Module_UOP 1 (Ind).docx
-
Upload
julianofadini -
Category
Documents
-
view
217 -
download
0
Transcript of Module_UOP 1 (Ind).docx
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
1/84
MODUL PRAKTIKUM
UNIT OPERASI PROSES I
LABORATORIUM PROSES OPERASI TEKNIK &
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2013
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
2/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
VISI DAN MISI
DEPARTMENT TEKNIK KIMIA
VISI
“To become a world class Chemical Engineering Department as center of
excellence for education and research in chemical engineering”
MISI
The Department seeks t pr!i"e the #est $ua%it& ' un"erra"uate an"
pstra"uate e"uatin* The Department +i%% pr!i"e a #ra",#ase" e"uatin
an" "esin e-periene. ena#%in stu"ents t a""ress hemia% enineerin
pr#%ems* /urthermre. the Department +i%% pr!i"e stu"ents +ith 'un"amenta%
e%ements t "e!e%p in the pr'essin in respnse t rapi"%& hanin tehn%&
an" sieta% nee"s an" e-petatins. an". +i%% a%s "e!e%p imprtant s't ski%%s
suh as pr#%em s%!in. mmuniatin. an" rup ski%%s*
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
3/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
KATA PENGANTAR
Pu2i s&ukur kami pan2atkan ke ha"irat Tuhan 3an 4aha uasa. karena "enan
rahmat "an hi"a&ah,N&a kami "apat men&e%esaikan pen&usunan #uku Petun2uk Praktikum
Unit Operasi Prses I*Praktikum Unit Operasi Prses I merupakan pe%enkap "ari mata ku%iah &an ter"apat
pa"a semester 5 "an 6 %eh 2urusan Teknik imia /aku%tas Teknik Uni!ersitas In"nesia*
A"apun pen&usunan #uku petun2uk praktikum ini "imaksu"kan untuk mem#antu mahasis+a
aar %e#ih mu"ah men"a%ami materi praktikum &an akan "i%aksanakan*
Se%an2utn&a kami sampaikan terima kasih &an setu%us,tu%usn&a kepa"a semua pihak
&an te%ah mem#antu pen&usunan #uku ini. serta kami sampaikan pu%a penharaan &an
setini,tinin&a kepa"a pemakai "an pem#aa &an ukup #er#aik hati men&aikan
kritik "an saran #ai per#aikan*
Akhirn&a kami #erharap sema #uku ini #erman'aat #ai pem#aa seka%ian*
Depk. /e#ruari 017
E"itr
enn& 8isher
Tim Pen&usun 9
1* Dr* Ir* Sukirn. 4*En*
* enn& 8isher. S*T*
7* N!ita Han"a&ani:* E%%en Da+itri
5* 3a Tama%a
6* An"ika ;a&a Rsu%
$i /a"h%i S&ahra. S*T*
?* /an"& 8a#e% Hnn
10* @isnu @ar"ana
11* A%i' urniaputera Artant
Teknik imia 7
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
4/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.............................................................................................................................i
VISI DAN MISI...................................................................................................................................ii
KATA PENGANTAR.........................................................................................................................iii
DAFTAR ISI.......................................................................................................................................iv
TATA TERTIB PRAKTIKUM...........................................................................................................v
FORMAT PENULISAN LAPORAN PRAKTIKUM.....................................................................vii
4ODU8 SIRUIT /8UIDA*****************************************************************************************************************1
4ODU8 O4PRESI=E8 /8O@******************************************************************************************************1
4ODU8 PO4PA SENTRI/UA8*****************************************************************************************************
4ODU8 /I8TRASI****************************************************************************************************************************?
4ODU8 /8UIDISASI DAN TRANS/ER PANAS DA8A4 UNUN TER/8UIDISASI*************75
4ODU8 ONDUSI*************************************************************************************************************************:1
4ODU8 DOU=8E PIPE HEAT EBCHANER********************************************************************************:6
4ODU8 ONESI*************************************************************************************************************************50
4ODU8 4IBIN*******************************************************************************************************************************61
Teknik imia :
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
5/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
TATA TERTIB PRAKTIKUM
1* eiatan praktikum UOP I ter"iri "ari tes a+a% (%eh pem#im#in). praktikum
pem#uatan %apran praktikum "an u2ian akhir
* Se#e%um tes a+a%. praktikan harus mempe%a2ari #ahan,#ahan &an akan"ipraktikumkan
7* Untuk setiap m"u% praktikum. se#e%um praktikan me%aksanakan praktikum
"i+a2i#kan menha"ap "sen pem#im#in untuk men"apatkan surat penuasan "ari
"sen &an #ersankutan (akan "ia"akan "iskusi "an tes a+a% se#e%um men"apatkan
persetu2uan "ari pem#im#in)
:* Praktikan ti"ak "i#enarkan menikuti praktikum se#e%um men"apatkan surat
penuasan &an "itan"a tanani pem#im#in ('rmu%ir "apat "iam#i% pa"a petuas
%a#ratrium UOP I)
5* Setiap anta ke%mpk "i+a2i#kan men&e"iakan #uku 2urna% &an "ipean %eh
ke%mpk praktikan6* epa"a setiap anta ke%mpk &an akan praktikum. 2um%ah anta ke%mpk
terse#ut harus %enkap* Apa#i%a sa%ah satu anta #erha%anan ha"ir. maka anta
ke%mpk terseut "ianap uurti"ak %u%us "a%am per#aan m"u% terse#ut. keua%i
a"a a%asan kuat*
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
6/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
7* 8apran praktikum 70
:* U2ian akhir 70
Sanksi 9
Setiap pe%anaran &an "i%akukan %eh praktikan kepa"a tata terti# "i atas "apat
"ikenakan sanksi se#aai #erikut.
1* Praktikan m"u% &an #ersankutan "i#ata%kan "an "itun"a pa"a +aktu &an %ain
* Praktikum m"u% &an #erankutan "i#ata%kan "an ti"ak "i#eri ni%ai
7* Se%uruh praktikum UOP I "ianap uur "an ti"ak "i#eri ni%ai
:* Se%uruh praktikum UOP I "ianap uur "an mahasis+a &an #ersankutan ti"ak
"iperkenankan menikuti praktikum UOP II pa"a peri"e #erikutn&a*
1*
Teknik imia 6
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
7/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
8/84
u
3
/
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL SIRKUIT FLUIDA
I. Tuju! P"#$%!
1* 4empe%a2ari si'at,si'at a%iran '%ui"a "a%am #e#erapa 2enis ukuran pipa*
* 4emper%eh penertian tentan peru#ahan tekanan &an ter2a"i pa"a a%iran '%ui"a*
7* 4empe%a2ari karakteristik tekanan a%at penukur flowrate
II. T"%#i
/%ui"a a"a%ah suatu >at &an mempun&ai kemampuan #eru#ah seara kntin&u apa#i%a
mena%ami mena%ami eseran. atau mempun&ai reaksi terha"ap teanan eser sekei%
apapun* /%ui"a ter#ai men2a"i "ua tipe &aitu '%ui"a as "an air*
Pa"a am#ar 1 "i #a+ah ini ter%ihat #ah+a "ua #uah pe%at para%%e% "enan %uas A. #er2arak &.
"iantaran&a ter"apat '%ui"a* Pe%at #aian #a+ah "i#uat "iam. se"ankan pe%at #aian atas
"itarik %eh a&a / sehina #ererak "enan keepatan u*
G'# 1. ra"ien eepatan A%iran /%ui"a "i antara Dua Pe%at Para%e%
A"an&a a&a khesi men&e#a#kan '%ui"a ikut #ererak searah F * Apa#i%a 2arak y ukup kei%.
'%ui"a seakan #ererak seara #er%apis,%apis "enan keepatan #er#e"a atau "ikatakan ter"apat
ra"ien keepatan* Dari eksperimen "i"apatkan #ah+a9
F = Au
y
Apa#i%a u( y "ianti "enan ra"ien keepatan du(dy. "iper%eh 9
F
A =τ
du
dy
Dimana τ "ise#ut teanan eser ( shear stress)* Hu#unan antara τ "an du(dy menun2ukkan
si'at re%i '%ui"a seperti ter%ihat pa"a am#ar : #erikut9
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
9/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
G'# )* Hu#unan Teanan eser "enan ra"ien keepatan
Pa"a ra'ik "i atas. hu#unan &an pa%in se"erhana "itun2ukkan %eh kur!a A '%ui"a &an
menikuti kur!a A "ise#ut '%ui"a Newtonian "imana #entuk persamaann&a a"a%ah
τ = μdu
gc dy
a"a%ah ke'isien !isksitas atau !isksitas "inamik atau !isksitras a#s%ut* /%ui"a &an ti"ak
menikuti kur!a ! "ise#ut Non"Newtonian Fluid * Non"Newtonian Fluid mempun&ai tia su#
&aitu 9
a) /%ui"a "imana teanan eser han&a terantun pa"a ra"ient keepatan sa2a. "an +a%aupunhu#unan antara teanan eser "an ra"ient keepatan ti"ak %inier. namun ti"ak terantun
pa"a +aktu sete%ah '%ui"a meneser*
#) /%ui"a "imana teanan eser ti"ak han&a terantun pa"a ra"ient keepatan tetapi terantun
pu%a pa"a +aktu airan meneser atau pa"a kn"isi se#e%umn&a*
) /%ui"a !isus,e%astis &an menun2ukkan karakteristik "ari >at pa"a e%asti "an '%ui"a !isus*
Da%am '%ui"a &an mena%ir ter"apat a&a,a&a &an #eker2a antara %ain a&a ra!itasi. a&a
tekanan. a&a !isksitas. a&a inersia. a&a teanan permukaan. "an %ain,%ain* Untuk a%iran
'%ui"a &an mena%ir me%a%ui sa%uran &an terisi penuh. a&a,a&a &an pa%in #erpenaruh
a"a%ah a&a inersia "an a&a !isksitas* Per#an"inan antara a&a inersia terha"ap a&a
!isksitas ini "ise#ut #i%anan Re&n%"* Untuk sa%uran #er#entuk pipa #i%anan Re&n%"
a"a%ah9
ℜ= Dρv
μ
Dimana9 Re G #i%anan Re&n%"
Teknik imia ?
A
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
10/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
D G "iameter pipa
# G "ensitas '%ui"a
G isksitas a#s%ut
/%ui"a &an mena%ir akan se%a%u men"apatkan tahanan &an "ise#a#kan %eh 'riksi antara
partike%,partike% '%ui"a maupun 'riksi antara partike% '%ui"a "enan permukaan sa%uran
/riksi merupakan keruian eneri mekanik sehina tekanan "i downstream men2a"i
#erkuran* =esarn&a kehi%anan eneri karena 'riksi menurut persamaan Darcy"$eisbah
a"a%ah se#aai #erikut 9
h L= f
LV 2
D2gc
Dimana 9 f G 'aktr 'riksi (blasius"darcy friction factor )
% G pan2an pipa
D G "iameter "a%am pipa
& G %a2u a%ir !%ume
g G knstanta kn!ersi
Huu!*! F+,%# F#i+-i ! Bi/!*! R"!%/
'agen"poiseuille me%a%ui eksperimenn&a menenai a%iran %aminer pa"a pipa menemukan
hu#unan se#aai #erikut9
h L=32
μ
ρ gc
L
D2V
=i%a persamaan "apat "isusun kem#a%i.
h L= 32
Dρ
2 μ
V
L
D
V 2
2gc
Teknik imia 10
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
11/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
h L= 64
DρV
μ
L
D
V 2
2 gc
h L=64
ℜ L
D
V 2
2 gc
Persamaan "iatas menun2ukkan hu#unan %inier antara f "an Re pa"a a%iran %aminer. pa"a
"asarn&a kehi%anan eneri pa"a a%iran %aminer han&a "ise#a#kan %eh (iscous drag sa2a.
