Post on 12-Dec-2015
description
FABRIC FILTER
Aryo Sasmita Prodi Teknik Lingkungan
Universitas Riau
PENGENDALIAN PENCEMAR UDARA
Semester Ganjil 2013-2014
Fabric Filtration merupakan alat kontrol
udara yang paling umum dipergunakan
Fabric filter menggunakan filter yang
terbuat dari nilon atau wol
Partikulat yang telah disisihkan/
terkumpul kemudian dibersihkan
dengan mekanisme pembersihan
tertentu.
Fabric filter juga disebut :
Baghouse
Fabric filter collectors,
Bag filters,
Fabric dust collectors,
Filter collectors,
Dust collectors,
Cloth collectors
Filter house.
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN FABRIC FILTER :
Keuntungan penggunaan fabric filter adalah : Efisiensi sangat tinggi, bahkan untuk partikel yang halus
Dapat dipakai untuk berbagai macam debu
Dapat untuk volume gas yang besar
Dapat beroperasi pada pressure drop yang rendah
Sedangkan kerugiannya adalah : Memerlukan tempat luas
Bahan filter dapat rusak pada temperatur tinggi atau bahan asam
Tidak dapat beroperasi pada lingkungan yang lembab
Potensial kebakaran
Fabric filter terdiri atas :
inlet,
outlet,
filter bag,
hopper
MEKANISME PENGUMPULAN FABRIC FILTER PADA UMUMNYA
ADA TIGA CARA UTAMA, YAITU :
Impaction, partikel memiliki gaya inersia yang terlalu besar untuk mengikuti aliran garis pada filter fiber sehingga tertumbuk pada permukaan filter
Interception, partikel mempunyai inersia yang sangat kecil (partikel yg lebih kecil). Partikel akan berada pada aliran viscous, bergerak melambat dan menyentuh barrier dan berhenti
Diffusion, partikel lebih kecil dai 1 mikron berada pada kisaran gerak Brown, sehingga terjadi gerakan random yang akhirnya terintersepsi dengan dust cake
PROSES FILTRASI FABRIC FILTER TERDAPAT DUA JENIS
DESAIN YANG DAPAT DIGUNAKAN YAITU
Interior Filtration, partikulat dikumpulkan pada bagian dalam dari bag filter. Gas yang mengandung partikulat memasuki fabric filter melalui bagian bawah dari kolektor dan diarahkan ke dalam bag dengan menggunakan diffuser vanes atau baffle dan juga cell plate.
Exterior Filtration, partikulat dikumpulkan pada bagian luar dari bag fliter. Proses penyaringan berlangsung dari luar bag filter ke dalam bag filter.
JENIS PROSES FILTRASI ( KIRI : INTERIOR FILTRASI, KANAN :
EKSTERIOR FILTRASI)
TERDAPAT BEBERAPA CARA PEMBERSIHAN YANG DAPAT
DIPERGUNAKAN UNTUK MENYISIHKAN PARTIKULAT YANG MENEMPEL
PADA PERMUKAAN BAG FILTER, TIGA CARA YANG PALING SERING
DIGUNAKAN ADALAH :
(i). Shaking
Mechanical shaking menggunakan motor yang dihubungkan dengan bag
Energi yang diperlukan rendah
Gerakan dan kecepatan tergantung endapan debu
Arah gerakan Horisontal atau vertical
Gerakan di bagian atas frame tempat bag diletakkan
Aliran gas berhenti saat dilakukan proses pembersihan
Shaker baghouse umumnya menggunakan interior filtration
Diameter 15,2 – 45,7 cm ( 6-18 inch )
Panjang sampai 12,2 m ( 40 ft )
Lama pembersihan 30 dt – beberapa menit
Terdiri dari beberapa kompartemen
(ii). Reverse Air
Mekanisme yang paling sederhana
Aliran udara kotor dihentikan
Mengalirkan backwash air (udara bersih yang berlawanan arah)
Aliran udara bertekanan rendah
Debu akan jatuh ke hopper
Lama pembersihan 30 menit – beberapa jam
Durasi pembersihan 10 – 30 detik
Terdapat ring dengan jarak 10 – 46 cm
Reverse air baghouse berdiameter 20 – 46 cm, dan panjang 6,1 – 12,2 cm
Terdiri dari beberapa kompartemen
Gambar 7.14 menunjukkan typical reverse air
TYPICAL REVERSE AIR BAGHOUSE
(iii). Pulse Jet
Disebut juga pressure jet cleaning
40 – 50% baghouse baru di Amerika
Menggunakan high pressure jet dari udara
Sitem exterior filtration
Menimbulkan shock wave
Pulse jet baghouse berdiameter 10,2 – 16,2 cm
Panjang umumnya 2,4 – 3,7
tapi dapat mencapai 7,6 cm
BAHAN BAG HOUSE
Woven, terbuat dari yarn, dipakai untuk
pembersihan energi rendah
Felted filter terdiri dari fiber yang dikompres
ke dalam mar dan dilekatkan pada woven Ada yang terbuat dari bahan alam seperti katun atau wol
Temperatur lebih kecil dari 212oF atau 100oC
Katun temp lebih kecil
Fiber sintesis
Nilon, orlon dan polyester tahan temperatur lebih tinggi
dan tahan terhadap bahan kimia
Polypropylen paling murah dan banyak digunakan
Nilon memiliki abrasive resistant yang paling tinggi
Polyester atau Dacron baik untuk menahan asam, alkali dan abrasi dan relatif murah
Nomex buatan Dupont
Membran material terbuat dari berbagai jenis fiber yang disusun membentuk membrane diantaranya adalah Gore-Tex membrane, jenis ini dapat mereduksi emisi dengan baik, pressure drop yang relatif rendah, umur bag yang meningkat dan ratio air-cloth yang lebih tinggi
PARAMETER YANG PENTING DAN PERLU DIPERTIMBANGKAN
DALAM MERANCANG FABRIC FILTER DIANTARANYA ADALAH :
(i). Pressure Drop
Dinyatakan sebagai pressure drop per unit area sebgai fungsi dari karakteristik medium filter
Biasanya berkisar 2-4 inch
Dihitung dengan cara :
tVCkp
Vkp
ppp
fc
ff
cf
12
1
tVCkp
Vkp
ppp
fc
ff
cf
12
1
dimana : pf = pressure drop sepanjang FF
k1 = resistensi FF (inch air /menit atau cm/menit), merupakan fungsi dari karakteristik viscositas gas dan filter seperti ketebalan dan porositas (permeabilitas)
Vf = kecepatan filtrasi (ft/menit atau m/menit)
pc = pressure drop sepanjang cake dalam inch (cm)
k2 = resistensi dari cake (inch air /menit atau cm/menit
C1 = dust loading (lb/ft3 atau kg/m3) ditentukan secara experimen. Koefisien ini tergantung dari viscositas gas, densitas partikel dan porositas.
(ii). Kecepatan Penyaringan
Kecepatan penyaringan dinyatakan
sebagai :
kecepatan merupakan kecepatan
superficial filtering
A
Q
(iii). Performance Factor
Salah satu variable yang penting dalam mendesain baghouse adalah ratio air to cloth (A/C) atau ratio udara terhadap bahan filter
A/C menggambarkan berapa banyak gas kotor yang melewati permukaan filter dengan luas tertentu selama waktu tertentu.
Ratio yang tinggi berarti sejumlah besar udara yang melewati fabric
Satuan cm3/detik/cm2 atau ft3/menit/ft2
Tergantung dari mekanisme pembersihan, bahan filter dan partikel dust yang tersaring