BAB IPENDAHULUAN

Alat dan mesin dalam industri merupakan faktor fisik yang mendukung peningkatan produktivitas kerja dalam industri. Bahan baku mentah yang akan diproses secara industri tentunya perlu melalui beberapa tahapan untuk memenuhi standar ukuran alat atau mesin produksi. Beberapa teknik dan metode dapat dilakukan untuk melakukan perubahan bentuk pada bahan baku. Alat-alat pengecil ukuran ini biasanya dikenal dengan “Size Reduction”.

Pengecilan ukuran merupakan salah satu proses dalam industri pengolahan bahan pertanian, pertambangan, dan sebagainya. Operasi ini merupakan salah satu proses dalam industri yang sangat penting. Operasi pengecilan ini bertujuan untuk mempermudah proses selanjutnya, sehingga akan lebih efektif dalam penanganan bahan baku sebelum masuk pada proses selanjutnya.  Operasi ini merupakan pengembangan dari operasi empiris yang biasanya hanya dilakukan tanpa menggunakan mesin. Namun dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka operasi pengecilan ukuran pun dilakukan dengan bantuan mesin.

Dalam dunia industri pengecilan dapat dibedakan menjadi pengecilan yang ekstrim dan pengecilan yang relatif masih berukuran besar misalnya hanya dengan pemotongan yang menghasilkan bentuk khusus. Pengecilan biasanya dilakukan dengan dua operasi yaitu operasi basah dan operasi kering. Terdapat tiga gaya yang digunakan dalam operasi pengecilan yaitu dengan penekanan, pukulan, dan sobekan atau potongan. Ketiga cara tersebut dilakukan sesuai dengan karakteristik bahan yang akan direduksi.

Penggunaan alat pengecil ukuran bertujuan untuk mendapatlkan efektifitas dalam operasi reduksi sehingga akan mendapatkan hasil yang maksimal. Permasalahn yang sering dihadapi dalam penggunaan mesin pengecil ukran ini adalah penentuan diameter bahan yang diinginkan, sehingga sering dilakukan kesalahan-kesalahan pada diameter ukuran partikel yang ingin direduksi. Operasi pengecilan antara lain yaitu hummer mill, disk mill, multi mill, dan slicer. Mesin tersebut memiliki karakteristik, kelemahan, dan kelebihan tersendiri. Oleh karena diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai mesin pengecil ukuran dan karakteristiknya.

Pengoperasian unit size reduction dalam industri kimia dan mineral sering mengakibatkan biaya tinggi karena operasi yang kurang efisien. Hal ini disebabkan adanya sifat fisis dari beban yang beranekaragam. Segi lain yang mengakibatkan size reduction tidak efisien adalah kebutuhan energi untuk membentuk permukaan baru. Energi ini berbanding terbalik dengan ukuran partikel yang dihasilkan.

1

BAB IIPEMBAHASAN

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.

Pengecilan ukuran (sizereduction) artinya membagi bagi suatu bahan padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dengan menggunakan gaya mekanis atau menekan. Size reduction merupakan salah satu operasi dalam dunia industri dimana bahan baku dikecilkan ukurannya untuk menghasilkan suatu produk yang memiliki nilai mutu dan nilai tambah yang tinggi. Operasi pengecilan ukuran terbagi menjadi dua kategori yaitu untuk bahan padatan dan untuk cairan. Secara umum tujuan dari size  reduction yaitu untuk menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu dan memecahkan bagian dari  mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang terpaut pada padatan tertentu  (Indra, 2012). Selain itu menurut Brennan et.al. (1974), pengecilan ukuran bertujuan untuk membantu proses ekstraksi, memperkecil bahan sampai dengan ukuran tertentu dengan maksud tertentu, memperbesar luas permukaan bahan untuk proses lebih lanjut dan membantu proses pencampuran.

