To date, evaluation of the performance of liquid-liquid extraction in packed columns has not been able to produce satisfactory results, because the correlations used in this evaluation are empirical in nature, with a very limited range of validity. One of the causes of this limitation is the use of the assumption that the dynamics of liquid dispersed in droplets is constant (in terms of shape, dimensions, and numbers), so that the mass transfer interfacial area and mass transfer coefficient in the column are assumed to be constant. In reality, dynamics of droplets in a column is not constant, due to the imbalance between droplet coalescence and disintegration. For a given droplet diameter, there is an increase in numbers of droplets due to coalescence of smaller droplets, and a decrease in numbers of droplets due to disintegration into smaller droplets. These coalescence and disintegration phenomena may be caused by various factors, including the existence of packings which impede the flow of droplets. These phenomena impact the mass transfer rate from continuous to dispersed phase, and vice versa, due to a variation in the interfacial contact area and mass transfer coefficient. The observation of droplet dynamics from droplet formation until its motion through void spaces between packings is a critical factor in developing a model that can describe the performance of the packed column. The dynamics of droplets is influenced by various operational and physical variables. A droplet dynamics experiment has been undertaken, aimed at obtaining the droplet size distribution at specific heights along the column. This distribution is to be used to develop mass transfer coefficient correlations in the continuous and dispersed phases.Keywords: droplet size distribution, packed column Abstrak Evaluasi unjuk kerja ekstraksi cair-cair dalam kolom isian (packed column) hingga saat ini belum dapat memberikan hasil yang memuaskan karena korelasi-korelasi yang digunakan masih bersifat empiris serta daerah keberlakuannya sangat terbatas. Salah satu penyebab keterbatasan berlakunya korelasi tersebut ialah penggunaan anggapan bahwa dinamika cairan yang terdispersi dalam bentuk tetesan bersifat konstan (bentuk, ukuran serta jumlahnya), sehingga harga luas perpindahan massa dan harga koefisien perpindahan massa dalam kolom dianggap tetap. Kenyataannya dinamika tetesan dalam kolom tidak konstan akibat adanya tetesan yang bergabung dan pecah dalam jumlah yang tidak sama. Pada suatu harga diameter tetesan tertentu, ada penambahan jumlah tetesan akibat penggabungan tetesan tetesan yang ukurannya lebih kecil serta adanya pengurangan jumlah tetesan akibat pecahnya tetesan menjadi tetesan-tetesan yang lebih kecil. Peristiwa penggabungan dan pemecahan tetesan dapat disebabkan berbagai faktor temasuk adanya isian yang menghalangi gerakan tetesan. Kejadian tersebut akan mempengaruhi laju proses perpindahan massa dari fasa kontinyu ke fasa terdispersi atau sebaliknya, karena adanya variasi luas permukaan kontak serta koefisien perpindahan massanya. Pengamatan dinamika tetesan mulai saat pembentukan tetes hingga pergerakannya saat melewati sela-sela isian merupakan faktor penting dalam membangun model yang dapat menggambarkan unjuk kerja kolom isian. Dinamika tetesan tersebut dipengaruhi oleh berbagai variabel operasi dan variabel fisik. Eksperimen dinamika fetes yang dilakukan diarahkan untuk memperoleh distribusi ukuran tetes pada posisi ketinggian tertentu dan distribusi tersebut akan digunakan untuk pengembangan korelasi koefisien perpindahan massa difasa dispersi danfasa kontinyu.Kata kunci: distribusi ukuran tetes, kolom isian.
Device-scale CFD study for mass transfer coefficient and effective mass transfer area in packed column
