Download - Artikel Perhitungan Minimum Velocity
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
1/12
Perhitungan Minimum Velocity untuk Fluidisasi
Setiani Br Manurung, Ewith Riska Rachma, Hasnul Bustamam
Teknik Kimia,Universitas Riau
1. PENDAHULUAN
Fluidisasi adalah metoda pengkontakan antara padatan dengan luida, !aik cair maupun
gas dalam suatu kolom "ang !erisi se#umlah partikel padat dengan mengalirkan luida dari
!awah ke atas$ %arameter "ang sangat penting dalam mempela#ari luidisasi adalah kecepatan
luidisasi minimum &'(m), karena dengan mengetahui '(m maka kita !isa menentukan titik
awal ter#adin"a luidisasi dan kita akan dapat menghitung !erapa hilang tekan "ang terdapat pada
awal luidisasi$
*engan metode ini diharapkan !utiran+!utiran padat memiliki siat seperti luida dengan
viskositas tinggi$ Se!agai ilustrasi, tin#auan suatu kolom !erisi se#umlah partikel padat !er!entuk
!ola$ Melalui unggun padatan ini kemudian dialirkan gas dari !awah ke atas$ %ada la#u alir "ang
cukup rendah, !utiran padat akan tetap diam, karena gas han"a mengalir dari !awah ke atas$
%ada la#u alir "ang cukup rendah, !utiran padat akan tetap diam, karena gas han"a mengalir
melalui ruang antar partikel tanpa men"e!a!kan peru!ahan susunan partikel terse!ut$ Keadaan
"ang demikian dise!ut unggun diam atau fixed bed. Keadaan luidisasi unggun diam terse!ut
ditun#ukkan pada am!ar 1.1.
ika la#u alir kemudian dinaikkan, akan sampai pada suatu keadaan dimana unggun
padatan akan tersuspensi didalam aliran gas "ang melaluin"a$ %ada keadaan ini masing+masing !utiran akan terpisahkan satu sama lain sehingga dapat !ergerak dengan le!ih mudah$ %ada
kondisi !utiran "ang dapat !ergerak ini, siat unggun akan men"erupai suatu cairan dengan
viskositas tinggi, misaln"a adan"a kecenderungan untuk mengalir, mempun"ai siat hidrostatik
dan se!again"a$ Siat unggun terluidisasi ini dapat dilihat pada am!ar 1.".
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
2/12
am!ar 1." Siat cairan dalam unggun terluidisasi
*alam dunia industri, luidisasi diaplikasikan dalam !an"ak hal seperti transportasi ser!uk
padatan &conveyor untuk solid ), pencampuran padatan halus, perpindahan panas &seperti
pendinginan untuk !i#ih alumina panas), pelapisan plastik pada permukaan logam, proses drying
dan sizing pada pem!akaran, proses pertum!uhan partikel dan kondensasi !ahan "ang dapat
mengalami su!limasi, adsorpsi &untuk pengeringan udara dengan adsor!en), dan masih !an"ak
aplikasi lain$Template !erikut ini digunakan untuk menghitung la#u minimum luidisasi, "aitu dengan
menggunakan unction pada Microsot E-cel$ .ilai la#u luidisasi diperoleh dengan
mengkom!inasikan persamaan Ergun dengan persamaan neraca massa pada unggun terluidakan,
men#adi/
1,75 Dp2(U ' mf )2 ρ2
∅ s εmf μ2
+150 (1−εmf ) Dp U ' mfρ
∅s2
εmf 3 μ
− Dp
3 ρ ( ρp− ρ ) g
μ2 . . . . . . . . . . . . . . . . #1$
". ME%&DA
Salah satu contoh kasus luidisasi adalah se!agai !erikut/
%artikel padat !er!entuk !ola memiliki diameter 0$12 mm dan densitas 1000 kg3m4, akan
diluidisasikan menggunakan udara pada 1 atm a!s dan suhu 25 celcius$ %orositasn"a adalah
0$62$ Tentukanlah la#u minimum luidisasi$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
3/12
Metode pen"elesaiann"a adalah se!agai !erikut/
A. %entukan nilai sha'e (actor
Bersum!er dari !uku Transport %rocess and Unit 7perations &8eankoplis, 9hrstie ),
diperoleh data se!agai !erikut/
)entuk Material
*ha'e Factor∅ s
Spheres 1,0
9u!es 0,:1
9"linders
*p ; h
0,:<
Beri saddles 0,4
Rasching rings 0,4
9oal dust,
pulveri=ed
0,
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
4/12
1$ Klik menu developer, kilik insert, pilih com!o !o-$
2$ 8am!arkan com!o !o-, dengan cara menarik garis pada tempat "ang diinginkan$
4$ Klik kanan pada com!o !o- "ang telah di!uat, lalu klik ormat control$
6$ Asi input range, dengan mem!lok input data &!lok !entuk material)$
5$ Asi cell link, dengan mengklik 1 cell kosong$
>$ Asi drop down lines, dengan mengetikkan #umlah data$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
5/12
). Hitung densitas udara
?angkah+langkah/
1$ Klik *eveloper, pilih visual !asic$
2$ Buka modul, lalu ketik Function seperti gam!ar$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
6/12
4$ Function *nesitas siap digunakan$ Untuk menggunakann"a, ketik ;rho&klik suhu)$ ?alu
tekan enter$
+. Hitung ,iskositas udara
?angkah+langkah/
1$ Klik *eveloper, pilih visual !asic$
2$ Buka modul, lalu ketik Function seperti gam!ar !erikut$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
7/12
4$ Function viscositas siap digunakan$ Untuk menggunakann"a, ketik ;'u&klik suhu)$ ?alu
tekan enter$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
8/12
D. Hitung Nre
1$ 8unakan persamaan untuk menghitung .re, "aitu/
&1,
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
9/12
2$ 8unakanlah 8oal Seek untuk menghitung .re &agar ";0)$ Berikut langkah+langkahn"a/
a$ Klik data pada menu !ar$ Klik Ihat i anal"sis, pilih goal seek$
!$ Asi set cell dengan mengklik cell "ang !erisi nilai " &nilai " merupakan hasil persamaan,
dimana ";0)$
c$ Asi to value dengan angka 0 &karena ";0)$
d$ isi !" changing cell dengan mengklik cell "ang !erisi nilai $
e$ Klik 7K$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
10/12
E. Hitung la-u minimum ,elocity #Vm($
1$ Klik developer pada menu !ar$ Klik macro J lalu tulis nama rumus "ang mau diinput
pada macro name J lalu pilih macros in tempat data "ang diinput di !ook( "ang disimpan J lalu
klik create
Maka akan muncul module dan masukkan ungsi seperti gam!ar di!awah ini$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
11/12
2$ Fungsi velocit" minimum siap digunakan$ Untuk menggunakann"a, ketik
;velocit"minimum&klik cell "ang !erisi nilai .re, u, *p, p)$ Tekan enter$
-
8/18/2019 Artikel Perhitungan Minimum Velocity
12/12