Dalam dunia industri, Menurut Henderson dan Perry (1982), dikenal dua macam pengecilan. Pengecilan ini pada prinsipnya yaitu diklasifikasikan berdasarkan pada produk akhir yang dihasilkan yang dibagi menjadi dua yaitu pengecilan ekstrim dan pengecilan yang relatif masih berukuran besar. Pengecilan ekstrim maksudnya yaitu pengecilan ini menghasilkan produk dengan ukuran yang jauh lebih kecil daripada sebelum dikecilkan. Sedangkan pengecilan yang kedua yaitu pengecilan dimana produk yang dihasilkan masih berdimensi besar atau nisbah produk akhir dengan awalnya tidak terlalu signifikan. Contoh pengecilan ektrim adalah pengecilan ukuran dengan mesin penggiling dimana hasil produk gilingan adalah bahan dengan ukuran yang relatif sangan kecil, misalnya tepung. Sedangkan contoh opererasi yang kedua yaitu pemotongan dimana operasi ini menghasilkan bahan dengan ukuran yang relatif masih besar.

Contoh di Industri:

Bongkahan bijih tambang dipecah sehingga menjadi ukuran yang di inginkan. Pada industri material bahan bangunan. Industri Plastik --> Lembaran plastik dihancurkan menjadi kubus-kubus kecil. Industri Semen. Industri Pupuk.

Jadi, tujuan dari size reduction yaitu :

Meningkatkan daya larut. Meningkatkan daya guna ( mempermudah dalam penggunaan bahan ). Mempermudah dalam proses pencampuran bahan. Mempermudah penyimpanan dan penanganan bahan padat.

2

Mekanisme Size Reduction

Perlakuan Dan Penaganan Partikel Padatan Semua bentuk dan ukuran dapat ditentukan dalam padatan, sedangkan yang

terpenting dalam pandangan teknik kimia adalah pertikel-partikel kecil. Pemahaman sifat-sifat dari massa partikel padat diperlukan dalam perencanaan proses dari peralatan agar sesuai dengan aliran / arus yang mengandung padatan.

Sebuah partikel padatan mempunyai karakteristik dalam bentuk jika dilihat dari ukurannya, bentuknya, density ( kerapatannya ). Partikel yang homogen mempunyai density yang sama sebagai material curah. Partikel ini diperoleh dari pemecahan padatan, misalnya : biji logam mempunyai density yang berbeda dengan bahan curah.

Karakteristik bahan terdiri dari :

1. Tingkat kekerasan bahan.2. Tingkat fragile ( mudah pecah ) suatu bahan.3. Tingkat kandungan serat-serat dalam bahan.4. Kadar cairan bahan.

Beberapa step operasi dilakukan untuk memproduksi material dari ukuran >30 cm menjadi 75 μm :1. mereduksi ukuran besar (coarse size reduction, crushing) untuk

material >7 cm.2. mereduksi ukuran sedang (intermediate size reduction, crushing)

untuk ukuran 1 - 7 cm.3. mereduksi padatan halus (fine size reduction, grinding).

Menurut ukuran produk yang dihasilkan alat size reduction dibedakan menjadi crusher, grinder, ultrafine grinder, dan cutter.

3

JENIS- JENIS ALAT SIZE REDUCTION MENURUT PRODUK

a. CRUSHERCrusher  merupakan alat size reduction yang memecahkan bongkahan

padatan yang besar menjadi bongkahan‐bongkahan yang lebih kecil, dimana ukurannya sampai batas beberapa inch.   Crusher terbagi menjadi dua yaitu: 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.

Jenis-Jenis Crusher1. Jaw Crusher

Jaw Crusher adalah jenis crusher yang paling banyak digunakan untuk crusher primer. Jenis ini paling efektif digunakan untuk batuan sedimen sampai batuan yang paling keras seperti granit atau basalt. Jaw crusher merupakan mesin penekan (compression) dengan rasio pemecahan 6:1. Umumnya untuk

4

material hasil peledakan, material yang berukuran sampai dengan 90 % dari bukaan feednya dapat diterima. Untuk kerikil, karena umumnya berbentuk bulat, disarankan pemakaian material dengan ukuran 80 % dari bukaan. Secara umum, discharge material dua kali setting crusher. Gradasi keluaran diatur dengan bukaan discharge setting.

Pada mesin ini umpan dimasukkan diantara dua katup (jaw), rahang tersebut dipasang sedemikian rupa sehingga membentuk V. Satu katup landasan (anvil jaw) dipasang hampir vertikal dan tidak bergerak. Katup ayun (swinging jaw) bergerak bolak –balik dalam horizontal, katup ini membuat sudut 20 sampai 30 derajat terhadap katup landasan. Katup ayun digerakkan oleh gaya eksentris sehingga memberi gaya kompresi yang cukup besar terhadap bongkahan –bongkahan yang terjepit diantara kedua katup. Kedua katup membuka dan menutup sebanyak dua ratus sampai empat ratus kali permenit.

