Zat perunut diinjeksikan ke dalam reaktor dengan metode pulse, yaitu secara langsung seluruhnya sebanyak 25 ml dengan konsentrasi 1 g/L dan pada debit air bersih 0,0263 L/detik dan 0,0277 L/detik pada studi pendahuluan. Pada running 1, didapat waktu detensi teoritis sebesar 350 detik dan waktu detensi eksperimen sebesar 82.7 detik. Pada running 2, didapat waktu detensi teoritis sebesar 288 detik dan waktu detensi eksperimen sebesar 90,59 detik. Hal tersebut disebabkan karena kemungkinan adanya daerah mati pada reaktor. Daerah mati menyebabkan fluida tidak bercampur dengan baik karena langsung mengalir dari inlet menuju outlet, tanpa bercampur dengan fluida yang ada di dalam reaktor. Sedangkan pada Penelitian Utama dilakukan variasi debit dan juga modifikasi fisik berupa sekat dan batu. Debit yang digunakan adalah 0,0095 L/detik dan 0,02 L/detik. Didapat waktu detensi rata-rata teoritis pada variasi debit 1 sebesar 463 detik dan 340 detik untuk variasi debit 2. Setelah percobaan, didabat waktu detensi rata-rata eksperimental untuk reaktor tanpa modifikasi sebesar 292 detik untuk debit 1 dan 117 detik untuk debit 2. Untuk reaktor dengan modifikasi fisik berupa sekat sebesar 300 detik untuk debit 1 dan 162 detik untuk debit 2 dan untuk reaktor dengan modifikasi fisik berupa batu sebesar 186 detik untuk debit 1 dan 145 detik untuk debit 2. Didapat pula persentase volume efektif untuk setiap variasi. Ketika waktu detensi rata-rata eksperimental lebih rendah dibanding waktu detensi rata-rata teoritis, terbentuk zona mati dan aliran pendek di dalam reaktor. Untuk reaktor tanpa modifikasi fisik didapat volume efektif sebesar 63,07% untuk debit 1 dan 34,41% untuk debit 2. Untuk reaktor dengan modifikasi fisik berupa sekat didapat volume efektif sebesar 64,79% untuk debit 1 dan 47,65% untuk debit 2 sedangkan untuk modifikasi fisik berupa batu didapat hasil 40,17% untuk debit 1 dan 42,65% untuk debit 2. Dapat disimpulkan dari waktu detensi eksperimental dan persentase volume efektif bahwa modifikasi fisik berupa penambahan sekat merupakan modifikasi paling baik yang bisa dilakukan pada reaktor jenis plug flow.