1. Laporan Fluidisasi Kel 5
description
Transcript of 1. Laporan Fluidisasi Kel 5
SATUAN OPERASI
FLUIDISASI
LAPORAN
Dosen Pembimbing : Ir. Umar Khayam
Tanggal Praktikum : 05 Juni 2014
Tanggal Penyerahan Laporan : 16 Juni 2014
Oleh
Kelompok 5
Muhamad Nur Hidayat 121411019
Nurdita Lestari 121411021
Kelas 2A
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
A. TUJUAN
1. Membuat kurva karakteristik fluidisasi.
2. Menentukan rapat massa butiran padat.
3. Menentukan harga kecepatan alir minimum Umf dari kurva karakteristik dan dari
perhitungan.
4. Mengetahui pengaruh ukuran partikel dan tinggi unggun terhadap Umf.
B. DASAR TEORI
Fluidisasi adalah peristiwa dimana unggun berisi butiran padat berkelakuan seperti
fluida karena dialiri oleh fluida. Dalam kata lain fluidisasi merupakan metoda
pengontakan butiran-butiran padatan dengan fluida baik cair maupun gas. Metoda ini
diharapkan butiran padatan memiliki sifat seperti fluida dengan viskositas tinggi.
Manfaat dari sifat padatan yang terfluidisasi adalah sifatnya yang dapat dialirkan
sehingga memungkinkan operasi menggunakan padatan dapat bersifat kontinyu. Selain
itu keuntungan lain adalah dengan terangkatnya butiran sampai mengapung ini membuat
luas permukaan kontak sangat besar sehingga operasi menjadi sangat efektif.
Ketika fluida atau gas mengalir dengan laju kecil pada kolom berisi unggun
padatan, maka tekanan gas akan berkurang sepanjang unggun padatan. Apabila laju
aliran gas diperbesar terus, maka besarnya penurunan tekanan gas sepanjang unggun juga
akan bertambah, hingga pada suatu saat dimana butiran padatan tersebut terangkat oleh
aliran gas maka penurunan tekanan menjadi tetap. Keadaan dimana padatan terangkat
sehingga tidak lagi berupa unggun diam disebut terfluidisasi, artinya padatan tersuspensi
dalam gas dan pada keadaan ini sifat dari padatan tidak lagi seperti semula tidak berubah
seperti fluida, yaitu dapat dialirkan melalui pipa maupun keran. Besarnya kecepatan
minimum yang diperlukan untuk membuat padatan unggun diam menjadi terfluidisasi
tergantung beberapa faktor seperti besarnya diameter padatan, porositas padatan, rapat
massa padatan, dan faktor bentuk dari butiran padat.
(www.edibon.com)
Fenomena-fenomena yang dapat terjadi pada prose fluidisasi antara lain:
1. Fenomena fixed bed yang terjadi ketika laju alir fluida kurang dari laju minimum
yang dibutuhkan untuk proses awal fluidisasi. Pada kondisi ini partikel padatan tetap
diam.
2. Fenomena minimum or incipient fluidization yang terjadi ketika laju alir fluida
mencapai laju alir minimum yang dibutuhkan untuk proses fluidisasi. Pada kondisi ini
partikel-partikel padat mulai terekspansi.
3. Fenomena smooth or homogenously fluidization terjadi ketika kecepatan dan
distribusi aliran fluida merata, densitas dan distribusi partikel dalam unggun sama
atau homogen sehingga ekspansi pada setiap partikel padatan seragam.
4. Fenomena bubbling fluidization yang terjadi ketika gelembung – gelembung pada
unggun terbentuk akibat densitas dan distribusi partikel tidak homogen.
5. Fenomena slugging fluidization yang terjadi ketika gelembung-gelembung besar yang
mencapai lebar dari diameter kolom terbentuk pada partikel-partikel padat.Pada
kondisi ini terjadi penorakan sehingga partikel-partikel padat seperti terangkat.
6. Fenomena chanelling fluidization yang terjadi ketika dalam ungggun partikel padatan
terbentuk saluran-saluran seperti tabung vertical.