2. Primary Impact Crusher

Crusher Impak Primer disarankan terutama untuk batu kapur atau untuk penggunaan dengan abrasi lebih rendah. Single impeller impact breakers menghasilkan produk yang bentuknya seperti kubus meskipun semula merupakan batu lempengan serta meningkatkan kualitas aggregat dan mempertinggi kapasitas plant. Pemecahan impak bekerja di sepanjang garis belahan alam untuk menghasilkan material dengan sudut yang kurang tajam. Ukuran pemecah impak umumnya menunjukkan feed openingnya. Dengan rasio pemecahan sampai dengan 20 : 1, persyaratan pemecahan sekunder dikurangi bila dibandingkan jenis tekanan primer. Pemecah impak biasanya digunakan untuk material dengan 10-15 abrasif atau kurang. Gradasi keluaran diatur dengan berbagai kecepatan dan stripper car setting.

3. Cone Crusher

Cone Crusher digunakan secara luas sebagai mesin pemecah batu sekunder dan tersier seperti halnya jaw crusher untuk pemecah batu primer. Crusher jenis cone merupakan mesin serba guna bagi /kebanyakan pasir dan kerikil serta material yang memiliki ukuran butir asal (sebelum dipecah) 20-25 cm yang tidak memerlukan lagi crusher primer. Untuk batu hasil ledakan, cone cruher berfungsi

sebagai crusher lanjutan dan/atau crusher akhir setelah crusher primer. Head cone standar dengan rasio pemecahan 6-8 : 1, mengurangi ukuran material menjadi minimum 20 mm minus. Head cone halus dapat mengurangi material menjadi 6 mm

5

minus dengan rasio pemecahan 4-6 : 1. Berbagai susunan liner menyesuaikan masing-masing mesin dengan ukuran batu yang akan dipecah dan persyaratan produk. Gradasi produk berubah mengikuti bukaan setting samping yang tertutup.

4. Horizontal Secondary Impact Crushers

Crusher Impak Sekunder Horizontal menggabungkan kelebihan pemecah batu jenis impak dengan teknologi high chrome. Crusher impak sekunder menghasilkan produk berbentuk kubus (diperlukan pada spesifikasi yang saat ini semakin ketat) pada material yang sebelumnya sangat abrasive untuk proses impak. Dengan rasio pemecahan sampai dengan 12 : 1, crusher impak sekunder dapat mengurangi atau bahkan menggantikan crusher akhir. Dari ukuran terbesar yang masuk 30 – 40 cm dapat dihasilkan dapat diatur melalui 2 (dua) cara. Yang pertama dengan mengubah kecepatan rotor. Semakin cepat, produk yang dihasilkan semakin halus. Yang kedua dengan mengatur pelat pemecah juga dapat berpengaruh terhadap gradasi keluaran (output).

 

5. Roll Crushers

Roll Crusher sangat diperlukan untuk menghasilkan produk dengan ukuran tertentu. Crusher jenis tekanan ini menghasilkan variasi pemecahan yang lebih besar dibanding jenis crusher lainnya. Crusher dengan roll ganda memiliki rasio pemecahan terbatas antara 2 – 2,5 : 1. Roll triple menghasilkan rasio pemecahan 4 – 5 : 1. Untuk

6

meningkatkan produksi serta agar keausan dapat merata, harus diusahakan agar material yang masuk dapat tersebar merata di permukaan roll. Gradasi keluaran diatur dengan bukaan setting pembuang. Roll tidak terpengaruh oleh kelembaban atau plastisitas material seperti pada crusher jenis cone.

6. Vertical Shaft Impact Crushers

Crusher Impak Corong Vertikal, sebagaimana crusher impak sekunder horizontal, cruher impak corong vertikal menggabungkan keunggulan impak dengan bahan logam bersepuh high chrome. Ini merupakan crusher akhir yang dapat menghasilkan produk berbentuk kubus . Tergantung susunan crusher, material dengan abrasif 75-80 % dapat ditangani dengan crusher ini. Ukuran material yang masuk dibatasi 5 – 8 cm, tergantung ukuran crusher. Crusher jenis ini adalah mesin yang sangat memuaskan untuk

menghasilkan chip untuk perkerasan beraspal berukuran 12 – 20 mm. Susunan table/envil akan menghasilkan gradasi paling halus dengan keausan paling tinggi. Crusher ini dapat ditambah rotor yang dapat mengganti shoe table dan berpasangan dengan anvil ring atau rock shelf pada material yang lebih abrasif. Seperti pada crusher jenis impak lainnya, perubahan kecepatan akan merubah gradasi keluaran.