se"ankan pa"a a%iran tur#u%en "ise#a#kan %eh erakan tur#u%en "ari arus eddy* O%eh karena
itu friction factor untuk a%iran tur#u%en "isampin #erantun pa"a Re 2ua pa"a kekerasan
permukaan pipa
f =∅(ℜ . ε / D)
)( D a"a%ah kekasaran re%ati'. &aitu per#an"inan antara tinin&a tn2%an,t2%an "i
permukaan #aian "a%am pipa terha"ap "iameter "a%am pipa* Hu#unan antara f "enan Re
"an )*D "apat "iper%eh "ari chart standard &an "ise#ut Friction factor Chart *
P#%i/ K"$",! P A/i#! /' Pi
Pa"a a%iran '%ui"a "i "a%am pipa. partike%,partike% '%ui"a #ererak "enan keepatan &an
#er#e"a* Pa"a partike% &an #era"a #er"ekatan "enan "in"in pipa mempun&ai keepatan
&an %e#ih ren"ah "i#an"in partike% &an ter%etak "i#aian tenah pipa "imana keepatann&a
maksimum* Ha% ini "ise#a#kan karena peru#ahan mmentum "an esekan,esekan &an
ter2a"i "i tiap %apisan* Untuk a%iran %aminer %apisan,%apisan '%ui"a ter"apat "ari "in"in pipa
sampai sum#u pipa (center line) sehina pr'i% keepatan partike%,partike% '%ui"a #er#entuk
para#%a seperti ter%ihat pa"a am#ar*
G'# ) Pr'i% eepatan /%iu"a pa"a A%iran 8aminer
Semakin #esar #i%anan Re&n%" maka mmentum &an #erpin"ah antar %apisan '%ui"a
semakin #esar* enaikan #i%anan Re&n%" sampai me%e+ati #atas kritisn&a akan
men&e#a#kan a%iran #eru#ah men2a"i a%iran tur#u%en "an ter2a"i "ua reina% a%iran. &aitu
Teknik imia 11
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
12/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
"aerah %aminer "ekat "in"in pipa "an "aerah tur#u%en mu%ai "ari #atas "aerah a%iran %aminer
hina sum#u pipa* Akhirn&a pr'i%e a%iran ti"ak para#%a %ai seperti ter%ihat pa"a am#ar "i
#a+ah*
G'# Pr'i% A%iran eepatan /%ui"a pa"a A%iran Tur#u%en
Daerah %aminer akan semakin tipis "enan kenaikan #i%anan Re&n%" "an semakin
mempun&ai arti "i#an"inkan "enan kekasaran "in"in pipa* Itu%ah se#a#n&a 'aktr 'riksi
pa"a a%iran %aminer han&a #erantun pa"a #i%anan Re&n%" "an #ereser semakin
#erantun pa"a kekesaran "in"in pipa untuk a%iran tur#u%en*
K"4i/!*! E!"#*i Fi,,i!*
ehi%anan eneri pa"a fitting "an keranan,keranan seara umum "apat "iam#arkan
"enan persamaan
h L=k V
2
2 gc
Dimana.k =f ¿
D
"enan %e merupakan pan2an eki!a%en "ari fitting *
P"!*u+u# F/%5#,"
;enis a%at ukur a%iran '%ui"a &an pa%in #an&ak "iunakan "iantaran&a a%at ukur %ainn&a
a"a%ah a%at ukur '%ui"a 2enis a%iran '%ui"a* Ha% ini "ikarenakan %eh knstruksin&a &anse"erhana "an pemasanann&a &an mu"ah* A"a #e#erapa 2enis a%at untuk menukur %a2u
suatu '%ui"a* =e#erapa a%at &an #iasa "iunakan "iantaran&a &aitu !enturi '%+ meter "an
ri'ie '%+ meter*
Pa"a "asarn&a prinsip ker2a "ari keempat a%at ukur ini a"a%ah sama &aitu #i%a a%iran '%ui"a
&an mena%ir me%a%ui a%at ukur ini mena%ir maka akan ter2a"i per#e"aan tekanan se#e%um
sesu"ah a%at ini* =e"a tekanan men2a"i #esar #i%a %a2u a%iran &an "i#erikan kepa"a a%at ini
#ertam#ah*
V"!,u#i /%5'","#
Teknik imia 1
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
13/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
A%at penukur '%+rate ini ter#entuk "ari #aian masuk &an mempun&ai '%ens. &an ter"iri
"ari #aian pen"ek #er#entuk si%in"er "an keruut terptn* =aian %eher #er'%ens "an #aian ke%uar
2ua #er'%ens &an ter"iri "ari keruut terptn &an pan2an* Da%am !enturimeter. keepatan '%ui"a
#ertam#ah "an tekanann&a #erkuran "i "a%am keruut se#e%ah hu%u* Penurunan tekanan "i "a%am
keruut hu%u itu %a%u "iman'aatkan untuk menukur %a2u a%iran me%a%ui instrument itu* eepatan
'%ui"a kemu"ian #erkuran %ai "an se#aian #esar tekanan a+a%n&a kem#a%i pu%ih "i "a%am keruut
se#e%ah hi%ir* Aar pemu%ihan %apisan #atas "apat "ieah "an esekan minimum* O%eh karena itu
pa"a #aian penampunn&a menei% ti"ak a"a pemisahan. maka keruut hu%u "apat "i#uat %e#ih
pen"ek "aripa"a keruut hi%ir* esekann&a pun "i sini kei% 2ua* Denan "emikian ruan "an #ahan
pun "apat "ihemat* @a%aupun meteran !enturi "apat "iunakan untuk menukur as. namun a%at ini
#iasan&a "iunakan 2ua untuk menukur >at air terutama air*
G'# 6. enturi '%+ meter
Untuk enturi 4eter ini "apat "i#ai 7 #aian utama &aitu 9
a) =aian In%et
=aian &an #er#entuk %urus "enan "iameter &an sama seperti "iameter pipa atau er#n
a%iran* 8u#an tekanan a+a% "itempatkan pa"a #aian ini*
#) In%et Cne
=aian &an #er#entuk seperti keruut. &an #er'unsi untuk menaikkan tekanan '%ui"a*
) Thrat (%eher)
=aian tempat penam#i%an #e"a tekanan akhir #aian ini #er#entuk #u%at "atar* Ha% ini
"imaksu"kan aar ti"ak menurani atau menam#ah keepatan "ari a%iran &an ke%uar "ari
inlet cone*
Pa"a enturi meter ini '%ui"a masuk me%a%ui #aian in%et "an "iteruskan ke #aian outlet cone*
Pa"a #aian inlet ini "itempatkan titik penam#i%an tekanan a+a%* Pa"a #aian inlet cone
'%ui"a akan mena%ami penurunan tekanan &an "ise#a#kan %eh #aian inlet cone &an
Teknik imia 17
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
14/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
#er#entuk keruut atau semakin menei% ke#aian thrat* emu"ian '%ui"a masuk ke#aian
throat ini%ah tempat,tempat penam#i%an tekanan akhir "imana thrat ini #er#entuk #u%at
"atar* 8a%u '%ui"a akan me%e+ati #aian akhir "ari !enturi meter &aitu outlet cone* +utlet cone
ini #er#entuk keruut "imana #aian kei% #era"a pa"a throat . "an pa"a +utlet cone ini
tekanan kem#a%i nrma%*
;ika a%iran me%a%ui !enturi meter itu #enar,#enar tanpa esekan. maka tekanan '%ui"a &an
menina%kan meter tentu%ah sama persis "enan '%ui"a &an memasuki meteran "an
ke#era"aan meteran "a%am 2a%ur terse#ut ti"ak akan men&e#a#kan kehi%anan tekanan &an
#ersi'at permanen "a%am tekanan*
Penurunan tekanan pa"a inlet cone akan "ipu%ihkan "enan sempurna pa"a outlet cone,
esekan ti"ak "apat "itia"akan "an 2ua kehi%anan tekanan &an permanen "a%am se#uah
meteran &an "irananan "enan tepat
Persamaan &an "iunakan "a%am !enturimeter9
G !1 - A1
! G
( )
ρ β
- gcC( ∆⋅⋅⋅
−
1 :
keteranan9
C! 9 ke'isien !enturi
9
0
1
D
D
J D1KD0
L 9 massa 2enis '%ui"a
9 7.1
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
15/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
. P#%-"u# P"#$%!
.1. K/i#-i Si*4, G*"
Tuju! P"#$%!
4enetahui apakah ska%a siht ae pa"a tanki su"ah sesuai "enan ukuran
stan"ar (!%ume e%as ukur)*
P#%-"u# P"#$%!
1* 4emastikan terse"ia ukup air pa"a tanki
* 4enutup !a%!e 5 "an mem#uka !a%!e :5 %a%u men&a%akan pmpa "an tunu
sampai a%iran air &an ke%uar "ari pipa :6 te%ah sta#i%*
7* 4enampun air &an ke%uar "enan menunakan e%as ukur 000m% "an
atat ni%ain&a untuk penurunan !%ume tanki tertentu*
). U%ani per#aan untuk ni%ai penurunan !%ume tanki &an nampak pa"a
siht ae "a%am inter!a% tertentu minima% "ata*
. 4em#uat kur!a ka%i#rasi (!%ume ukur !s !%ume tanki) "an menamati
kemunkinan ter2a"i pen&impanan pa"a siht ae*
.2. K#+,"#i-,i+ S4# E*" O#ii$" F/%5'","#
Tuju! P"#$%!
, 4en"apatkan kur!a ka%i#rasi orifice flowmeter "an persamaann&a (hu#unan
%a2u a%ir "an pressure "rp)
, 4enari ni%ai ke'isien karakteristik (discharge coefficient ) rata,rata "ari
ri'ie '%+ meter &an "iunakan
P#%-"u# P"#$%!
1* 4em#uka !a%!e 50 sementara menutup !a%!e %ainn&a (menunakan by
pass)* 4enunakan !a%!e :5 untuk menatur pene%uaran air &an me%a%ui
pipa a%iran ke%uar (:6)*
* 4en&a%akan pmpa "an #uka !a%!e :5 per%ahan,%ahan*
7* 4emasan "ua se%an manmeter pa"a ri'ie (tap,pressure :0,:1) untuk
menukur per#e"aan tekanan*
:* 4enukur a%iran ke%uar "ari tanki "enan menatat penurunan &an nampak
pa"a siht ae untuk +aktu tertentu* Seara simu%tan atat per#e"aan
ketinian &an nampak pa"a manmeter*
5* 4enu%ani penukuran untuk #e#erapa '%+rate (6 "ata) "enan menu#ah
#ukaan !a%!e :5 hina "iper%eh "ata peru#ahan ∆h "enan inkremen &an
sama*
6* 4enep%t ∆P ("a%am HO) "enan %a2u a%ir (ph)*
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
16/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
.3. K#+,"#i-,i+ V"!,u#i F/%5'","#
Tuju! P"#$%!
, 4en"apatkan kur!a ka%i#rasi (enturi flowmeter "an persamaann&a (hu#unan
%a2u a%ir "an pressure "rp)
, 4enari ni%ai ke'isien karakteristik (discharge coefficient ) "ari !enturi
se#aai 'aktr kreksi terha"ap 'riksi kemu"ian mem#an"inkan ke"uan&a*
P#%-"u# P"#$%!
a* 4enutup !a%!e ::. :5. :. 50 "an 5 sementara #uka !a%!e %ainn&a* unakan
!a%!e :5 untuk menatur pene%uaran air &an me%a%ui pipa a%iran ke%uar (:6)*
#* 4en&a%akan pmpa "an #uka !a%!e :5 per%ahan,%ahan*
* 4emasan "ua se%an manmeter pa"a !enture "an ri'ie (tap,pressure 7,7?) untuk menukur per#e"aan tekanan*
"* 4enatat per#e"aan ketinian &an nampak pa"a manmeter. #aik
per#e"aan ketinian !enture maupun ri'ie*
e* 4enu%ani penukuran untuk #e#erapa '%+rate (6 "ata) "enan menu#ah
#ukaan !a%!e :5 hina "iper%eh "ata peru#ahan ∆h "enan inkremen &an
sama*
'* 4enep%t ∆P ("a%am HO) "enan %a2u a%ir (ph)*
* 4enhitun "an mem#uat ra'ik C" (Coofisien of discharge) se#aai 'unsi
"ari %a2u a%ir*
h* 4em#uat ra'ik hu#unan C" (Coefisien of discharge) pa"a !enturi "enan
C" (Coefisien of discharge) pa"a ri'ie*
.). A/i#! L'i!"# ! Tu#u/"!
Tuju! P"#$%!
4enetahui p%a "an karakteristik a%iran %aminer. transisi "an tur#u%en serta
menetahui ni%ai %a2u a%ir ter2a"in&a p%a a%iran terse#ut*
P#%-"u# P"#$%!
a* 4emastikan !isua% #- #ersih sehina praktikan mu"ah me%akukan
penamatan p%a a%iran*
#* 4enunakan !enturi se#aai '%+meter*
* 4em#uka !a%!e 10. 11. 1. 16. "an 5 "an menutup !a%!e %ainn&a*
"* 4em!ariasikan #ukaan !a%!e. %a%u menamati "an menatat p%a a%iran &an
ter2a"i (minima% "ata)*
e* 4enatat ∆h !enturi* 4enentukan %a2u a%ir "enan menunakan ra'ik hu#unan ∆h !enturi !s kemu"ian "ihitun #i%anan Re&n%"n&a*
Teknik imia 16
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
17/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
18/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
* (Tap 75,76) "enan menutup !a%!e 16 "an mem#uka !a%!e 1?*
».ntu/ 1ate (al(e 9 (Tap 77,7:) "enan menutup !a%!e 15 "an 1?
