1. Laporan Fluidisasi Kel 5

36
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

description

Fluidisasi

Transcript of 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

Page 1: 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

Page 2: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5
Page 3: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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.

Page 4: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

(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.

Page 5: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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.

Page 6: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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.

Page 7: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 8: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 9: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 10: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 11: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 12: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 13: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 14: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 15: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 16: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 17: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 18: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 19: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

-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)

Page 20: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

-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

Page 21: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

-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

Page 22: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

-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)

Page 23: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

-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)

Page 24: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

-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)

Page 25: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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

Page 26: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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.

Page 27: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

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.

Page 28: 1. Laporan Fluidisasi Kel 5

DAFTAR PUSTAKA

Djauhari, Agus.”Modul Praktikum Fluidisasi Padat Gas”.Bandung : Politeknik NegeriBandung