b. GRINDER

Grinder menerima umpan yang berasal dari produk crusher. Grinder menggiling hasil yang masih kasar menjadi serbuk (lolos ayakan 40 mesh). Alat ini beroperasi untuk memecah bongkahan yang dihasilkan crusher, sehingga bongkahan ini menjadi bubuk. Untuk intermediate grinder, produk yang

7

dihasilkan ± 40 mesh. Ultrafine grinder hanya dapat menerima ukuran feed lebih kecil /4 mesh.

Jenis-Jenis Grinder

1. Hammermills/Limemills

Hammermill/Limemill cruher jenis mill digunakan untuk batu kapur berkualitas tinggi, dengan kadar abrasif yang kurang dari 5 %, menghasilkan jumlah besar material halus. Hammermill umumnya digunakan untuk pemecah sekunder yang dapat menerima feed material berukuran sampai dengan 20 cm dan memiliki rasio pemecahan 20 : 1. Limemill didesain khusus untuk menghasilkan ” Quality aglime” dan dapat menerima feed material berukuran sampai dengan 10 cm. Pemilihan kapasitas / kemampuan untuk menerima feed material yang tepat, kedudukan pelat breaker dan kecepatan crusher menentukan gradasi crusher untuk kedua unit. Penggiling ini memiliki sebuah rotor yang berputar dengan kecepatan tinggi dalam sebuah casing berbentuk silinder. Umpan yang masuk dari bagian puncak casing di hancurkan selanjutnya keluar melalui bukaan pada dasar casing. Umpan dipecahkan oleh seperangkat palu ayun yang berada pada piring rotor. Kemudian pecahan ini terlempar pada anvil plate didalam sebuah casing sehingga dipecah lagi menjadi bagian yang lebih kecil, lalu digosok menjadi serbuk. Akhirnya didorong palu keluar bukaan yang dilapisi dengan ayakan. Kapasitas dan kebutuhan daya bervariasi menurut jenis umpannya dan tidak mudah diperkirakan dengan pasti dari pertimbangan teoritis saja.

8

2. ImpactorImpactor menyerupai hammer mill tetapi tidak dilengkapi dengan ayakan. Impactor merupakan mesin pemecah primer untuk batuan dan biji, dengan kemampuan olah sampai 600 ton/jam. Partikel yang dihasilkan hampir seragam menyerupai kubus. Pada impactor hanya terjadi aksi pukulan, rotornya dapat dijalankan kedua arah yang

sama. Hal ini dilakukan untuk perawatan terhadap palu –palunya.

3. Atrition MillsDalam mesin ini partikel – pertikel zat padat lunak digosok – gosok diantara

alur permukaan datar piring – piring bundar (circular disk) yang berputar. Sumbu piring biasanya horizontal tetapi kadang – kadang vertikal. Pada single runner mills satu piring diam dan satu lagi berputar dengan kecepatan tinggi dalam arah yang berlawanan. Umpan masuk melalui bukaan pada pusat salah satu piring. Mesin ini mempunyai piring yang terbuat dari batu gerinda dan sering digunakan untuk menghaluskan zat padat seperti kayu, kanji, serbuk insektisida, lilin karnauba. Kadang – kadang kedalam penggiling ini dialirkan udara untuk mengeluarkan hasil gilingandan mencegah terjadinya penyumbatan.

9

Gambar attrition mill4. Ball Mills

Merupakan alat untuk penggilingan berbagai macam material menjadi bubuk halus. Umumnya dipergunakan dalam industri pengolahan semen, produk silikat, bahan bangunan, pupuk kimia, gelas, keramik, dll. Penggiling peluru terdiri dari sebuah tromol yang pada bagian dalamnya diisi peluru-peluru yang dibuat dari baja atau batu. Peluru-peluru itu berada diatas tembereng-tembereng yang disusun pada keliling bagian dalam teromol.