"* 4enu%ani penukuran untuk #e#erapa '%+rate (minima% "ata) "enan
mem!ariasikan #ukaan !a%!e 5 sehina "iper%eh ni%ai peru#ahan ∆h &an
sama*e* 4enhitun pan2an eki!a%en*
D,# Pu-,+
8* Dauhert&. R#ert* 1?
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
19/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL KOMPRESIBEL FLO9
I. Tuju! P"#$%!
Untuk mempe%a2ari si'at,si'at "ari u"ara "an peristi+a mekanika '%ui"a "a%am 2enis,2enis pipa
tertentu*
II. T"%#i
Pa"a per#aan a%iran u"ara kmpresi#e% a"a #e#erapa per#aan &an menunakan
pera%atan a#unan kmpresr "an #e#erapa a%ternati' #entuk "an ukuran*
a#unan mtr,kmpresr mempun&ai spesi'ikasi s##9
;enis 9 sentri'ua% tinkat an"a
;um%ah tinkatan tekanan 9 empat
eepatan prs 9 11500 rpm
Diameter %u#an masuk u"ara9 in (5.1 m)
Diameter %u#an ke%uar u"ara 9 in (5.1 m)
Da&a mtr 9 0.
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
20/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Te/anan"te/anan diferensial yang dihasil/an dalam percobaan bisa 0auh melewati
batas terendah te/anan pada manometer tabung miring 2inclined tube manometer3
.ntu/ menghindari masu/nya cairan manometer /e dalam sistem4 throttle harus
ditutup rapat sebelum menghidup/an /ompresor,
II.1 E+-"#i'"! 1
G'# 1.
=i%a a%iran inkmpresi#e% maka persamaan eneri untuk a%iran9
! sha't 'ritin
p !m* *T H @ @
∆ + + = − − ρ &
(1)
Denan mena#aikan ker2a. panas "an rui,rui ker2a. kita memper%eh9
( )0 11
0
k p p!
−=
ρ()
( )0
0
k p p!
−=
ρ(7)
Dari persamaan kntinuitas
m *a*! knstan= ρ =&. maka9
a1!1Ga!* ;a"i p0,pG(a1a)*(p0,p1) (:)
II.2 E+-"#i'"! 2
Teknik imia 0
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
21/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
G'# 2.
Denan me%ihat am#ar . #i%a p mu%a,mu%a sama "enan p0 "an "ikurani "enan
epat. tekanan kernknan p1 akan turun sehina per#an"inan p1p0 men2a"i
kritis "i mana %a2u a%ir massa akan meninkat ke hara maksimum* =i%a p "ikurani
%e#ih %an2ut. p1 akan tetap pa"a hara r *p0. "i mana
1 p
!
r .
1
γ γ−
= γ = ÷γ + . "an
m&
akan tetap pa"a hara maksimum* Tekanan p1 ti"ak "apat turun "i #a+ah r *p0 karena
harus memenuhi #i%anan 4ah G 1* untuk hara,hara p %e#ih ren"ah "ari tekanan
&an menapai hara maksimumn&a. sa%uran "ikatakan menapai ham#atan (being
cho/ed )*
II.3 E+-"#i'"! 3
E'isiensi "ari sa%uran "i!eren atau "i'user #isa "i"e'inisikan se#aai
(p7 p)(p1 p)
II.) E+-"#i'"! )
G'# 3.
Teknik imia 1
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
22/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
1:*'*%*! p
*"
∆=
ρ(
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
23/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
"i mana9 a G %uas orificeJ n G per#an"inan %uas G ("")J " G "iameter orificeJ C G
ke'isien pe%epasan &an terantun pa"a hara n "an hampir tak terantun NRe*
Untuk a%iran kmpresi#e%. C "ipenaruhi %eh (p,p1)p*
Persamaan "apat "iunakan untuk menhitun %a2u a%ir massa se#aai #erikut
( )1 0 0 1m a * k p p= ρ −&
(17)
sehina kua"rat hara m "i Persamaan 1 men2a"i
( ) ( )
1 0 0 1 7
a a k p p C p p
1 nρ − = ρ −
−(1:)
Untuk "i'erensia% tekanan &an ren"ah. per#e"aaan ρ0 "an ρ akan ukup ren"ah.
sehina Persamaan 1: men2a"i
( ) ( )
0 1 7
1
1 ak p p C * * p p
1 n a− = −
−(15)
II.6 E+-"#i'"! 6
G'#
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
E+-"#i'"! 1
Pipa kn!eren,"i!eren (%ihat am#ar 1)
Dua #uah manmeter ta#un mirin. manmeter air raksa*
E+-"#i'"! 2
Sa%uran kn!eren,"i!eren (am#ar 1)
Teknik imia 7
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
24/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
4anmeter ta#un mirin
4anmeter air,raksa
E+-"#i'"! 3
Sa%uran kn!eren,"i!eren (am#ar 1)Dua manmeter ta#un mirin
Dua manmeter air raksa
E+-"#i'"! )
Sa%uran pipa &an mempun&ai esekan (am#ar 7)*
Dua manmeter ta#un mirin*
E+-"#i'"!
Perpipaan untuk orifice &an ter"iri "ari #aian*
Pe%at orifice #er"iameter 5.: mm
Dua manmeter ta#un mirin
E+-"#i'"! 6
mpresr
4anmeter air raksa. manmeter ta#un mirin
Termmeter ( #uah untuk penukuran suhu masuk "an ke%uar kmpresr)
Tahmeter
. P#%-"u# P"#$%!
.1. P"#$%! 1. P"!*#u4 K%'#"--ii/i,- T"#4 P"#-'! A/i#!
Tuju! P"#$%!
Untuk menun2ukkan penaruh kmpresi#i%itas terha"ap persamaan a%iran
untuk sa%uran kn!eren
P#%-"u# P"#$%!
1* Sam#unkan sa%ah satu manmeter ta#un mirin "enan range 1.< mm
untuk mem#aa p0,p1* Sam#unkan manmeter ta#un mirin %ainn&a ("enan
range 5.: mm) untuk mem#aa p,p0* Atur%ah a%iran untuk men"apatkan
penam#ahan,penam#ahan (p0,p1) &an hampir sama "an untuk masin,masin
hara %a2u a%ir #aa%ah ke"ua manmeter ts#*
* U%ani "enan manmeter ta#un mirin "enan range 50. mm "an "enan
se#uah manmeter ta#un air raksa untuk menukur p0,p*
L%#!
7* Untuk masin,masin perankat pem#aaan. am#ar%ah ra'ik p0,p terha"ap p0,p1*
Teknik imia :
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
25/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
:* =eri%ah u%asan #ai #er%akun&a rumus a%iran inkmpresi#e% "enan
memperhatikan masin,masin perankat pem#aaan
Diameter seksi penukuran a%iran "1 9 :.0 mm
Diameter kernknan " 9 ?.5 mm
Diameter seksi ke%uar "7 9 :.0 m
.2. P"#$%! K#+,"#i-,i+ A/i#!7,"+!! u!,u+ S/u#! K%!v"#*"!7
Div"#*"!
Tuju! P"#$%!
Untuk menun2ukkan 'enmena penham#atan (cho/ing )
P#%-"u# P"#$%!
1* 8ihat am#ar 1
* Sam#unkan manmeter ta#un mirin untuk range 50 mm untuk mem#aa
p0,p1 "an manmeter air raksa untuk mem#aa p0,p "an p0,p7*
7* Atur%ah %a2u a%ir untuk men"apatkan !ariasi p0,p7 pa"a peru#ahan &an hampir
sama (kira,kira 0 pem#aaan)* Untuk masin,masin %a2u a%ir. #aa%ah semua
manmeter* Am#i%%ah "ata p0 se#aai hara #armeter (tekanan u"ara %uar)*
L%#!
:* Hitun0 0 p D(RT )ρ =
"an
( )1 0 0 1m a k p p= ρ −&
* =uat%ah ta#e%n&a*
5* am#ar%ahm&
!s p0,p7 serta p0,p !s p0,p7*
6* =erikan pen"apat an"a tentan #entuk,#entuk ra'ik terse#ut*
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
26/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
.3. P"#$%! Ei-i"!-i Diu-"#
Tuju! P"#$%!
4en&e%i"iki tekanan sepan2an sa%uran "i!eren
P#%-"u# P"#$%!
1* Sam#unkan manmeter ta#un mirin untuk range 5.: mm untuk mem#aa
p1,p "an p7,p* =uat%ah !ariasi %a2u a%ir "enan penam#ahan (p1,p) &an sama*
Untuk masin,masin %a2u a%ir. #aa%ah ke"ua manmeter*
* U%ani "enan manmeter air raksa untuk %a2u a%ir &an %e#ih tini*
L%#!
7* Untuk masin,masin perankat. am#ar%ah p7,p !s p1,p "an perkirakan
e'isiensi "i'user*
:* =erikan pen"apat an"a tentan penaruh kmpresi#i%itas terha"ap e'isiensi
"i'user*
.). P"#$%! Huu!*! !,# +%"i-i"! #i+-i "!*! i/!*! R"!%/-
i
Tuju! P"#$%!
Untuk men&e%i"iki hu#unan antara ke'isien 'riksi "an #i%anan Re&n%"s
untuk pipa &an "iamati*
P#%-"u# P"#$%!
1* 8ihat am#ar 7
* Sam#unkan manmeter ta#un mirin untuk mem#aa p0,p1 "an p,p7*
unakan manmeter ta#un mirin untuk range 5. mm "an 5.: mm*
=uat%ah !ariasi %a2u a%ir aar mem#erikan penam#ahan p0,p1 &an sama "an
untuk masin,masin %a2u a%ir #aa%ah ke"ua manmeter terse#ut* unakan
pasanan #aaan manmeter hina men"apat range maksimum*
L%#!
7* =uat%ah ta#e% '. NRe. %10 '. %10 NRe. 1√' "an %10 (NRe*√')*
:* am#ar%ah %10 ' !s %10 NRe "an 1√' !s %10 (NRe√')
5* Apakah hu#unan empirik =%asius
1D :
Re' 0. 0
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
27/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
6* Apakah hu#unan Nikura"se!n arman
( )10 Re1
:. 0 % N ' 0.7?6'
= −
"apat "ipakai "an pa"a range #erapa
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
28/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
:* Atur%ah %a2u a%ir aar mem#erikan peru#ahan,peru#ahan
0 1 p p− &an sama.
"an untuk masin,masin %a2u a%ir. #aa%ah p0,p1. p7,p. θ. θ7 "an trsi prs
Tr * =aa%ah tekanan atms'ir p0 "an temperatur atms'ir θ0*
L%#!
5* Hitun%ah
00
0
p
R ρ =
θ "an #uat%ah ta#e%
a*
( )1 0 0 1m a * k p p= ρ −&
#* p7,p
* ω Tr
"* E'isiensi isterma% term"inamika
( )
7 7
0 0
i t
7
p p p p1
p
R 1
− −− ÷ρ η =
γ θ − θ
γ −(16)
e* E'isiensi isterma% kese%uruhan
7 7
0 0
i
r
p p p pm 1
p
T
− −− ÷ρ η =
ω
&
(1
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
29/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
De Ne!ers. Ne%* 1??1* Fluid 5echanics for Chemical Engineers. n" E"itin*
4ra+ Hi%%* Ne+ &rk
Perr&. R* H* 1?