7. Fenomena disperse fluidization yang terjadi saat kecepatan alir fluida melampaui
kecepatan maksimum aliran fluida. Pada fenomena ini sebagian partikel akan terbawa
aliran fluida dan ekspansi mencapai nilai maksimum.
Fenomena-fenomena fluidisasi tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor:
1. laju alir fluida dan jenis fluida
2. ukuran partikel dan bentuk partikel
3. jenis dan densitas partikel serta faktor interlok antar partikel
4. porositas unggun
5. distribusi aliran
6. distribusi bentuk ukuran fluida
7. diameter kolom
8. tinggi unggun
Keuntungan proses fluidisasi, antara lain:
1. Sifat unggun yang menyerupai fluida memungkinkan adanya aliran zat padat secara
kontinu dan memudahkan pengontrolan,
2. Kecepatan pencampuran yang tinggi membuat reaktor selalu berada dalam kondisi
isotermal sehingga memudahkan pengendaliannya,
3. Sirkulasi butiran-butiran padat antara dua unggun fluidisasi memungkinkan
pemindahan jumlah panas yang besar dalam reaktor,
4. Perpindahan panas dan kecepatan perpindahan massa antara partikel cukup tinggi,
5. Perpindahan panas antara unggun terfluidakan dengan media pemindah panas yang
baik memungkinkan pemakaian alat penukar panas yang memiliki luas permukaan
kecil.
Sebaliknya, kerugian proses fluidisasi antara lain:
1. Selama operasi partikel-partikel padat mengalami pengikisan sehingga karakteristik
fluidisasi dapat berubah dari waktu ke waktu,
2. Butiran halus akan terbawa aliran sehingga mengakibatkan hilangnya sejumlah
tertentu padatan,
3. Adanya erosi terhadap bejana dan sistem pendingin,
4. Terjadinya gelombang dan penorakan di dalam unggun sering kali tidak dapat
dihindari sehingga kontak antara fluida dan partikel tidak seragam. Jika hal ini terjadi
pada reaktor, konversi reaksi akan kecil.
Pada operasi fluidisasi :
DpUmf ρ fμ
=[ (33 ,7 )2+0 ,0408D
p3 ρf (ρp−ρ f )μ2 ]−33 ,7
……………(1.1)
Untuk keadaan khusus :
Nre < 20 ; (Nre= ρ Dv
μ )
Umf =
Dp
2( ρp−ρ f )1650 μ ……………..………..........….(1.2)
Nre > 1000 ; (Nre= ρ Dv
μ )
Umf = (
Dp .g . (ρ p−ρf )24 ,5 ρ f
)1/2……………..……...........…..(1.3)
Dimana :
Dp = Diameter padatan (mm)
ρp = Rapat massa padatan (kg/m3)
ρf = Rapat massa gas (kg/m3)
Umf = Kecepatan gas minimum (m/dt)
G = grafitasi (m/dt2)
μ = Viskositas gas (Ndt/m2)
Karakteristik Unggun terfluidakan
Log P A
D B
log Umf
log U0
Gambar 2 : Grafik antara log (P) terhadap log (U0) pada peristiwa fluidisasi.
U0 = Kecepatan superfisial rata-rata fluida
P = kehilangan tekanan pada unggun
= perbedaan antara tekanan fluida yang akan masuk unggun dan tekanan
fluida yang akan keluar unggun.
Fluida dialirkan kedalam kolom dengan kecepatan atas dasar kolom kosong, U0.
Yang berarti kecepatan rata-rata fluida dalam kolom kosong dengan luas penampang
sama dengan penampang unggun pada laju alir volume yang sama dengan laju alir fluida
dalam unggun.
Sehingga, U0 = Q/A
Dimana Q : Laju alir volume (m3/s)
A: Luas penampang kolom kosong (m2)
Dengan peningkatan kecepatan fluida, tinggi unggun juga meningkat, tetapi kehilangan
tekanan (P) akan konstan. Dari kenyataan ini menunjukkan bahwa geometri intern
unggun berubah terutama mengenai porositas unggun (), yaitu fraksi ruang kosong
dalam unggun.