Tembereng-tembereng ini mempunyai lubang-lubang sedangkan diluar dari keliling tembereng ini dipasang pula sebuah teromol yang merupakan ayakan. Ball/road mill adalah salah satu alat penghalus yang menggunakan road (batang) sebgai penggiling. Alat ini terdiri dari suatu shell slinder yang didalamnya terdapat media penggiling, yang tercampur dengan bahan gilingan dan akhirnya terjadi tumbukan terhadap bahan gilingan dengan road. Biasanya media penggiling tersebut dipasang parallel dengan sumbu putar, batang (road) biasanya terbuat dari baja karbon. Prinsip kerja alat ini adalah material akan di perhalus akibat tumbukan antara batang penggiling yang berada dalam shell silinder ynag berputar pada sumbu putar horizontal. Cara kerja dari penggiling peluru ini adalah sebagai berikut. Bila teromol penggiling berputar, tembereng-tembereng dan ayakannya akan ikut berputar bersama-sama menurut sumbu mendatar. Bahan giling dimasukkan dari bagian atas sehingga bercampur dengan peluru-peluru.

Bahan giling yang sudah halus akan keluar dari lubang yang pengeluaran setelah melewati tembereng-tembereng dan ayakan yang berbentuk teromol. Bentuk hasil giling dari penggiling peluru ini tidak pernah bersudut tapi berbentuk bola, yang kadang-kadang sangat penting bagi suatu industri.

Penggilingan peluru ini dapat berjalan terus-menerus. Pada mesin sedang bekerja, peluru-peluru ini tidak boleh jatuh diatas ayakan, karena dapat mengakibatkan ayakan menjadi cepat rusak. Kadang-kadang pengeluaran hasil giling yang sudah halus pada mesin ini bersama-sama dengan air yang diisikan kedalam teromol penggiling. Pengerjaan secara demikian ini disebut penggilingan basah.

Sebuah peluru penggiling yang teromolnya sangat panjang (kalau dibandingkan dengan garis tengahnya) disebut pipa penggiling. Karena bahan giling yang dimasukkan atau dikerjakan dalam sebuah pipa penggiling harus menjalani seluruh panjang dari teromol itu, maka hasil giling akan sangat halus karena lebih dalam menjalani proses penggilingan bila dibandingkan dengan hasil dari penggiling peluru biasa (yang teromolnya lebih pendek). Sebuah pipa penggiling dapat dipakai untuk

penggilingan kering ataupun penggilingan

10

basah. Penggiling peluru biasanya dipakai untuk menggiling tanah liat, tepung Thomas, tulang, arang kayu, bahan cat, pelapis kaca, email, kwarsa, dan sebagainya. Ukuran butir bahan giling diantara 20-50 mm, dan ukuran butir hasil giling kira-kira 0,25 mm.

Gambar Ball Mill

5. Ultra Fine Grinder

Pada umumnya, Ultrafine grinder digunakan untuk menghasilkan bubuk. Bahan olahan, masuk dari atas ke dalam ruang penggilingan, ini dicapai dengan menggunakan udara terkompresi, ditiup dalam melalui titik injeksi berpusat. Proses penggilingan dicapai

dengan dampak dan penggilingan partikel satu sama lain. Pengelompokan terpadu memilih partikel dari ukuran yang dibutuhkan dan mengembalikan ukuran partikel yang tidak diinginkan kembali ke proses penggilingan sampai ukuran yang dibutuhkan tercapai.

Digunakan untuk menghasilkan prosduk yang tidak terkontaminasi, seperti pada inddustri cat, kosmetik dan obat-obatan. Alat ini juga dapat menghandle material yang sensitif terhadap panas dan mudah meledak

c. CutterAlat 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.

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

11

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 Reductiona. Kebutuhan Energi Pada Alat

Rittinger’s Number =Luas PermukaanYang Baru

Energi Mekanis yang Dibutuh kan

Luas Permukaan Yang baru = Luas permukaan sebelum dihancurkan – Luas Permukaan Setelah dihancurkan

Contoh Bilangan RittingerMineral Rittinger’s Number

in2/(ft. lb) cm2/ (ft. lb) cm2/(Kg. cm)Quartz (SiO2)

37.7 243 17.56

Pyrite (FeS2)

48.7 314 22. 57

Sphalerite (ZnS)

121.0 780 56.2

Calcite (CaCO3)

163.3 1053 75.9

Galena (PbS)

201.5 1300 95.8

Energi yang dibutuhkan crusher biasanya lebih besar daripada kebutuhan yang ditunjukkan pada bilangan rittinger, hal ini disebabkan energi alat harus mengatasi friksi dan efek enersia.