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
30/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL POMPA SENTRIFUGAL
I. Tuju! P"#$%!
• 4enetahui ara ker2a pmpa sentri'ua%
4enetahui hu#unan "ari parameter perasina% seperti =rake Hrse P+er
(=HP). Hea" "an %a2u a%ir* Denan menetahui hu#unan terse#ut. pmpa
sentri'ua% "apat "iperasikan "a%am kn"isi ptima/
II. T"%#i
* Prinsip er2a Pmpa Sentri'ua%
Pmpa seara umum merupakan suatu a%at &an men&e#a#kan suatu '%ui"a
#ererak * /%ui"a "ierakkan "ari suatu tempat ke tempat %ain me%a%ui suatu sa%uran
atau umumn&a a"a%ah pipa n"uits "enan mem#erikan eneri kepa"a '%ui"a* Eneri
&an men&ertai peristi+a perpin"ahan '%ui"a "a%am ha% ini "apat "itin2au "ari
#e#erapa aspek misa%n&a ra!itasi. a&a sentri'ua%. "isp%aement. e%etrmaneti
're. perpin"ahan mmentum. impu%s mekanik. "an km#inasi "ari keenam 'aktr
terse#ut*
/aktr utama &an mempenaruhi kiner2a pmpa sentri'ua% a"a%ah a&a
sentri'ua%* Prinsip ker2a pmpa sentri'ua% a"a%ah menhasi%kan eneri kinetik %ehaksi a&a sentri'ua% &an ter2a"i "i impe%%er. %a%u menu#ah eneri kinetik terse#ut
men2a"i tekanan tini* Suatu a%at &an &an menkm#inasikan a&a sentri'ua%
"enan impu%se mekanik untuk meninkatkan tekanan "ise#ut A-ia% /%+
Cmpressr atau A-ia% /%+ Pump* nsep ini "i"asari pa"a mekanisme akse%erasi
'%ui"a pa"a arah a-ia% me%a%ui impu%se mekanik "ari putaran prpe%%er. "an seara
#ersamaan "iper%eh ra"ien tekanan &an psiti' pa"a setiap tahapn&a &an
"iaki#atkan %eh a&a sentri'ua%*
#* 7ra/e 'orse -ower (=HP)
er2a &an "ihasi%kan %eh pmpa merupakan 'unsi "ari tta% hea" "an #erat
"ari airan &an "ipmpa pa"a peri"e tertentu* =HP merupakan hrsep+er atua%
&an "i#erikan pa"a sha't pmpa* =HP ini "irumuskan "a%am suatu persamaan9
BHP = τ.ω
Q G trsi
G keepatan anu%ar
Teknik imia 70
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
31/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
32/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Penperasian pmpa &an #aik ia%ah #i%a ti"ak ter2a"i !aprisasi pa"a setiap
kn"isi perasi. karena ketika airan menuap. !%umen&a akan sanat meninkat*
Penuapan ter2a"i ketika tekanan uap "ari airan pa"a temperatur perasi sama
"enan tekanan s&stem "i%uar. "imana pa"a s&stem ter#uka se%a% sama "enan tekanan
atms'erik* Setiap penurunan tekanan atau peninkatan temperature perasi "apat
men&e#a#kan penuapan "an pmpa akan #erhenti #erperasi* 4aka. pmpa harus
se%a%u mem#utuhkan 2um%ah sutin hea" &an ukup untuk meneah penuapan ini
pa"a tekanan &an pa%in ren"ah pa"a pmpa*
etika airan me%e+ati sutin pmpa ke impe%%er. keepatann&a meninkat
"an tekanan menurun* a&a sentri'ua% "ari su"u,su"u impe%%er semakin %ama
meninkatkan keepatan "an menurunkan tekanan airan* NPSH &an "i#utuhkan
(NPSH re$uire". NPSHr) merupakan hea" psiti' "a%am 'eet a#s%ute &an"i#utuhkan pa"a sutin pmpa untuk menatasi penurunan tekanan ini "an
mempertahankan 2um%ah ma&ritas airan "iatas tekanan uapn&a* NPSH &an
"i#utuhkan meninkat seirin "enan meninkatn&a kapasitas karena keepatan
airan meninkatJ "an setiap saat keepatan naik. tekanan atau hea" akan turun*
NPSH &an terse"ia (NPSH a!ai%a#%e. NPSHa) merupakan tekanan #er%e#ih
"ari airan "a%am 'eet a#s%ute "iatas tekanan uapn&a saat ti#a "i sutin pmpa.
untuk me&akinkan #ah+a pmpa &an "ipi%ih ti"ak terka!itasi* NPSH a harus se%a%u
%e#ih #esar "ari NPSHr aar pmpa "apat #erperasi "enan #enar. #iasan&a
seti"akn&a atau 7 'eet NPSH ekstra &an terse"ia*
NPSH "iam#arkan "a%am persamaan #erikut9
Pa G tekanan a#s%ut "a%am tanki
P! G Tekanan uap
air h' G 'ritin %ss "i
sutin
'* apasitas
apasitas #erarti %a2u a%ir "iamna airan "ierakkan atau "i"rn %eh pmpa
hina menapai titik &an "iininkan pa"a prses* =iasan&a "iukur "a%am satuan
a%%ns per menit (pm) atau meter ku#ik per 2am (m7hr)* apasitas #erantun pa"a
#e#erapa 'aktr seperti9
Teknik imia 7
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
33/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
34/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
o Pmpa Sentri'ua%
o 4tr Penerak o Tr$uemeter 9 menukur trsi pmpa
o Tahmeter 9 menhitun RP4 pmpa
o Rtameter
o Tanki Air
o Str#spe
B4!
7 Air
. P#%-"u# P"#$%!
#*1 Per#aan 1 (!ariasi ni%ai pa"a RP4 tetap)
tu2uan 9 menetahui hu#unan antara parameter,parameter &an "iininkan
Prse"ur9
1) Pi%ih #e#erapa rpm "a%am rane keepatan mtr sampai rpm #e#an penuh
"enan inter!a% sama*
) 4enhi"upkan pmpa ( sesuai "enan #uku m"u% ) "an menatur pa"a rpm
&an "ipi%ih*
7) ariasikan '%+rate "enan menunakan nee"%e !a%!e. %a%u mem#aa P1.P.
trsi
:) U%ani pin 7) pa"a rpm &an %ain*
5) Ta#e%kan "ata,"ata terse#ut
#* Per#aan (!ariasi ni%ai RP4 pa"a tetap)
tu2uan 9 menetahui hu#unan antara parameter,parameter &an "iininkan
Prse"ur9
1) 4emi%ih #e#erapa '%+rate "a%am rane tertentu
) ariasikan ni%ai rpm. kemu"ian #aa P1. P "an trsi
7) U%ani pin ) pa"a '%+rate &an %ain
:) Ta#e%kan "ata,"ata terse#ut
a* 8apran
1* =uat "ata penamatan untuk per#aaan &an te%ah "i%akukan
* U#ah satuan P1 (in HO) men2a"i ('t
HO) "an satuan P (O) men2a"i ('t HO)7* Pen%ahan Data (Per#aan 1 "an )
Teknik imia 7:
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
35/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Hitun ni%ai =HP "an e'isiensi "enan persamaan #erikut9
:* =uat ta#e% hasi% perhitunan terse#ut9
5* =uat ra'ik "ari ta#e% penamatan terse#ut9
• Per#aan 1 Hu#unan antara peru#ahan %a2u a%ir terha"ap trsi pmpa pa"a RP4
tetap
Hu#unan antara peninkatan RP4 terha"ap ni%ai rata,rata =HP Hu#unan antara peninkatan %a2u a%ir terha"ap e'isiensi pmpa pa"a
RP4 tetap
• Per#aan Hu#unan antara pressure "rp terha"ap RP4 pa"a tetap Hu#unan antara pressure "rp terha"ap =HP pa"a tetap Hu#unan antara e'isiensi terha"ap =HP pa"a tetap
$. P"#,!! ! M-/41* ;ika pmpa sentri'ua% "iperasikan "i atas titik ptimum.
#aaimana per'rma "ari pmpa terse#ut
* Hitun%ah rane "ari keepatan spesi'ik (Ns) &an sesuai
"enan pmpa ini "an #an"inkan "enan re'erensi
7* A"akah in"ikasi ter2a"in&a ka!itasi pa"a per#aan ini
=uktikan "enan teri "an #ser!asi
:* ;ika '%ui"a &an "iunakan "i per#aan ini "ianti "enan
'%ui"a %ain "enan !isksitas &an #er#e"a. #aaimana #entuk karakteristikn&a
5* Se#aian eneri &an "i#erikan %eh pmpa ti"ak "iterima %eh
'%ui"a. kemanakah perin&a eneri ini
DAFTAR PUSTAKA
=uku Pan"uan Praktikum Operasi Teknik I* Departemen Teknik as "an Petrkimia*
/aku%tas Teknik Uni!ersitas In"nesia* Depk*1??*
Departemen Peker2aan Umum Direktrat ;en"era% Cipta ar&a* 1??6*Tata ara Pemi%ihan
Pmpa "an Sum#er EneriM*
Teknik imia 75
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
36/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Camp#e%%. ;hn 4 (1?1)* as Cn"itinin An" Pressin %ume II* /i'th E"itinM*
USA9 Camp#e%% Petr%eum Series*
Churh. Austin* Pmpa "an #%+er sentri'ua%M* ;akarta 9 Er%ana.1??0*
Has#u. A#ihiri* Pera%atan =erputar PmpaM* ;akarta 9 P*T*Arun N8*C. 1?7*
Pe"man E'isiensi Eneri untuk In"ustri "i Asia +++*ener&e''iien&asia*r* UNEP
Perr&. R#ert H* Chemia% Enineers Han"#kM* USA9 4ra+,Hi%%
Chemia% Enineerin E$uipment Han"#k*
Teknik imia 76
http://www.energyefficiencyasia.org/http://www.energyefficiencyasia.org/
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
37/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
38/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
penahanan sama "enan n%. &an #erarti #e%um ter#entuk ca/e* Da%am ha% ini per%u
"ihitun suatu #esaran e (!%um eki!a%en). ia%ah !%um 'i%trat &an menhasi%kan
ca/e &an mempun&ai penahanan sama "enan filter cloth (me"ia 'i%ter primer) serta
sa%uran,sa%uran "a%am 'i%ter &an "ipakai untuk pen&arinan*
Ca/e "apat "i#e"akan men2a"i "ua maam. &aitu9
1* Compressible ca/e. &aitu ca/e &an mena%ami peru#ahan stuktur "a%am %eh
a"an&a tekanan (ruan porous "a%am ca/e menei%. tahanan 'i%trasi makin #esar)* Ha%
ini menaki#atkan prses 'i%trasi men2a"i semakin su%it* Peristi+a ini ter2a"i terutama
#i%a #ahan &an "isarin #er#entuk k%"ia%*
* Non compressible ca/e. &aitu ca/e &an ti"ak mena%ami peru#ahan struktur
+a%aupun "ia"akan penekanan terha"apn&a* Da%am praktek. non compressible ca/e ini
ti"ak a"a. tetapi untuk mempermu"ah perhitunan "ia"akan pen"ekatan "enan
memakai rumus,rumus &an #er%aku untuk non compressible ca/e*
Rumus,rumus &an "ipakai "a%am per#aan ini a"a%ah9
1*Persamaan Ruth
;ika 'i%trasi "i%akukan pa"a VP knstan. maka hu#unan antara +aktu tertentu t ("etik)
"enan tta% !%um 'i%trat ' (m7) &an terkumpu% se%ama +aktu t. "apat
"iekspresikan "e%am persamaan9
Vf 2+2 j . Vf =h . t (1)
Denan9 2 "an h a"a%ah knstanta &an "iari "ari per#aan*
Persamaan %ain &an menam#arkan hu#unan antara t "an ' a"a%ah9
A . ∆ P
μ .t = f .Vf +
! . "
2 A .Vf
2
()
Denan9 W G !isksitas
R' G tahanan filter cloth
α G tahanan spesi'ik ca/e. mk
C G #erat solid !%um li9uid . km7
A G %uas permukaan 'i%ter
*Persamaan 8e+is
[Vf / A ]#= $ . ∆ P% .t (7)
Denan9 n. m. "an a"a%ah knstanta &an "itentukan %eh per#aan*
Teknik imia 7
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
39/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
7* Dari persamaan 8e+is (7). maka "i#utuhkan "ata !ariasi XP*
Vf #= $ . A # . ∆ p%. t (:)
Vf #=" . t J "enan " = $ . A
#. ∆ p
%& knstanta untuk XP &an knstan*
log t =
#. logVf −log" (5)
Dari persamaan (:) &t =
Vf #
$ . A#
. ∆ p−%
&t = ' . ∆ p−%
log t =−% . log∆ p+ log '
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
1* Sistem /i%ter Press
* e%as Ukur
7* Tim#anan
:* Stp+ath
am#ar 1* Sistem 'i%ter press
B4!
1* Tepun
* Air
Teknik imia 7?
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
40/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Teknik imia :0
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
41/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
. P#%-"u# P"#$%!