C. ALAT DAN BAHAN
Alat Bahan
Kolom Fluidisasi
Pompa Udara
Rotameter Udara
Kerangan Pengatur Laju Alir Udara
Kerangka Tempat Padatan
Piknometer
Jangka Sorong
Neraca Timbang
Pasir Silika
Air
D. PROSEDUR KERJA
1. Penentuan Massa Jenis Partikel
Siapkan piknometer yang sudah bersih dan kering
Timbang dengan neraca piknometer kosong
Masukkan air sampai piknometer penuh dan timbang dengan menggunakan neraca
Isi piknometer dengan partikel padat yang akan digunakan
Kosongkan piknometer dan keringkan
Isi dengan air sampai penuh kemudia timbang dengan neraca
Ulangi prosedur diatas dengan menggunakan ukuran partikel yang lebih besar
2. Percobaan Fluidisasi
Nyalakan pompa udara dan atur kecepatan udara yang kecil, kemudian matikan pompa udara
Isi tabung dengan partikel padatan dengan diameter 267 μm setinggi 3 cm
Nyalakan pompa dan catat ∆P unggun dan laju alir udara Q
Besarkan laju alir udara dengan menggunakan keran secara bertahap dan ukur ∆P setiap kenaikan laju alir udara
Ulangi prosedur tersebut untuk ketinggian 4 dan 5 cm, serta untuk diameter partikel 480 μm
E. DATA PENGAMATAN
A. Menghitung Rapat Massa Partikel
Zeolit (gr) Bata (gr)
Piknometer kosong, Wa 12.5 12.5
Piknometer isi air penuh, Wb 37.59 37.59
Piknometer isi padatan
setengah, Wc 29.66 24
Piknometer isi padatan, Wd 46.38 42.28
B. Data Fluidisasi
a. Zeolit
Ukuran
(mm)
Tinggi
(cm)Kondisi
Laju Alir
(L/min)ΔP (cmH20) ΔP (Pa)
0.2
2
Diam 3 0 0
Bergera
k 6.5 0.1 9.806
Terbang 10 0.5 49.03
3
Diam 6.5 0.7 68.642
Bergera
k 7.5 1 98.06
Terbang 13 1.5 147.09
4
Diam 7 1 98.06
Bergera
k 10 2 196.12
Terbang 15 3 294.18
0.355
3
Diam - - -
Bergera
k 13 0.1 9.806
Terbang 25 0.5 49.03
4 Diam 15 0.5 49.03
Bergera 25 1.5 147.09
k
Terbang - - -
b. Bata
Ukuran
(mm)
Tinggi
(cm)Kondisi
Laju Alir
(L/min)ΔP (cmH20) ΔP (Pa)
0.1
5
Diam 5 1.3 127.478
Bergera
k 7 1 98.06
Terbang 12 3 294.18
6
Diam 6 2 196.12
Bergera
k 8 2 196.12
Terbang 15 4.3 421.658
7
Diam 8 3.4 333.404
Bergera
k 10 3.4 333.404
Terbang 17 4.5 441.27
0.355
2.5
Diam 6 0.5 49.03
Bergera
k 8 0.7 68.642
Terbang 13 1.5 147.09
4
Diam 5 1.5 147.09
Bergera
k 11 2.5 245.15
Terbang 18 3 294.18
F. PENGOLAHAN DATA
1. Menghitung Rapat Massa Partikel
a) Menghitung volume piknometer
Volume piknometer = volume air penuh
Massa air penuh = Wb - Wa
= (37,59 – 12,5) gram
= 25,09 gram
Rapat massa air ρa = 0,9971 gr/mL
Volume air penuh = Massaair penuhRapat massaair
= 25,04 gram
0,9971gr /mL
= 26,16 mL
b) Menghitung volume air pada pikno berisi padatan dan air hingga penuh
Massa air dalam pikno = Wd - Wc
Volume air = massaair dalam pikno
ρair
Wc (gr) Wd (gr) ρair (gr/mL)
Massa Air
dalam
Pikno (gr)
Volume Air
(mL)
Zeolit 29.66 46.38 0.997 16.72 16.77
