MM091351 FENOMENA TRANSPORT Kredit: 3 SKS Semester: 5 Dr. Eng. Hosta Ardhyananta, S.T., M.Sc. NIP. 19801207 2005 01 1 004 BAHAN AJAR ON-LINE 15 JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER (ITS) SURABAYA

DIFUSI KEPADA LAPISAN TIPIS CAIRAN JATUH : PERPINDAHAN MASSA KONVEKSI-DIPAKSA Gambaran perpindahan massa konveksi-dipaksa yaitu aliran viskos dan difusi terjadi pada kondisi medan kecepatan yang dianggap tidak dipengaruhi oleh difusi Penyerapan gas A oleh film jatuh laminer cairan B Material A larut sangat sedikit dalam B, sehingga viskositas cairan tidak terlalu berubah Batasan selanjutnya adalah difusi terjadi sangat lambat pada lapisan tipis cairan yaitu A tidak dapat masuk lebih jauh ke dalam B Jarak masuk sedkit dibandingkan dengan ketebalan film

Proses pembentukan persamaan diferensial Langkah pertama adalah memecahkan kasus perpindahan momentum sehingga diperoleh profil kecepatan v x film Langkah selanjutnya mencari kesetimbangan massa komponen A Konsentrasi cA akan berubah terhadap x dan z Elemen berupa volume potongan slab

Kesetimbangan massa A Fluks molar arah z dengan asumsi c konstan A bergerak pada arah z karena aliran film Fluks molar arah x

Pada arah x, A berpindah karena difusi, tidak ada perpindahan konveksi karena A larut sedikit dalam B Perpindahan massa konveksi-dipaksaa Erf adalah fungsi eror Erfc = 1 – erf , fungsi eror pelengkap

Informasi penting lainnya: fluks massa lokal, total mol A, konsentrasi rata-rata

Penyerapan gas dari pemunculan gelembung Perkirakan laju gelembung gas A yang diserap oleh cairan B sebagai gelembung gas yang muncul pada kecepatan akhir v1 melalui cairan tak-gerak bersih Solusi: …

Gelembung gas mengalami sirkulasi toroidal Waktu kontak sangat pendek Penetrasi gas sangat kecil

DIFUSI DAN REAKSI KIMIA DI DALAM KATALIS BERPORI : FAKTOR KEEFEKTIFAN Menggunakan metode kesetimbangan-massa shell dan hukum pertama Ficks untuk menjelaskan difusi di dalam pelet katalis berpori Kita tidak menjelaskan difusi di dalam saluran lubang yang berliku dalam media Kita menjelaskan difusi rata-rata spesies kimia sebagai koefisien difusi efektif Kita tinjau partikel katalis berpori bola dengan radius R Partikel ini dalam reaktor katalitik terendam di dalam aliran gas mengandung reaktan A dan produk B

Pada samping permukaan partikel katalis, kita asumsikan bahwa konsentrasi adalah cA, mol A per satuan volume Spesies A berdifusi melalui saluran berliku dalam katalis dan diubah menjadi B pada permukaan katalitik