1* =uka plate "an frame "enan memutar r"a penekan (handle). masukkan
kertas sarin atau filter cloth pa"a masin,masin frame "enan teratur "enan
me%uruskan %u#an,%u#an frame,n&a*
* =eri%ah rubber pac/ing "iantara plate "an frame. kemu"ian tutup kem#a%i
"enan menenankan handle*
7* Tutup kran 1 (drain (al(e). masukkan slurry &an te%ah "i#uat "enan
knsentrasi tertentu*
:* A"uk%ah slurry terse#ut seara kntin&u aar knsentrasi slurry tetap uniform*
. :eturn (al(e (,) "i#uka penuh. feed (al(e (,7) "itutup rapat. kemu"ian
pmpa "ihi"upkan sehina ter2a"i resirku%asi %arutan "iantara reser!ar "an
pmpa*
6. =uka%ah ,7. #uanhi%ankan u"ara "i "a%am 'i%ter press* 4enatur , "an
,7 untuk men2aa aar tekanan knstan*
8. 8etakkan e%as ukur "i #a+ah ,: ( fltrat deli(ery (al(e)*
:. O%eh karena tanki reser!ar akan seera ksn (sete%ah #erperasi). maka
harus "i2aa 2anan sampai tanki terse#ut #etu%,#etu% ksn. "enan ara
men&iram "enan hati,hati %arutan slurry "a%am tanki reser!ar. mematikan
pmpa se#e%um tanki #etu%,#etu% ksn*
;. Se%ama per#aan 'i%trasi. atur%ah , atau ,7 terus,menerus untuk
memper%eh tekanan &an knstan*
10. Catat +aktu,+aktu tertentu (t) se%ama 'i%trasi "enan menunakan stp +ath
"an menukur !%um 'i%trat (') &an tertampun pa"a masin,masin +aktu
terse#ut*
11. etika pmpa "imatikan. a"a raw li9uid &an tertina% "a%am pmpa. tanki
reser!ar. "an pipa,pipa* Cairan sisa terse#ut merupakan satu %i$ui" &an ti"ak
ter'i%ter*
12. Putar handle untuk mem#uka plate "an frame. kumpu%kan ca/e &an
menempe% pa"a me"ia 'i%ter. #i%a per%u kerinkan "an tim#an* Ini a"a%ah #erat
"ari 'i%ter ca/e*
13. 8uas me"ia 'i%ter "imana ca/e ter#entuk a"a%ah %uas 'i%trasi aktua%. &an "apat
"itentukan "enan menukur %uas se#enarn&a*
1:* U%ani per#aan,per#aan "i atas %e#ih "ari 7 ka%i "enan tekanan,tekanan
tertentu &an %ain*
Teknik imia :1
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
42/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
$. L%#!
1. Dari "ata &an "iper%eh #uat%ah ra'ik ' !ersus t' "an ari hara,hara 2
"an hY
2. Denan ara &an sama. ari%ah knstanta,knstanta "ari persamaan ()Y3. =uat%ah ra'ik (% t) !ersus (% ') "an ari hara m "an CY
). =uat ra'ik (% t) !ersus (% XP) "an ari hara n "an Y
DAFTAR PUSTAKA
=r+n. * ** 1?
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
43/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL FLUIDISASI DAN TRANSFER PANAS DALAM UNGGUN
TERFLUIDISASI
I. Tuju! P"#$%!
Tu2uan utama "ari per#aan ini a"a%ah untuk menetahui "an menerti 'enmena '%ui"isasi
"an per#e"aan antara unun ter'%ui"isasi "enan unun tetap*
II. T"%#i
/%ui"isasi
Saat '%ui"a as ataupun air "ia%irkan me%a%ui se#uah unun tetap &an ter"iri atas
partike%,partike% pa"at. partike% ti"ak #ererak "an ter2a"i penurunan tekanan &an "apat
"ihitun "enan persamaan Erun* ;ika keepatan '%ui"a ini "itinkatkan. maka penurunan
tekanan akan meninkat #ersamaan "enan a&a seret (drag ) pa"a setiap partike% "an pa"a
akhirn&a. partike% akan #ererak "an men2a"i tersuspensi "i "a%am '%ui"a* Isti%ah '%ui"isasiM
"an unun ter'%ui"isasiM "iunakan untuk men2e%askan 'enmena &an ter2a"i saat partike%
tersuspensi "i "a%am '%ui"a. karena partike% &an #erupa pa"atan men2a"i #ersi'at seperti
'%ui"a*
Unun ter'%ui"isasi #an&ak "iunakan pa"a in"ustri kimia. sa%ah satun&a a"a%ah
"a%am crac/ing 'raksi #erat min&ak #umi* Unun ter'%ui"isasi "iketahui memi%iki si'at
trans'er panas "an penampuran &an %e#ih #aik "i#an"inkan unun tetap*
Saat '%ui"a me%a%ui se#uah unun partike% pa"atan "ari #a+ah "enan %a2u a%ir
kei%. '%ui"a me%e+ati unun tanpa menerakan partike% sama seka%i* Apa#i%a partike%
#erukuran kei%. a%iran '%ui"a me%a%ui se%a,se%a partike% #ersi'at %aminar "an penurunan
tekanan sepan2an unun terse#ut prprsina% terha"ap keepatan super'isia% * Pa"a
kea"aan tur#u%en. penurunan tekanan "i sepan2an unun meninkat seara nn,%inear
"enan #ertam#ahn&a keepatan super'isia% '%ui"a* Pa"a keepatan tertentu. penurunan
tekanan sepan2an unun akan se#an"in "enan a&a ra!itasi "an pa"a akhirn&a partike%
akan #ererak "an ter'%ui"isasi*
Saat unun te%ah ter'%ui"isasi penuh. penurunan tekanan akan knstan. tetapi tini
unun akan meninkat terus se#an"in "enan keepatan '%ui"a*
eepatan /%ui"isasi 4inimum
eepatan u"ara &an "iukur "a%am per#aan ini a"a%ah keepatan super'isia%.
&aitu keepatan u"ara pa"a saat ti"ak a"a ham#atan (ta#un ksn)* Saat keepatan u"ara
ini menapai titik tertentu. maka akan ter2a"i M#u##%inM "imana ter2a"i e%em#un pa"a
Teknik imia :7
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
44/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
permukaan unun* eepatan saat ter2a"i #u##%in terse#ut a"a%ah keepatan '%ui"isasi
minimum* Untuk mempre"iksi keepatan '%ui"isasi minimum. Erun merumuskan9
Ar=1501−ε#f ϕ
2 (ε#f )3 e#f +
175
ϕ ( ε#f )3 e#f
2
e#f =u#f dp
μ
(atatan9 An"a "apat menari %e#ih %an2ut tentan persamaan Erun me%a%ui internet
atau #uku re'erensi)
Estimasi eksnan
Untuk materia% tanpa prsitas interna%. keksnan "apat "iestimasi "ari "ensitas
partike% "an "ensitas unun9
ε=1− ρ( ρ p
ε#f =1− ρ(#f
ρ p
Trans'er Panas pa"a Unun Ter'%ui"isasi
Unun ter'%ui"isasi memi%iki si'at trans'er panas &an sanat #aik karena partike%
ter"istri#usi "enan #aik "an terampur "enan #aik* Unun &an te%ah ter'%ui"isasi penuh
memi%iki temperatur unun &an uni'rm. #ahkan +a%aupun a"a reaksi &an sanat
ekstermis ter2a"i "i "a%amn&a* 8uas permukaan kntak trans'er panas antara '%ui"a "enan
partike% unun 2ua sanat tini. sehina trans'er panas antar 'asa sanat #aik* Saat
ter'%ui"isasi. trans'er panas ter2a"i "a%am #entuk kn!eksi. #er%a+anan "enan pa"atan &an
pa"a umumn&a mentrans'er panas "enan kn"uksi*
Untuk menhitun ke'isien trans'er panas pa"a unun ter'%ui"isasi. "apat
"iunakan persamaan9
h= )
Ah (* 1−* 2)Apa#i%a ni%ai panas () ti"ak "iketahui. "apat "iunakan kre%asi "enan anka Nusse%t9
+u=h d p
k
Anka Nusse%t ini "apat "ihitun me%a%ui persamaan empiris (re%asi empiris /rant>)*
Cara %ainn&a untuk menhitun ni%ai a"a%ah "enan mena%ikan ni%ai !%tase ()
"enan arus (I) &an mena%ir pa"a heater9)=V , -
Teknik imia ::
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
45/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
o Unun ( 7ed Chamber )
o Heater (Sur'ae area G 16 m. Diameter - 8enth G 1*< - 7< mm)o /%+ meter
=e" ham#er9 Diameter - Heiht G 105 - 0 mm
Teknik imia :5
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
46/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Crss setina% area G *66 - 10,7 m
B4!
o Air (Densit& ' air 9 1* km7)
o Partike% Unun /use" a%umina
=e" "ensit& G 7
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
47/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
• Prse"ur Per#aan91* 4enatat temperatur u"ara ruanan &an "iunakan (T7)
* 4emastikan #ah+a heater "an thermup%e #era"a "i "a%am unun
(psisi 1)
7* 4enatur temperatur heater men2a"i A
C (terantun asisten):* 4enatur %a2u a%ir u"ara men2a"i 0 8s
5* 4enunu se%ama kira,kira menit. %a%u menatat temperatur
thermup%e (T)
6* 4enu%an %ankah 5 untuk %a2u a%ir 0*:. 0*. 1*. "an 1*< 8s
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
48/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL KONDUKSI
I. Tuju! P"#$%!
1* 4enhitunkan ke'isien perpin"ahan panas %am "an penaruh suhu terha"apk. "enan menana%isa mekanisme perpin"ahan panas kn"uksi ste"i "an tak
ste"i*
* 4enhitun ke'isien kntak
II. T"%#i
Apa#i%a pa"a suatu #en"a ter"apat ra"en suhu. maka akan ter2a"i perpin"ahan eneri
"ari #aian &an #ersuhu tini ke #aian &an #ersuhu %e#ih ren"ah*
=esarn&a perpin"ahan ka%r #er#an"in "enan ra"ien suhu. atau9
> T !9 δ δ ≈
Apa#i%a knstanta prprsina%itas "imasukkan "a%am persamaan terse#ut. "i"apat9
0* +−= d> dT dT /!9(1)
Tan"a (,) "i#erikan untuk memenuhi hukum Term"inamika II #ah+a ka%r mena%ir
"ari suhu tini ke suhu ren"ah*
Persamaan (1) "ikena% se#aai hukum /urier &an merupakan hukum "asar
perpin"ahan ka%r kn"uksi*
II.1 K%!u+,ivi,- T"#'/
n"ukti!itas terma% (k) mempun&ai satuan @attmZC atau =tuhr*'t*Z/* Hara k pa"a
#e#erapa #ahan pa"at sanat "ipenaruhi suhu &an #iasan&a en"erun men2a"i
#esar karena kenaikan suhu*
=i%a peru#ahan k merupakan 'unsi %inier terha"ap peru#ahan suhu. maka hu#unan
terse#ut "apat "itu%iskan se#aai9
)1(0 T / / β +=
II.2 T4!! K%!,+ T"#'/
Apa#i%a "ua #en"a pa"at "ihu#unkan satu sama %ain "an perpin"ahan panas han&a
"a%am arah aksia%. maka akan ter2a"i penuruhan suhu seara ti#a,ti#a pa"a #i"an
ke"ua (%ihat am#ar). &aitu #i"an kntak antara #ahan* Ha% ini "ikarenakan a"an&a
tahanan kntak terma% (Therma% Cntat Resistane) &an "ipenaruhi %eh a"an&a
Teknik imia :
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
49/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
keti"aksempurnaan kntak antara #i"an A "an = sehina ter"apat '%ui"a &an
terperankap "i "a%am ruanan &an ksn antara ke"ua #en"a*
Denan h a"a%ah ke'isien kntak. maka9
)*DD*D(D1 /f ! !(/ / / / ! !c %g hc 7 ! 7 ! +=
"i mana9
%g G te#a% ruan ksn antara A "an =
/f G kn"ukti!itas '%ui"a "a%am ruan ksn
! G %uas penampan tta% #atan
!c G %uas penampan #atan &an kntak
!( G %uas penampan #atan &an ti"ak kntak
=i%a '%ui"a &an terperankap "a%am ruan ksn a"a%ah u"ara. maka k' "apat
"ia#aikan karena ter%a%u kei% "i#an"inkan "enan kA "an k=*
8 #iasan&a sanat su%it "ihitun. tetapi "apat "iperkirakan "enan kekasaran #ahan
&an a"a*
II.3 K%!u+-i K"! S,"i S,u Di'"!-i
;ika ti"ak a"a pem#ankitan panas "i "a%am #en"a. maka persamaan (1) "apat
"iinterasikan "an "iper%eh9
)(D* 1 T T > !/ 9 −∆−=
Pa"a kea"aan #en"a #erupa kmpsit. maka #er%aku9
> T T !/ 9 7 ∆−−= D)(* 1
dst T T !/ 7 )***(* 7 −−=
;ika A ti"ak knstan. maka intera% "ari persamaan (1) "i"apat9
> !T T / 9 ∆−−= ∫ D)*( 1A merupakan 'unsi B*
II.) K%!u+-i T+ S,"i
;ika se#uah #en"a ti#a,ti#a mena%ami peru#ahan %inkunan. maka "iper%ukan +aktu
untuk #era"a "a%am kea"aan seim#an* Da%am ha% ini "istri#usi suhu merupakan'unsi +aktu. pa"a kea"aan tak ste"i #er%aku persamaan9
Teknik imia :?