Bata 24 42.28 0.997 18.28 18.34
c) Menghitung rapat massa butiran
Massa butiran = Wc - Wa
Volume butiran = volume pikno – volume air
Rapat massa butiran = Massabutiranvolume butiran
Wc (gr) Wa (gr)Volume
Pikno (mL)
Volume Air
(mL)
Massa
Butiran
(gr)
Rapat Massa
Butiran
(gr/mL)
Zeolit 29.66 12.5 25.09 16.77 17.16 1.023
Bata 24 12.5 25.09 18.34 11.5 0.627
2. Menghitung Umf Berdasarkan Perhitungan
a) Rapat massa udara ( P = 1atm )
Tf = 298 K
ρ f = 28,97 (1
22,414¿( 273,2
T f
)
= 28,97 (1
22,414¿( 273,2
298)
= 1,18 kg/m3
b) Laju alir linear linear udara ( U )
Menghitung luas tabung (A) :
Keliling =πD
19 cm = (3,14) D
Diameter luar = 6,05 cm ≈ 6,05 x 10-2 m
Tebal tabung = 0,8 cm ≈ 0,8 x 10-2 m
Diameter dalam (D) = D luar – tebal
= 6,05 x 10-2 m – 0,8 x 10-2 m
= 5,25 x 10-2 m
Luas tabung (A) = 14π D2
= 14
(3,14 )(0,0525)2
= 2,164 x 10-3 m2 ≈
U = QA
1. Zeolit
Ukuran (mm) Tinggi (cm)
Kondisi Q (m3/s) A (m2) U (m/s)
0.2
2
Diam 0.000050 0.002164 0.0231Bergerak 0.000108 0.002164 0.0501Terbang 0.000167 0.002164 0.0770
3
Diam 0.000108 0.002164 0.0501Bergerak 0.000125 0.002164 0.0578Terbang 0.000217 0.002164 0.1001
4
Diam 0.000117 0.002164 0.0539Bergerak 0.000167 0.002164 0.0770Terbang 0.000250 0.002164 0.1155
0.355
3
DiamBergerak 0.000217 0.002164 0.1001Terbang 0.000417 0.002164 0.1925
4
Diam 0.000250 0.002164 0.1155Bergerak 0.000417 0.002164 0.1925Terbang
2. Bata
Ukuran (mm) Tinggi (cm)
Kondisi Q (m3/s) A (m2) U (m/s)
0.1
5Diam 0.000083 0.002164 0.0385Bergerak 0.000117 0.002164 0.0539Terbang 0.000200 0.002164 0.0924
6Diam 0.000100 0.002164 0.0462Bergerak 0.000133 0.002164 0.0616Terbang 0.000250 0.002164 0.1155
7Diam 0.000133 0.002164 0.0616Bergerak 0.000167 0.002164 0.0770Terbang 0.000283 0.002164 0.1309
0.355
2.5Diam 0.000100 0.002164 0.0462Bergerak 0.000133 0.002164 0.0616Terbang 0.000217 0.002164 0.1001
4Diam 0.000083 0.002164 0.0385Bergerak 0.000183 0.002164 0.0847Terbang 0.000300 0.002164 0.1386
c) Bilangan Reynold
NRE = ρu Dμ
1. Zeolit
Ukuran(mm)
Tinggi (cm)
Kondisi U (m/s) Dpartikel (m) ρPartikel (kg/m3)
μUdara (kg/m.s) Nre
0.2
2Diam 0.023105 0.0002 1023 0.0000186 254.159Bergerak 0.050062 0.0002 1023 0.0000186 550.678Terbang 0.077018 0.0002 1023 0.0000186 847.197
3Diam 0.050062 0.0002 1023 0.0000186 550.678Bergerak 0.057763 0.0002 1023 0.0000186 635.397Terbang 0.100123 0.0002 1023 0.0000186 1101.356
4Diam 0.053913 0.0002 1023 0.0000186 593.038Bergerak 0.077018 0.0002 1023 0.0000186 847.197Terbang 0.115527 0.0002 1023 0.0000186 1270.795
0.355
3DiamBergerak 0.100123 0.000355 1023 0.0000186 1954.906Terbang 0.192545 0.000355 1023 0.0000186 3759.435
