BANDUNG, itb.ac.id – Teknologi proses pemisahan merupakan bagian yang sangat penting dalam industri kimia. Secara umum, fungsi proses pemisahan di semua industri adalah memisahkan senyawa pengotor, memurnikan produk, serta menghilangkan kontaminan yang ada. Dari proses tersebut dapat diperoleh hasil samping dan aliran daur ulang. 

Teknologi pemisahan tradisional yang berlandaskan kepada proses difusi terus berkembang terutama dalam hal efisiensi energi, efektivitas biaya, serta penggunaan bahan baku. Perkembangan teknologi pemisahan sangat pesat untuk menunjang efisiensi proses kimia. Hal inilah yang menjadi topik utama orasi Prof. Dr. Ing. Ir. Danu Ariono dalam acara Orasi Ilmiah Forum Guru Besar ITB yang diselenggarakan pada Sabtu, 21 September 2019 di Aula Barat ITB.

Dalam orasinya yang berjudul Perkembangan Teknologi Pemisahan Difusional, Prof. Danu menyampaikan bahwa pengembangan proses pemisahan yang berlandaskan kepada kesetimbangan fasa hingga saat ini masih berlanjut. “Dalam kategori ini, absorpsi dan distilasi merupakan proses yang pengembangannya berlangsung secara pesat. Hal ini karena kedua prosesnya banyak digunakan di industri serta belum ada terobosan proses yang mampu menggantikannya,” jelasnya.

Teknologi Pemisahan dalam Industri

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Sedangkan absorpsi adalah fenomena fisika atau kimia atau suatu proses di mana atom, molekul atau ion memasuki fase cair atau padat. Kedua proses di atas bergantung pada suatu fenomena yang disebut dengan difusi. Difusi adalah perpindahan massa atau zat dalam suatu kondisi non-kesetimbangan. 

“Di industri, salah satu pengembangan proses pada distilasi adalah distilasi reaktif yang mengombinasikan antara reaksi kimia dan proses distilasi. Proses ini merupakan salah satu aplikasi industri yang penting dari konsep reaktor multifungsi. Kelebihan dari proses ini adalah meningkatkan efisiensi proses serta desain yang sederhana, dalam proses ini, saat reaktan berubah menjadi produk, maka secara otomatis akan terpisah antara reaktan dan produk melalui proses distilasi,” jelasnya. 

Selain distilasi reaktif, proses pemisahan di industri juga menggunakan larutan ionik dalam proses absorpsi. Larutan ionik digunakan untuk menggantikan larutan penyerap yang mengandung senyawa organik mudah menguap seperti larutan amina. 

“Setelah itu, di industri telah dilakukan metode evaluasi untuk kerja ekstraksi cair-cair. Ekstraksi cair-cair adalah proses pemisahan campuran cair pada kondisi tertentu. Proses ini memiliki keunggulan yaitu dapat dioperasikan pada kondisi ruang dan kebutuhan energi yang relatif kecil. Biasanya ekstraksi cair-cair digunakan pada industri minyak untuk memisahkan senyawa aromatik, sulfur, lilin dan resin,” ungkap Prof. Danu.

Perkembangan Proses Pemisahan di Industri Kimia

Metode favorit yang masih lazim digunakan dalam industri kimia adalah distilasi. Oleh karena itu, berbagai cara operasi dan kombinasi dengan proses pemisahan lain dilakukan agar proses distilasi menjadi lebih efektif dan efisien. Terdapat beberapa pengembangan teknologi distilasi yaitu cyclic distillation, hybrid distillation, membrane distillation, HiGee distillation, dan metode internally heat intregated.

Dalam skala industri, secara umum proses kimia selalu dilanjutkan dengan proses pemisahan. Seperti yang telah dijelaskan di atas, distilasi reaktif merupakan proses yang menjanjikan. “Namun demikian, penerapan distilasi reaktif masih terkendala oleh rentang temperature dan tekanan yang sama untuk distilasi dan reaksi sehingga lebih cocok untuk diterapkan di proses reaksi katalisis heterogen,” ungkap lulusan Universite de Technologie de Compiegne, France ini. 

Selain distilasi reaktif, dikembangkan pula adsorpsi reaktif yang merupakan integrasi proses adsorpsi dengan reaksi kimia di mana proses adsorpsi dan reaksi kimia berada dalam satu unit operasi. Sistem ini dapat digunakan untuk memperbaiki pengambilan sulfur elemental dari gas asam.

Salah satu aplikasi penerapan reaksi kimia dalam proses pemisahan yang dikembangkan di Lab Pemisahan adalah proses peningkatan kualitas batuan kapur dengan reaktor venturi bersirkulasi. Indonesia memiliki potensi batuan kapur yang melimpah sehingga dapat dikelola dengan optimal. “Untuk meningkatkan kualitasnya, batuan kapur CaCO3 biasanya dibakar pada suhu 800-900 Celcius sehingga menghasilkan kapur tohor (CaO) dan gas CO2. CaO memiliki sifat yang rapuh. Setelah itu dilakukan proses hidratasi yang melibatkan air sehingga akan membentuk kapur padam (Ca(OH)2). Dan proses selanjutnya adalah mereaksikan kapur padam dengan gas CO2 kembali untuk membentuk batuan kapur CaCO3 yang kualitasnya dapat lebih jika yang direaksikan adalah larutan jenuhnya bukan dalam bentuk bubur (slurry),” jelas Prof. Danu.

Reporter: Billy Akbar Prabowo (Teknik Metalurgi, 2016)