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
50/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
> T > T δ δ α δ δ D*D1D =
αθ
α
αθ
π αθ θ
D1()
:e-p(
D*).(
erf /!
9ox >
/!
9Ti > T −−
−+=
(Persamaan :,17 H%man)
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
A%at kn"uksi
. P#%-"u# P"#$%!
1* Periksa 2arinan air pen"inin masuk "an ke %uar pera%atan kn"uksi. periksa
apakah air pen"inin mena%ir ke "a%am a%at. "enan mem#uka keran penntr%
* A%irkan air pen"inin "enan %a2u ukup kei%7* Hu#unkan ka#e% ke sum#er %istrik
:* Pasan mi%i%t meter (perhatikan kutu# [ "an ,). set m meter pa"a penun2uk
m. DC*
5* ON kan sak%ar utama "an unit 1 "an 7:
6* Set heater unit 1 pa"a anka 5 "an unit 7: pa"a anka :00*
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
51/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Teknik imia 51
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
52/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL DOUBLE PIPE HEAT Eat air &an
immisi#%e (ti"ak "apat #erampur). as,%i$ui". "an partike% pa"at,km#inasi
'%ui"a*
#* Seara kntak tak %ansun. perpin"ahan panas ter2a"i antara '%ui"a panas "an
"inin me%a%ui "in"in pemisah* Da%am sistem ini. ke"ua '%ui"a akan mena%ir*
Rumus,rumus &an "iunakan "a%am per#aan ini a"a%ah91* Persamaan Re&n%"9
ℜ=v D e ρ/ μ
* 84TD
1 1
1
1
( ) ( )
%n
T t T t %5TD
T t T t
− − −=
− ÷−
7* e'isien Perpin"ahan Panas9
Teknik imia 5
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
53/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
1
. c=
1
h1 ( D1
D0 )+(2,3 D0
2 k#) log ( D0 D1 )+
1
h0
c G ke'isien perpin"ahan panas tta% "a%am kea"aan #ersih
h1 G ke'isien perpin"ahan panas kn!eksi sisi "a%am pipa. &an "apat "ihitun "ari
ra'ik Uh %a+an Re
h0 G ke'isien perpin"ahan panas kn!eksi sisi %ar pipa* Untuk penem#unan uap air
G 1500 =TU2am 't /
h=h1 D
k (" μ
k )−13 ( μ μ/ )
−0,14
μ
=i%a airan &an "ipakai ukup ener (μ K 1). maka kreksi !isksitas #isa "ianap
1. sehina9Uh G h1 Dk (Cμk)
,17
De a"a%ah "iameter eki!a%en &an "iper%eh "ari penurunah rumus 'ydraulic
Diameter se#aai #erikut9
Dh=4 f01/ cr1ss secti1%a0 area
/etted peri#eter
:* U (e'isien Perpin"ahan Panas Tta% "a%am kea"aan =ersih) "an 'aktr
kektran9
5* U" (e'isien Perpin"ahan Panas Tta% "a%am kea"aan tr)
1 1
1
1
( ) ( )
%n
T t T t %5TD
T t T t
− − −=
− ÷− 6* E'isiensi
e= /c (t 2−t 1)/c(*
1−t
1)=
t 2−t 1*
1−t
1
Teknik imia 57
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
54/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
=i%a termina% panas atau "inin men"ekati n%. maka9
e=*
1−*
2
* 1−t 2
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
Heat E-haner
B4!
Air
Steam
. P#%-"u# P"#$%!
P"#$%! A/i#! B"#/5!!
1* A%iran uap air 9 #uka penuh semua a%iran "i #a+ah ini seara #erurutan 9 1. . 10.
1. 7
* A%iran air 9 #uka penuh semua a%iran "i #a+ah ini seara #erurutan 9 :. 6. "an #uka
keran 1: se#an&ak 15 putaran*
7* amati "an atat T7. T:. T. T1 sete%ah suhu terse#ut knstan*
:* amati "an atat keepatan a%ir air pa"a '%+meter*
5* Denan menunakan e%as ukur "an stopwatch. ukur %a2u a%ir uap air "enan
menukur kn"ensat &an ter2a"i*
6* 8akukan per#aan ini untuk 5 maam #ukaan keran 1:*
P"#$%! A/i#! S"#41* A%iran uap air. #uka penuh semua keran "i #a+ah ini seara #erurutan 9 1. . 11. ?.
17
* A%iran air 9 %akukan seperti prse"ur a%iran #er%a+anan*
7* amati "an atat suhu pa"a T7. T5. T. T1
:* %an2utkan seperti prse"ur pa"a a%iran #er%a+anan sampai %ankah ke 6*
$. L%#!
1* Dari "ata &an "iper%eh ari%ah parameter kiner2a heat e-haner &an te%ah
"itentukan "enan menunakan rumus &an a"aY
* =an"inkan%ah parameter,parameter terse#ut antara a%iran searah "an #er%a+ananarahY
Teknik imia 5:
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
55/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
\ Data /isik Heat E-haner9
Diameter pipa #aian "a%am G 1*: m
Diameter pipa #aian %uar G *5 m
Pan2an Heat E-haner G 1 m
. Tu*-
=r+n. * ** 1?
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
56/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL KONVEKSI
I. Tuju! P"#$%!
1) 4em#entuk suatu met"e untuk menka%i#rasi sistem penumpanan air*) 4enumpu%kan "an menana%isa "ata perpin"ahan panas kn!eksi #e#as*
7) 4enumpu%kan "an menana%isa "ata perpin"ahan panas kn!eksi paksa*
II. T"%#i
Perpin"ahan panas kn!eksi #erkaitan "enan mekanisme perpin"ahan eneri panas "i
"a%am '%ui"a atau antara '%ui"a "enan suatu permukaan* 4ekanisme itu ter#ai "ua. pertama
a"a%ah trans'er eneri &an "iaki#atkan pererakan m%eu%ar aak &an #iasan&a ter2a"i
antara '%ui"a &an "i#atasi suatu permukaan "an &an ke"ua a"a%ah trans'er eneri me%a%ui
pererakan makrskpis "ari '%ui"a terse#ut* Pa"a kn"isi apapun "i "a%am '%ui"a se2um%ah
#esar m%eku% #ererak seara k%ekti' atau areat* Pererakan semaam ini. &an "isertai
ra"ien suhu akan memiu ter2a"in&a perpin"ahan ka%r* ra"ien suhu #erantun pa"a %a2u
'%ui"a &an mem#a+a ka%r. keepatan &an tini akan men&e#a#kan ra"ien suhu &an
#esar*
Perpin"ahan panas kn!eksi #erkaitan erat "enan hukum,hukum mekanika '%ui"a
sehina #an&ak #erkaitan "enan si'at,si'at terma% '%ui"a "an si'at,si'at sistem
a%iran*aria#e%,!aria#e% tertentu &an #erkaitan "enan si'at terma% '%ui"a a"a%ah
kn"ukti!itas terma%. "ensitas. kapasitas ka%r. "an !isksitas* Se"ankan &an #erkaitan
"enan si'at,si'at sistem a%iran a"a%ah #entuk "an ukuran #i"an terma%. tur#u%ensi. ra!itasi
"an keepatan '%ui"a*
Perpin"ahan ka%r kn!eksi "apat "i#ai men2a"i "ua 2enis &an #erantun pa"a si'at
a%iran &akni kn!eksi paksa "an kn!eksi #e#as* !eksi paksa ter2a"i apa#i%a ter"apat a%iran
'%ui"a &an ter2a"i "ise#a#kan %eh a&a mekanis eksterna%. seperti kipas. pmpa. "an %ain
se#aain&a* Se#a%ikn&a kn!eksi #e#as atau a%amiah ter2a"i karena erakan '%ui"a &an
"i#entuk karena a"an&a ra"ient "ensitas "a%am '%ui"a*
erakan '%ui"a "a%am kn!eksi #e#as. #aik '%ui"a itu as maupun air. ter2a"i karena
a&a apun (buoyancy force) &an "ia%amin&a apa#i%a "ensitas '%ui"a "i "ekat permukaan
perpin"ahan ka%r #erkuran se#aai aki#at prses pemanasan* a&a apun itu ti"ak akan
ter2a"i apa#i%a '%ui"a itu ti"ak mena%ami sesuatu a&a "ari %uar seperti ra!itasi. +a%aupun
ra!itasi #ukan%ah satu,satun&a me"an a&a %uar &an "apat menhasi%kan arus kn!eksi*
Pa"a umumn&a. eneri &an "ipin"ahkan pa"a kn!eksi a"a%ah ka%r sensi#%e '%ui"a*
Namun. ter"apat 2ua prses kn!eksi &an "isertai pertukaran ka%r %aten* Pertukaran ka%r
Teknik imia 56
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
57/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
58/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
am#ar 1* 4ekanisme n!eksi =e#as
=a&ankan kesetim#anan mmentum e%emen '%ui"a pa"a she%% "imana trans'er
panas munu% "ari permukaan ke '%ui"a. 2uma%ah a&a tekan a"a%ah
r @ x
- r ∆∆
∂∂
−= π
;um%ah a&a !isks a"a%ah
@ r r
ur
g r c∆∆
∂∂
∂∂
= µ
π
Untuk a%iran %aminar "an ra!itasi ( #"& 're) "i#erikan %eh
@ r g
g r
c
∆∆− ρ π
Denan menap%ikasikan hukum ke"ua Ne+tn (%a2u peru#ahan mmentum
se#an"in "enan a&a &an a"a ) .maka 9
( ) )..(1
x
uu f g
r
u
r r
uc ∂
∂=−+
∂∂
+∂∂
ρ ρ ρ µ
Dimana pa"a sisi kanan persamaan "iatas menun2ukkan a&a inersia seara 'unsina% .
"an ra"ien tekanan "an a&a ra!itasi "ikm#inasikan se#aai e'ek apun*
4emperkena%kan ke'isien ekspansi terma% . = . "an menasumsikan #ah+a ρ G ρ (t)
( !a%i" untuk '%ui"a inkmpressi#%e ). maka
( ) )..(1
x
uu f T T g
r
u
r r
uc ∂
∂=−+
∂∂
+∂∂
ρ ρβ µ
Teknik imia 5
(:)
(5)
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
59/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Untuk a%iran %aminar kita asumsikan pr'i% keepatan para#%a.
)D1(
1 :r ucu −=
. "imana
]
1 D :r ucr
u−=
∂∂
"an
]
1
D :ucr
u−=
∂∂
su#situsikan ke
persamaan "iatas maka
).(
]
1 u f t g
:
uc ρ
µ
β =
∆+
Denan mena#unkan prpertis
'%ui"a "an kesetim#anan eneri &an #erhu#unan. "an menatur hasi%n&a "a%am #etuk
'unsina% tak #er"imensi. maka 9
∆=
D
%
/
CpT: g hD ..
1
71 µ
µ
β ρ θ
Atau
=
D
%1r Nu Pr..θ
Dimana r a"a%ah rasi a&a apun terha"ap a&a !isks. "irumuskan 9
1
71
µ
β ρ T: g 1r
∆=
Catatan untuk persamaan "iatas #ah+a a&a apun terutama mempenaruhi a&a
a%ir. #i%anan Re&n%" men2a"i ti"ak pentin karena parameter m"u%us rash'
men2ukkan keepatan '%ui"a se%uruhn&a*
Untuk perpin"ahan panas kn!eksi #e#as %aminer pa"a pipa !ertika% "itun2ukkan
%eh9
( )
−− =
:D7
Pr 16e-p1
7Pr
D1r %
% D1r Nu ()
eteranan9
Prpertis '%ui"a "ie!a%uasi pa"a T+ . suhu "in"in rata,rata . β G 1T' . "imana T' a"a%ah
suhu #u%k rata,rata '%ui"a . "an ∆T pa"a m"u%us rash' se#aai ( T+ T' )*
2> K%!v"+-i P+-
Teknik imia 5?