4Diam 0.115527 0.000355 1023 0.0000186 2255.661Bergerak 0.192545 0.000355 1023 0.0000186 3759.435Terbang
2. Bata
Ukuran(mm)
Tinggi (cm)
Kondisi U (m/s) Dpartikel (m)
ρPartikel (kg/m3)
μUdara (kg/m.s) Nre
0.1
5Diam 0.038509 0.0001 627 0.0000186 129.812Bergerak 0.053913 0.0001 627 0.0000186 181.737Terbang 0.092421 0.0001 627 0.0000186 311.550
6Diam 0.046211 0.0001 627 0.0000186 155.775Bergerak 0.061614 0.0001 627 0.0000186 207.700Terbang 0.115527 0.0001 627 0.0000186 389.437
7Diam 0.061614 0.0001 627 0.0000186 207.700Bergerak 0.077018 0.0001 627 0.0000186 259.625Terbang 0.130930 0.0001 627 0.0000186 441.362
0.355
2.5Diam 0.046211 0.000355 627 0.0000186 553.001Bergerak 0.061614 0.000355 627 0.0000186 737.334Terbang 0.100123 0.000355 627 0.0000186 1198.168
4Diam 0.038509 0.000355 627 0.0000186 460.834Bergerak 0.084720 0.000355 627 0.0000186 1013.835Terbang 0.138632 0.000355 627 0.0000186 1659.002
1. Zeolit
Ukuran Partikel 0,2 mm
NRE > 1000 (Turbulen)
Umf = Dpx ( ρp−ρf )
24,5 ρf
= 0.0002x (1023−1,18)
24,5 x1,18
= 0,0071 m/s
20 < NRE < 1000 (Transisi)
DpxUmf x ρpμ
= [(33,7)2 + 0,0408 x D p3 x ρf ( ρp−ρf )
μ2]1/2 – 33,7
0,0002x Umf x10230.0000186
= [(33,7)2 + 0,0408 x 0.00023 x 1.18(1023 –1.18)
0,00001862 ]1/2 –
33,7
1100.Umf = 0,0169
Umf = 1,54 x 10-5 m/s
Ukuran Partikel 0,355 mm
NRE > 1000 (Turbulen)
Umf = Dpx ( ρp−ρf )
24,5 ρf
= 0.000355 x(1023−1,18)
24,5 x1,18
= 0,125 m/s
2. Bata
Ukuran Partikel 0,1 mm
20 < NRE < 1000 (Transisi)
DpxUmf x ρpμ
= [(33,7)2 + 0,0408 x D p3 x ρf ( ρp−ρf )
μ2]1/2 – 33,7
0,0001x Umf x6270.0000186
= [(33,7)2 + 0,0408 x 0.00013 x 1.18(627 – 1.18)
0,00001862 ]1/2 –
33,7
3370,97.Umf = 0,00123
Umf = 3,64 x 10-7 m/s
Ukuran Partikel 0,355
20 < NRE < 1000 (Transisi)
DpxUmf x ρpμ
= [(33,7)2 + 0,0408 x D p3 x ρf ( ρp−ρf )
μ2]1/2 – 33,7
0,000355 xUmf x6270.0000186
= [(33,7)2 + 0,0408 x 0.0003553 x 1.18(627 – 1.18)
0,00001862 ]1/2 –
33,7
11966,93.Umf = 0,0577
Umf = 4,82 x 10-6 m/s
NRE > 1000 (Turbulen)
Umf = Dpx ( ρp−ρf )
24,5 ρf
= 0.000355 x(627−1,18)
24,5 x1,18
= 0,00768 m/s
3. Menghitung Umf Berdasarkan Kurva Karakteristik
1. Zeolit
Ukuran (mm)
Tinggi (cm)
ΔP (Pa) U (m/s) Log U
0.2
20 0.023105 -1.63629
9.806 0.050062 -1.300549.03 0.077018 -1.11341
368.642 0.050062 -1.3005
98.06 0.057763 -1.23835147.09 0.100123 -0.99947
498.06 0.053913 -1.26831
196.12 0.077018 -1.11341294.18 0.115527 -0.93732
0.355
3-
9.806 0.100123 -0.9994749.03 0.192545 -0.71547
449.03 0.115527 -0.93732
147.09 0.192545 -0.71547-
-1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -10
10
20
30
40
50
60
Kurva Karakteristik Fluidisasi Zeolit 0,2mm(unggun 2 cm)
Log U
ΔP (P
a)
Log Umf = -1,4
Umf = 0,039 m/s
-1.35 -1.3 -1.25 -1.2 -1.15 -1.1 -1.05 -1 -0.950
20
40
60
80
100
120
