LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA

SIZE REDUCTION

I. TUJUAN PRAKTIKUM

a. Mengetahui pengukuran partikel dengan metode sieving.

b. Mengetahui pengukuran reduction ratio untuk bahan yang berbeda.

c. Mengatahui pengukuran daya (energi) yang terpakai pada size

reduction dengan kapasitas yang berbeda.

d. Mengetahui pengukuran power transmission factor.

e. Mengetahui penerapan hukum kick dan rittinger dan menghitung

indeks kerja.

II. DASAR TEORI

Size reduction adalah salah satu operasi untuk memperkecil ukuran

dari suatu padatan dengan cara memecah, memotong, atau menggiling bahan

tersebut sampai didapat ukuran yang diinginkan. Menurut ukuran produk

yang dihasilkan alat size reduction dibedakan menjadi crusher, grinder,

ultrafine grinder, dan cutter. (Mc.Cabe, 1985).

A. Macam‐macam Alat Size Reduction Menurut Produk

a. Crusher

Alat size reduction yang memecahkan bongkahan padatan yang besar

menjadi bongkahan‐bongkahan yang lebih kecil, dimana ukurannya

sampai batas beberapa inch.

Primary crusher

Mampu beroperasi untuk segala ukuran feed. Produk yang dihasilkan

mempunyai ukuran 6‐10 inch.

Secondary crusher

Mampu beroperasi dengan ukuran feed, seperti di produk primary

crusher dengan ukuran /4 inch.

b. Grinder

Alat ini beroperasi untuk memecah bongkahan yang dihasilkan crusher,

sehingga bongkahan ini menjadi bubuk.Untuk intermediate grinder,

produk yang dihasilkan ± 40 mesh. Ultrafine grinder hanya dapat

menerima ukuran feed lebih kecil /4 mesh.

c. Cutter

Alat ini mempunyai cara kerja yang berbeda dengan size reduction

sebelumnya. Pada cutter ini, cara kerjanya dengan memotong. Alat ini

dipakai untuk produk ulet dan tidak bisa diperkecil dengan cara

sebelumnya. Ukuran produk 2‐10 mesh. (Steffanny yuliana, 2013)

Operasi size reduction sering digunakan pada indusri‐industri yang

memerlukan bahan baku dalam ukuran tertentu dan produk dalam ukuran

tertentu, misalnya industri semen, batu bara, pertambangan, pupuk, keramik,

dll. Pemilihan jenis alat yang digunakan biasanya berdasarkan ukuran feed

pada produk, sifat bahan, kekerasan bahan, dan kapasitasnya.

Energi yang dibutuhkan untuk operasi size reduction sangat

bergantung dari ukuran partikel yang dihasilkan.Makin kecil partikel, maka

makin besar energi yang dibutuhkan.

B. Hukum-hukum Size Reduction

a. Hukum Kick

Kick beranggapan bahwa energi yang dibutuhkan untuk

pemecahan partikel zat padat adalah berbanding lurus dengan ratio dari

feed dengan produk. Secara matematis dinyatakan dengan:

dimana,

E : tenaga yang dibutuhkan untuk memecahkan partikel zat

padat atau feed

k: konstanta Kick

Xf : diameter rata-rata feed

( A. Jankovic*, H. Dundar, and R. Mehta)

b. Hukum Rittinger

Rittinger beranggapan bahwa besarnya power yang diperlukan untuk

size reduction berbanding lurus dengan selisih diameter partikel awal

dan akhir dari bahan,( A. Jankovic*, H. Dundar, and R. Mehta)

c. Hukum Bond

Persamaan lain yang bisa digunakan adalah persamaan Bond.

Bond beranggapan bahwa energi yang dibutuhkan untuk membuat

partikel dengan ukuran Dp dari feed dengan ukuran sangat besar adalah

berbanding lurus dengan volume produk. Dengan memecahkan factor

sphericity:

Cp / Vp = G / (v). (Dp)

dimana, Cp : luasan partikel produk

Vp : volume partikel produk

υ : sphericity

Tenaga sphericity untuk berbagai macam produk dapat dilihat

dari bermacam buku, misalnya Mc Cabe table 26‐1 halaman 80.

Besarnya energi yang dibutuhkan :

p / M = Kb / (Dp)^0,5

Dimana Kb adalah suatu konstanta yang besarnya sama, tergantung pada

tipe mesin dan material yang akan direduksi. Hubungan antara Kb dan W

sebagai berikut:

Kb =  Wi = 0,3162 Wi

dimana, Wi adalah energi dalam Kwh tiap ton feed yang dibutuhkan

untuk mereduksi feed dengan ukuran yang sangat besar sampai

menghasilkan produk yang 90% mampu melewati saringan 100μ,

dimana:

P : dalam satuan kwh

M : dalam satuan ton/jam

Dp : dalam satuan mm

Bila 80% feed mampu melewati screen dengan ukuran Dpa dan 80%

produk mampu melewati screen dengan ukuran, maka gabungan

persamaan sebagai berikut :

D=0.3162Wi( 1

Dpb12−Dpa

12

)

Harga indeks tenaga Wi dapat dibaca pada Mc Cabe hal 77 tabel 27‐1.

Peramaan umum : dE = dx/xn

dimana, E : energi yang dibutuhkan

x : ukuran partikel

Bila harga n = 1, maka integrasi akan menghasilkan persamaan Rittinger:

E=C ( 1/xp – 1/xf)

Untuk n = 1,5, maka pada integrasi akan muncul:

E=C( 1

xp12

− 1

xf12

)

Sedangkan untuk n>1, secara umum persamaan differensial di atas

mempunyaiintegrasi :

E= cx( 1xpn−1−

1xf n−1 )

Persamaan lain yang harus dicatat adalah grindability suatu

bahan. Didefinisikan sebagai ton/jam bahan yang dapat dihasilkan

menjadi ukuran tertentu dalam pesawat tertentu.Grindabilitas relatif

adalah perbandingan suatu bahan standar dan data grindabilitas tersebut

dapat digunakan untuk memperkirakan kebutuhan energi mereduksi

bahan, memperkirakan ukuran jenis pesawat. (Mc Cabe)

III. ALAT DAN BAHAN

3.1 Alat

a. Saringan 34 mesh

b. Baskom

c. Serbet kain

d. Mortar

e. Cawan porselen

f. Timbangan digital

3.2 Bahan

a. Kedelai

b. Kacang

c. Batu bata

3.3 Gambar Alat

Saringan Baskom Serbet kain

Cawan porselen Mortar Timbangan digital

Gambar 3.1 Alat percobaan praktikum size reduction

IV. SKEMA KERJA

- pengukuran partikel bahan

- bahan ditumbuk

- -

- Penyaringan dengan ukuran

34 mesh

- Perhitungan

Biji Kedelai

Serbuk kedelai yang halus

80 % Serbuk kedelai yang lolos dalam saringan

Hukum rittinger Hukum kick Hukum bond