(6)
(
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
60/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
61/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
/
Cpu D µ
µ
ρ == Pr Re
Dimana Nu G hDk . Nu a"a%ah rasi panas kn"uksi
"enan panas kn!eksi atau ra"ien suhu* Re a"a%ah rasi antara a&a inersia "an a&a
!isks '%ui"a. se"ankan Pr a"a%ah rasi antara mmentum "an "i'us terma%. ke"uan&a
"irumuskan9
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
Da%am praktikum ini "iunakan a%at sistem kn!eksi m"e% ?05: &an
"iranan %eh Stt* =aian,#aian utama sistem kn!eksi ini a"a%ah se#aai
#erikut 9
a* Constant 'ead %e(el Tan/ 9
Ta#un e%as (6OD - 55tini) &an terpasan pa"a pe%at kuninan atas
"an #a+ah* Pa"a pe%at #a+ah terhu#un pipa,pipa water feed . weir o(er flow
drain "an water inlet * $eir o(erflow "rain "apat "iatur seara !ertika% pa"a
rane 7 716 &an "iatur seara !ertika% me%a%ui pac/ing gland &an ter%etak
pa"a #aian tenah pipa* Penunu2uk n% pa"a ska%a ka%i#rasi menun2ukkan
s&arat minimum untuk memu%ai pena%iran air seara ra!itasi me%a%ui a%at* #* Test chamber
8team chest #erupa pipa e%as (5OD - 76 tini &an me%inkupi kn"ensr
tem#aa tipe 8. 1 nmina% (0.65OD - 0.0: te#a%)* =aian penu2ian
ter%etak pa"a pipa kn"ensr tem#aa. &an pan2ann&a :. "ike%i%ini %eh
si%in"er %am &an #er'unsi untuk mene%iminasi panas ra"iasi antara
"in"in pipa e%as "an pipa tem#aa*
c, Condensate recei(er
=eaker %ass &an ter%etak "i atas pen&ana ka&u* n"ensat &an ter#entuk
pa"a "an #ererak ke #aian #a+ah pipa kn"ensr terkumpu% pa"a "asar
pipa kn"ensr "an mena%ir ke "a%am n"ensate reei!er*
"* Thermocouple
Termkpe% pa"a #aian penu2ian #ertipe hrme%,a%ume% "an "iis%asi
"enan glasswool * Dua #uah masin,masin terpasan pa"a #aian +ater in%et
"an +ater "ishare "an "ua #uah %ainn&a "is%"er pa"a #aian %uar atas "an
#a+ah pipa tem#aa* eempat thermup%e ini "ihu#unkan ke se%etr
s+ith* Denan "emikian se%uruh temperatur #isa "imnitr "ari a%at m%%i!%t
&an "ihu#unkan ke termina% utput pa"a s+ith #-*
Teknik imia 61
(16)
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
62/84
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
63/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
am#ar :* Skema A%at
B4!
" Air" Uap Air Panas
. P#%-"u# P"#$%!
P"#$%! 1@ K/i#-i Si-,"' P"!*u'!! Ai#
1. Atur #ukaan keran air seara penuh*
2. =uka penuh #ukaan @,1 untuk menetahui !%ume air &an ke%uar me%a%ui
sa%uran se%ama se%an +aktu tertentu*
3. U%ani %ankah se#e%umn&a untuk #ukaan @,1 setenah "an seperempat*
). 4en"apatkan ni%ai %a2u a%ir &an akan "ipakai pa"a per#aan se%an2utn&a*
P"#$%! 2@ K%!v"+-i B"-
1. =uka katup @,1 se#an&ak seperempat #ukaan aar feed tan/ terpenuhi air "an %e!e%
ketiniann&a "i atas weir *
Teknik imia 67
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
64/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
2. Atur psisi weir setting pa"a %e!e% seperempat*
3. A%irkan steam "enan mem#uka a%iran ,1*
). Atur #ukaan @, hina a%iran air tepat akan ke%uar "ari sa%uran kn!eksi*
. ;a%ankan prses kn!eksi #e#as se%ama 7 menit (+aktu "ihitun tepat sete%ah
mem#uka a%iran steam)*
6. Sete%ah 7 menit. hitun !%ume "an temperatur kn"ensat. temperatur ke%uaran. serta
tekanan pa"a pressure gauge* U%ani %ankah ini se#an&ak 7 ka%i*
8. U%ani rankaian prse"ur "i atas untuk psisi weir setting setenah "an satu*
P"#$%! 3@ K%!v"+-i P+-
1* Tutup keran @,*
2. Atur psisi weir setting pa"a %e!e% n%*
7* =uka !a%!e @,1 pa"a #ukaan seperempat*
:* =uka a%iran steam ,1*
5* ;a%ankan prses se%ama 7 menit (+aktu "ihitun tepat sete%ah mem#uka
a%iran steam)*
6. Sete%ah 7 menit. hitun !%ume "an temperatur kn"ensat. temperatur
ke%uaran. serta tekanan pa"a pressure gauge* U%ani %ankah ini se#an&ak 7
ka%i*
8. U%ani rankaian prse"ur "i atas untuk psisi @,1 setenah "an 1*
$. L%#!
" Hitun %a2u a%ir air (%+aktu) &an mena%ir "a%am sistem se#aai 'unsi
#ukaan !a%!e*" Hitun =i%anan Re&n%"s. Pran"t%. rassh''. Nusse%t" Hitun ke'isien perpin"ahan ka%r kn!eksi (h)" Hitun kesa%ahan %iteratur " Simpu%kan hasi% perhitunan ke "a%am ra'ik
DAFTAR PUSTAKA
H%man. ;*P* -erpindahan Balor * ;akarta 9 Er%ana.1??:
5odul -ra/ti/um -+T ;* Depk 9 Departemen Teknik as "an Petrkimia
Teknik imia 6:
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
65/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
MODUL MI
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
66/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
apasitas tanki &an "i#utuhka# untuk menampun '%ui"a men2a"i sa%ah satu
pertim#anan "asar "a%am perananan "imensi tanki* /%ui"a "enan kapasitas tertentu
"itempatkan pa"a se#uah +a"ah "enan #esarkn&a "iameter tanki sama "enan ketinian
'%ui"a* Rananan ini "itu2ukan untuk menptima%akan kemampuan pena"uk untuk
menerakkan "an mem#uat p%a a%iran '%ui"a &an .e%inkupi se%uruh #aian '%ui"a "a%am
tanki*
V =1
42 . D
2. t
Persamaan 7*1 merupakan rumus "ari !%um se#uah tanki si%in"er* Sehina sa%ah satu
pertim#anan a+a% untuk meranan a%at ini a"a%ah "enan menari ni%ai "ari "iameter &an
sama "enan ketinian tanki untuk kapasitas '%ui"a &an "iininkan "a%am pena"ukan
"an penampuran* Diameter tanki "itentukan "enan persamaan 7* Tanki "enan "iameter
&an %e#ih kei% "i#an"inkan ketiniann&a memi%iki keen"erunan menam#ah 2um%ah
pena"uk &an "iunakan*
D=3
√4V
2 3de%ga%D=t
Rananan "asar "imensi "ari se#uah tanki #erpena"uk "enan per#an"inan
terha"ap kmpnen,kmpnen &an men&usunn&a "itun2ukkan pa"a am#ar 7*1*
G'# 3.1 Dimensi se#uah Tanki =erpena"uk
Dimana9
C G tini pena"uk "ari "asar tanki
D G "iameter pena"uk
DtG"iamater tanki
H G tini '%ui"a "a%am tanki
; G %e#ar #a''%e@ G %e#ar pena"uk
Teknik imia 66
7*1
7*
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
67/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Hu#unan "ari "imensi pa"a am#ar *1 a"a%ah ^1_ 9
Dt
H =
1
14
Dt
D =
3
14 "
D=
1
14 5
D =
1
44 Dt
6 =
12
14
emetri "ari tanki "iranan untuk menhin"ari ter2a"in&a "ea" >ne &aitu "aerah
"imana '%ui"a ti"ak #isa "ierakkan %eh a%iran pena"uk* emetri "imana ter2ai"n&a "ea"
>ne #iasan&a #er#entuk su"ut ataupun %ipatan "ari "in"in,"in"inn&a*
III**1 Psisi Sum#u Pena"uk
Pa"a umumn&a prses pena"ukan "an penampuran "i%akukan "enan menempatkan
pena"uk pa"a pusat "iameter tanki (enter)* Psisi ini memi%iki p%a a%iran &an khas* Pa"a
tanki ti"ak #ersekat "enan pena"uk &an #erputar "i tenah. eneri sentri'ua% &an
#eker2a pa"a '%ui"a meninkatkan ketinian '%ui"a pa"a "in"in "an memperen"ah
ketinian '%ui"a pa"a pusat putaran* P%a ini #iasa "se#ut "enan pusaran (!rte-) "enan
pusat pa"a sum#u pena"uk* Pusaran ini akan men2a"i semakin #esar seirin "enan
peninkatan keepatan putaran &an 2ua meninkatkan tur#u%ensi "ari '%ui"a &an "ia"uk*
Pa"a se#uah prses "ispersi as,air. ter#entukn&a pusaran ti"ak "iininkan* Ha% ini
"ise#a#kan pusaran terse#ut #isa menhasi%kan "ispersi u"ara &an menham#at "ispersi as
ke airan "an se#a%ikn&a*
G'# 3.3. Psisi enter "ari Se#uah Pena"uk &an 4enhasi%kan rte- ̂ :_^5_*
Sa%ah satu upa&a untuk menhi%ankan pusaran ini a"a%ah "enan meru#ah psisi
sum#u pena"uk* Psisi terse#ut #erupa psisi sum#u pena"uk tetap teak %urus namun
#er2arak "ekat "enan "in"in tanki ('' enter) "an psisi sum#u #era"a pa"a arah "iana%
(in%ine)* Peru#ahan psisi ini men2a"i sa%ah satu !ariasi "a%am pene%itian &an "i%akukan*
III** Sekat "a%am Tanki
Sekat (#a''%e) a"a%ah %em#aran !ertika% "atar &an "itempe%kan pa"a "in"in tamki*
Tu2uan utama menunakan sekat "a%am tanki a"a%ah memeah ter2a"in&a ^usaran saat
Teknik imia 6
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
68/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
ter2ai"n&a pena"ukan "an penampuran* O%eh karena itu. psisi sum#u pena"uk pa"a
tanki #ersekat #era"a "i teanah* Namun. pa"a umun&a pemakaian sekat akan menam#ah
#e#an pen"aukan &an #eraki#at pa"a #ertam#ahn&a ke#utuhan "a&a pena"ukan* Sekat
pa"a tanki 2ua mem#entuk "istri#usi knsentrasi &an %e#ih #aik "i "a%am tanki. karena
p%a a%iran &an ter2a"i terpeah men2a"i empat #aian* Penunaan ukuran sekat &an %e#ih
#esar mampu menhasi%kan penampuran &an %e#ih #aik*
G'# 3.) Pemasanan 7affle Diharapkan 4ampu 4eninkatkan ua%itas Pemampuran ̂ 5_
Pa"a saat menunakan empat sekat !ertika% seperti pa"a am#ar *: #isa
menhasi%kan p%a perputaran &an sama "a%am tanki* 8e#ar sekat &an "iunakan
se#aikn&a #erukuran 11 "iameter tanki ^1_^6_*
III**7
Pemi%ihan pena"uk &an tepat men2a"i sa%ah satu 'aktr pentin "a%am menhasi%kan
prses pen"aukan "an penampuran &an e'ekti'* Pena"uk 2enis #a%in,#a%in (prpe%%er)
"enan a%iran aksia% "an pena"uk 2enis tur#in "enan a%iran ra"ia% men2a"i pi%ihan &an
%a>im "a%am pena"ukan "an penampuran*
III**7*1 ;enis,2enis pena"uk
Seara umum. ter"apat tia 2enis pena"uk &an #iasa "iunakan seara umum. &aitu
pena"uk #a%in,#a%in (prpe%%er). pena"uk tur#in (tur#ine). pena"uk "a&un (pa""%e)
"an pena"uk he%ia% ri##n*A* Pen"auk 2enis #a%in,#a%in (prpe%%er)