140
160
Kurva Karakteristik Fluidisasi Zeolit 0,2mm(unggun 3 cm)
Log U
ΔP (P
a)
Tak Terfluidisasi
-1.3 -1.25 -1.2 -1.15 -1.1 -1.05 -1 -0.95 -0.90
50
100
150
200
250
300
350
Kurva Karakteristik Fluidisasi Zeolit 0,2mm(unggun 4 cm)
Log U
ΔP (P
a)
-1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 -0.90
50
100
150
200
250
300
350
Kurva Karakteristik Fluidisasi Zeolit 0,2mm
4 cm3 cm2 cm
Log U
ΔP (P
a)
2. Bata
Ukuran (mm)
Tinggi (cm)
ΔP (Pa) U (m/s) Log U
0.1
5127.478 0.038509 -1.41444
98.06 0.053913 -1.26831294.18 0.092421 -1.03423
6196.12 0.046211 -1.33526196.12 0.061614 -1.21032
421.658 0.115527 -0.93732
7333.404 0.061614 -1.21032333.404 0.077018 -1.11341
441.27 0.130930 -0.88296
0.355
2.549.03 0.046211 -1.33526
68.642 0.061614 -1.21032147.09 0.100123 -0.99947
4147.09 0.038509 -1.41444245.15 0.084720 -1.07202294.18 0.138632 -0.85814
-1.45 -1.4 -1.35 -1.3 -1.25 -1.2 -1.15 -1.1 -1.05 -10
50
100
150
200
250
300
350
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,1mm(unggun 5 cm)
Log U
ΔP (P
a)
Log Umf= -1,3Umf= 0,05 m/s
-1.4 -1.35 -1.3 -1.25 -1.2 -1.15 -1.1 -1.05 -1 -0.95 -0.90
50100150200250300350400450
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,1mm(unggun 6 cm)
Log U
ΔP (P
a)
Log Umf = -1,28 Umf = 0,052 m/s
-1.25 -1.2 -1.15 -1.1 -1.05 -1 -0.95 -0.9 -0.850
50100150200250300350400450500
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,1mm(unggun 7 cm)
Log U
ΔP (P
a)
Log Umf = -1,18
Umf = 0,066 m/s
-1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 -0.9 -0.80
50100150200250300350400450500
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,1mm
7 cm6 cm5 cm
Log U
ΔP (P
a)
-1.4 -1.35 -1.3 -1.25 -1.2 -1.15 -1.1 -1.05 -1 -0.950
20
40
60
80
100
120
140
160
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,355mm(unggun 2,5 cm)
Log U
ΔP (P
a)
-1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 -0.9 -0.80
50
100
150
200
250
300
350
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,355mm(unggun 4 cm)
Log U
ΔP (P
a)
-1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 -0.9 -0.80
50
100
150
200
250
300
350
Kurva Karakteristik Fluidisasi Bata 0,355mm
4 cm2,5 cm
Log U
ΔP (P
a)
G.PEMBAHASAN
MUHAMAD NUR HIDAYAT (121411019)
Fluidisasi adalah proses mengontakkan fluida dengan partikel padat sehingga partikel
padat terfluidisasi. Terfluidisasi mempunyai arti yaitu partikel padatan mempunyai sifat
menyerupai fluida yang dapat mengalir. Pada praktikum kali ini dilakukan fluidisasi dengan
mengontakkan udara sebagai fluida, dengan partikel padatan yaitu zeolite dan batu bata.
Zeolit dan batu bata mempunyai karakteristik padatan yang berbeda sehingga terjadi variasi
dalam praktikum.
Karakteristik padatan yang berpengaruh dalam fluidisasi yaitu massa jenis padatan,
dan diameter partikel. Rapat jenis bahan diketahui dengan menggunakan piknometer, sedang
diameter partikel dapat diketahui dari ukuran rata- rata partikelnya. Ukuran Zeolit yang
digunakan yaitu 0,2 mm , 0,355 mm dan untuk Batu bata yaitu pada ukuran 0,1 mm dan
0,355 mm dengan tinggi unggun berbeda- beda.
Dalam proses fluidisasi, saat fluida dikontakkan dengan padatan maka ada tiga
kondisi yang dilalui oleh padatan tersebut, yaitu saat padatan diam, bergerak dan terfluidisasi.
Pada kondisi tersebut dilakukan pengukuran Pressure drop ∆P yang terjadi. Terjadinya
pressure drop ∆P udara dikarenakan udara bertumbukkan dengan partikel padatan, sehingga
energy kinetic dari padatan bertambah sedangkan tekanan fluida yang mengenainya
berkurang. Energy kinetis dari padatan inilah yang menyebabkan fluida bergerak. Laju alir
udara minimum saat padatan mulai bergerak (terfluidisasi) yaitu Umf dapat diamati dari data
praktikum.
Penentuan nilai Umf dilakukan dengan dua cara yaitu berdasarkan kurva karakteristik
dan perhitungan. Umf berdasarkan perhitungan dipengaruhi oleh nilai bilangan reynold (NRe).
Nilai Umf yang diperoleh dari kurva karakteristik dan perhitungan berbeda, hal ini
disebabkan karena dalam perhitungan dipengaruhi oleh nilai bilangan reynold dan diameter
partikel, sedangkan kurva karakteristik dipengaruhi oleh perbedaan tekanan dan pembacaan
grafik.
Dari pengolahan data dilihat bahwa semakin tinggi unggun maka semakin tinggi nilai
Umf. Hal ini dikarenakan partikel semakin banyak yang menyebabkan partikel semakin
berat. Sementara semakin besar ukuran diameter partikel maka semakin besar pula nilai dari
Umf. Hal ini disebabkan ukuran diameter partikel yang lebih besar memiliki rapat massa dan
berat yang lebih besar. Sebagian data bahan tidak terfluidisasi secara sempurna, dikarenakan
berat padatan tidak sebanding dengan laju alir udara yang masuk. Pada sebagian grafik juga
terlihat bahwa kurva karakteristik tidak menunjukkan saat dimana padatan mencapai Umf
dikarenakan data yang diambil tidak memadai.
H.KESIMPULAN
1. Perolehan Nilai Umf dapat diperoleh dari perhitungan dipengaruhi oleh nilai bilangan
reynold
2. Perhitungan Nilai Umf berdasarkan kurva karakteristik fluidisasi dipengaruhi oleh
beda tekanan.
3. Rapat massa partikel :
a. Zeolit mempunyai ρ = 1023 kg/m3
b. Batu Bata mempunyai ρ = 627 kg/m3
4. Nilai Umf
Berdasarkan Perhitungan
Ukuran Partikel
(mm)
Umf transisi(m/s)
Umf turbulen(m/s)
Zeolit0.2 1,54 x 10-5 0,0071
0.355 - 0,125
Batu Bata
0.1 3,64 x 10-7 -
0.355 4,82 x 10-6 0,00768
Kurva Karakteristik Fluidisasi
Jenis Padatan Ukuran (mm) Tinggi (cm) Umf (m/s)
Zeolit 0.22 0.0393 Tak terfluidisasi4 Tak terfluidisasi
Batu Bata0.1
5 0.056 0.0527 0.066
0.3552.5 Tak terfluidisasi4 Tak terfluidisasi
5. Semakin tinggi unggun maka semakin tinggi nilai Umf, Sementara semakin besar
ukuran diameter partikel maka semakin besar nilai dari Umf.
DAFTAR PUSTAKA
Djauhari, Agus.”Modul Praktikum Fluidisasi Padat Gas”.Bandung : Politeknik NegeriBandung