A"a #e#erapa 2enis pen"auk &an #iasa "iunakan* Sa%ah satun&a a"a%ah #a%in,#a%in
#er"aun tia*
G'# 3. Pena"uk ;enis =a%in,=a%in (a) Daun Diperta2am (#) =a%in,#a%in apa%() Daun Tur#in ^5_
Teknik imia 6
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
69/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
=a%in,#a%in ini #isa "iunakan pa"a keepatan #erkisar antara :00 hina 1
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
70/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
G'# 3.8 Pena"uk ;enis Tur#in pa"a #er#aai !ariasi
Pa"a tur#in "enan "aun &an "i#uat mirin se#esar :5 . seperti &an ter%ihat pa"a
am#ar 7* #e#erapa a%iran aksia% akan ter#entuk* ;enis ini #eruna "a%am suspensi pa"atan
karena a%iran %ansun ke #a+ah "an akan men&apu pa"atan keatas* Terka"an se#uah tur#in
"enan han&a empat "aun mirin "iunakan "a%am suspensi pa"at* Pena"uk "enan a%iran
aksia% menhasi%kan pererakan '%ui"a &an %e#ih #esar "an penampuran per satuan "a&a
"an sanat #eruna "a%am suspensi pa"atan*
am#ar 7* Pena"uk Tur#in =a%in,=a%in
D* Pen"auk helical"ribbon
;enis pena"uk ini "iunakan pa"a %arutan "enan kekenta%an &an tini "an #erprasi
pa"a rpm &an ren"ah pa"a #aian %aminer* Ri##n (#entukn&a seperti pita) "i#entuk "a%am
se#uah #aian he%ia% (#entukn&a seperti #a%in,#a%in he%ipter "an "itempe%kan ke pusat
sum#u pena"uk* Cairan #ererak "a%am se#uah #aian #er%iku,%iku pa"a #aian #a+ah "an
naik ke #aian atas pena"uk*
G'# 3.; Pena"uk ;enis (a). (#) F () Hei%ia% Ri##n. (") Semi,Spira% ^?_*
III**7* eepatan pena"uk
Sa%ah satu !ariasi "asar "a%am prses pena"ukan "an penampuran a"a%ah keepatan
putaran pena"uk &an "iunakan* ariasi keepatan putaran pena"uk #isa mem#erikan
am#aran menenai p%a a%iran &an "ihasi%kan "an "a&a %istrik &an "i#utuhkan "a%am
prses pen"aukan "an penampuran* Seara umum. k%asi'ikasi keepatan purtaran pena"uk
"i#ai "a%am tia aris #esar. &aitu keepatan putaran ren"ah. se"an "an tini ^_ ^10_*
A* eepatan putaran ren"ah
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
71/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
eepatan ren"ah &an "iunakan #erkisar pa"a keepatan :00 rpm* Pea"ukan
"enan keepatan ini umun&a "iunakan untuk min&ak kenta%. %umpur "imana ter"apat serat
atau pa"a airan &an "apat menim#u%kan #usa*
;enis pena"ukan ini menhasi%kan pererakan #ath &an sempurna "enan se#uah
permukaan '%ui"a &an "atar untuk men2aa temperatur atau menampur %arutan "enan
!isksitas "an ra!itasi spesi'ik &an sama*
=* eepatan putaran se"an
eepatan se"an &an "iunakan #erkisar pa"a keepatan 1150 rpm* Pen"auk "ena
keepatan ini umumn&a "iunakan untuk %arutan sirup kenta% "an min&ak pernis*
;enis ini pa%in serin "iunakan untuk meriakkan permukaaan pa"a !isksitas &an
ren"ah. menurani +aktu penampuran. menampur %arutan "enan !isksitas &an #er#e"a
"an #ertu2uan untuk memanaskan atau men"ininkan*
C* eepatan putaran tinieepatan tini &an "iunakan #erkisar pa"a keepatan 1>%e &an
minima%
III**7*: Pemi%ihan Pena"uk
isksitas "ari airan a"a%ah sa%ah satu "ari #e#erapa 'aktr &an mempenaruhi 2enis
pena"uk* In"ikasi "ari rentan !isksitas pa"a setiap 2enis pena"uk a"a%ah (10*)
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
72/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
1* Pena"uk 2enis #a%in #a%in "iunakan untuk !isksitas '%ui"a "i#a+ah 7 pa
(700P)
* Pena"uk 2enis tur#in #isa "iunakan untuk !isksitas '%ui"a "i#a+ah 100 Pas
(100000 P)
7* Pena"uk 2enis "a&un &an "im"i'ikasi seperti pena"uk 2ankar #isa "iunakan
untuk !isksitas antara 50,500 Pas (500000 P)
:* Pena"uk 2enis pita me%inkar #iasa "iunakan untuk !isksitas "iatas 1000 Pas "an
te%ah "iunakan hina !isksitas 5000 Pas* Untuk !isksitas %e#ih "ari .5 ,5
Pas (5000 P) "an "iatasn&a. sekat ti"ak "iper%ukan karena han&a ter2a"i pusaran
kei%*
G'# 3.10 P%a A%iran &an "ihasi%kan %eh 2enis,2enis pena"uk &an #er#e"a. (a) impe%%er. (#)
prpe%%er. () pa""%e "an (") he%ia% ri##n ^
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
73/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
N G keepatan putaran pena"uk
D G "iameter pena"uk
G perepatan ra'itasi
=i%anan /rau"e #ukan merupakan !aria#e% &an sini'ikan* =i%anan ini han&a
"iperhitunkan pa"a sistem pena"ukan "a%am tanki ti"ak #ersekat* Pa"a sistem ini #entuk
permukaan airan "a%am tanki akan "ipenaruhi ra!itasi sehina mem#entuk pusaran
(!rte-)* rte- menun2ukkan keseim#anan antara a&a ra!itasi "an a&a inersia ^10_*
III*7* Da&a Pena"ukan "an Pemampuran
Penampuran #isa "ikarakterisasi "enan hrse p+er. keepatan. "an tr$ue*
eepatan "itu%is "a%am putaran per minute atau rpm karena tr$ue a"a%ah eneri perputaran
&an "ihasi%kan %eh pena"uk "a%am in pun"s atau in unes* eepatan. tr$ue. hrse
p+er "ihu#unkan "enan persamaan "i#a+ah ini9
*1r7ue= HP x 63025
rp#
Persamaan 7*5 mem#antu untuk me2e%askan #aaimana pena"uk "ena keepatan
ren"ah seara umum menhasi%kan kapa#i%itas tr$ue &an 2auh %e#ih tini untuk se#uah
hrse p+er &an "i#erikan*
Diameter "ari pena"uk atau "a&uh 2ua #erpenaruh terhapa" #e#an tr$ue "a%am
penampuran* Da&a &an "iutuhkan untuk memutar se#uah pena"uk #erhu#unan "enan
"iameter "an keepatan pena"ukn&a* Persamaann&a men2a"i9
P1/er=rp#3 x Dia#eter
5
Se"ikit peninkatan keepatan putaran "an "iameter pena"uk akan men&e#a#kan
se#uah penam#ahan ke#utuhan "a&a &an #esar* Sehina. "a&a 2ua #isa "ihitun "enan9τ = F . r
P=τ . 8
Dimana M a"a%ah tenaa putaran "an /M a"a%ah eneri "an rM a"a%ah 2arak "ari tankai
putaran "an a"a%ah keepatan anu%ar*
III*7*7 Hu#unan Da&a "enan Hi"r"inamika /%ui"a
Da%am perananan "ari se#uah tanki #erpena"uk. sa%ah satu 'aktr pertim#anan
&an pentin a"a%ah "a&a &an "i#utuhkan untuk menerakkan pena"uk* arena "a&a
&an "i#utuhkan untuk se#uah prses pena"ukan "an penampuran ti"ak #isa "ite#ak seara
teritis*
nsumsi "a&a a"a%ah hu#unan "ensitas '%ui"a . !isksitas '%ui"a "an "iameter
pena"uk Da &an "ip%t "a%am se#uah ra'ik antara #i%anan "a&a (Np) "i#an"inkan
"enan #i%anan Re&n%" (Nre)* =i%anan "a&a a"a%ah 9
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
74/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
+p= P
ρ+ 3 Da
5(9- )
+p= P gc
ρ + 3 Da
5 ( :%g0ish)
Se#uah tanki "imana se#uah '%ui"a nn,ne+tnian "enan "ensitas . "an !isksitas
dan diputar dengan sebuah pengaduk berdiameter D dan pada
kecepatan putaran #. $ika diameter tangki a"a%ah T. %e#ar pena"uk @ "an
ketinian airan H* e#utuhan "a&a "ari pena"uk (P) menun2ukkan 2um%ah eneri &an
"i#utuhkan pa"a airan "an #erantun pa"a !aria#e% "i #a+ah ini9 P= P( ρ3 μ 3 + 3 g 3 D 3* 3 5 3 H )
Ha% ini ti"ak munkin untuk men"apatkan hu#unan 'unsina% "a%am persamaan
"iatas. karena emetri &an rumit "ari tanki. pena"uk "an !aria#e% %ain seperti ka+at
pemanas* 4enunakan ana%isis "imensina% 2um%ah !aria#e% menam#arkan
permasa%ahnn&a #isa "iminima%isir "an persamaan "iatas "ikurani hina9
P ρ +
3 Da
5=f ( ρ+ D
2
μ 3 +
2
Dg
3 * D
3 5 D
3 H D
3 etc
)
Dimana
P
ρ + 3 Da
5 a"a%ah "a&a. PJ
ρ +D2
μ a"a%ah anka Re&n%"s. ReJ
+ 2 D
g a"a%ah anka /ru". /rJ
III.) LAJU DAN 9AKTU PEN=AMPURAN
@aktu penampuran (mi-in time) a"a%ah +aktu &an "i#utuhkan sehina "iper%eh
kea"aan &an hmen untuk menhasi%kan ampuran atau pr"uk "enan kua%itas &an
te%ah "itentukan* Se"ankan %a2u penampuran (rate ' mi-in) a"a%ah %a2u "imana prses
penampuran #er%ansun hina menapai kn"isi akhir*
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
75/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Pa"a perasi penampuran "a%am tanki #erpena"uk. +aktu penampuran ini
"ipenaruhi %eh #e#erapa ha%.
1* 3an #erkaitan "enan a%at. seperti9
a* A"a ti"akn&a #a''%e atau rui'rm #a''%e
#* =entuk atau 2enis pena"uk (tur#in). prpe%%er. pa""%e
* Ukuran pena"uk ("iameter. tini)
"* 8a2u putaran pena"uk
e* e"u"ukan pena"uk pa"a tanki seperti9
1* ;arak pena"uk terha"ap "asar tanki
* P%a pemasanann&a9
, Center. !ertika%
, O'' enter. !ertika%
, 4irin (in%ine") "ari atas
, Hri>nta%
'* ;um%ah "aun pena"uk
* ;um%ah pena"uk &an terpasan pa"a prses pena"uk * 3an #erhu#unan "enan airan &an "ia"uk
a* Per#an"inan kerapatan atau "ensitas airan &an "ia"uk
#* Per#an"inan !isksitas airan &an "ia"uk
* ;um%ah ke"ua airan &an "ia"uk
"* ;enis airan &an "ia"uk atau misi#%e. immisi#%e
/aktr,'aktr terse#ut "apat "i2a"ikan !aria#e% &an "apat "imanipu%asi untuk
menamati penaruh setiap 'aktr terha"ap karakteristik pena"ukan terutama terha"ap
+aktu penampuran*
III. P"#$%!
. A/, ! B4!
A/,
=aian pa%in #a+ah "ari a%at ini
a"a%ah r"a &an "itempatkan pa"a
kaki,kaki keranka* R"a ini
"iunakan untuk memu"ahkan
pemin"ahan a%at seara
kese%uruhan. khusun&a ketika
maintenane "a%am #enke%*
Teknik imia
-
8/18/2019 Module_UOP 1 (Ind).docx
76/84
Praktikum UOP I UNIT OPERASI PROSES I (ENCH600016)
Permukaan a%at ini "i#uat
#ertinkat* Ha% ini "iunakan untuk
memu"ahkan pene%iti "a%am
menamati p%a a%iran "ari #aian
atas tanki* Ha% ini "ikarenakan
ketinian "ari tanki &an
"iunakan #er#e"a* Permukaan
#aian #a+ah "iunakan untuk
tanki #erkapasitas 0 8 "an #aian