Efisiensi Alat Size Reduction = Energi teoritisEnergi Aktual

b. Hukum RittingerRittinger beranggapan bahwa besarnya energy yang diperlukan untuk size

reduction berbanding lurus dengan luasan baru partikel / perbandingan luas permukaan partikel. Setelah reduksi dibuat model kubik kubusan dengan volume R x F x P inch. Bila F=F, n=1, maka luasan baru yang ditimbulkan pada operasi reduksi (3(n-1)F2). Dimisalkan energy yang dibutuhkan untuk pertambahan luas line BHFE. Energy yang diperlukan untuk pemecahan kubus:

E =3BF2(F-1)= 3 B F2 (n-1)

12

F3 = 3 B (n-1) DUntuk partikel yang berbentuk kubus, kebutuhan energy yang bisa dihitung

dengan menganggap luasan partikel tersebut mempunyai perbandingan tertentu (k) dengan partikel pada luasan yang sama / ukuran sama berbentuk kubus, sehingga :

Persamaan di atas dikenal dengan persamaan Rittinger. Masih banyak terdapat kekurangan dari hasil percobaan zat padat terhadap fraksi-fraksi yang ukurannya lebih kecil dari hasil yang terletak di Hukum Rittinger.

c. Hukum KickKick beranggapan bahwa energy yang dibutuhkan untuk pemecahan partikel

zat padat adalah berbanding lurus dengan ratio dari feed dengan produk. Secara matematis dinyatakan dengan:

HP = k log D/ddimana, HP : tenaga yang dibutuhkan untuk memecahkan partikel zat padat atau

feed k : konstanta KickD : diameter rata-rata feed

Memecah partikel kubus berukuran lebih dari /2 inch adalah sama besarnya dengan energy yang dibutuhkan untuk memecah partikel /2 inch menjadi 1/4 inch.

d. Hukum BondPersamaan lain yang bisa digunakan adalah persamaan Bond. Bond

beranggapan bahwa energy yang dibutuhkan untuk membuat partikel dengan ukuran Dp dari feed dengan ukuran sangat besar adalah berbanding lurus dengan volume produk. Dengan memecahkan factor sphericity:

13

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 energy yang dibutuhkan :

p / M = Kb / (Dp)^0,5Dimana 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 Widimana, Wi adalah energy 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 kwhM : dalam satuan ton/jamDp : dalam satuan mmBila 80% feed mampu melewati screen dengan ukuran Dpa dan 80% produk mampu melewati screen dengan ukuran, maka gabungan persamaan sebagai berikut:

Harga indeks tenaga Wi dapat dibaca pada Mc Cabe hal 77 tabel 27‐1. Peramaan umum : dE = dx/xndimana, E : energy yang dibutuhkan

x : ukuran partikelBila harga n = 1, maka integrasi akan menghasilkan persamaan Rittinger:

E=C ( 1/xp – 1/xf)Untuk n = 1,5, maka pada integrasi akan muncul:

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 energy mereduksi bahan, memperkirakan ukuran jenis pesawat.

C. Beberapa Istilah-Istilaha. Trade Aritmathic Average Diameter (TAAD)

TAAD didefinisikan sebagai diameter rata‐rata berdasarkan jumlah.

14

dimana, Di : diameter partikelNi : jumlah partikel dengan diameter DiMi : massa total partikel dengan diameter Dim : massa partikel dengan diameter DiVi : volume total partikel dengan diameter DiC : konstanta yang harganya tergantung dari titik partikel, sehingga:D3 adalah volume partikel untuk bola = a/b, kubus = 1V : volume partikel dengan diameter Di

b. Mean Surface DiameterDidefinisikan sebagai diameter rata ‐ rata berdasarkan luas permukaan jumlah partikel x luas

dimana, B : konstanta yang harganya tergantung bentuk partikel, untuk bola B = 2 dan untuk kubus B = 6.

c. Mean Volume Diameter

15

Didefinisikan sebagai diameter rata‐rata berdasarkan volumeJumlah total = Ni. Vi = Ni . Ci. Di3 . n

= C (D vol)3∑i=1

n

¿

∑i=1

nmc

.xi

Ci Di3Ci . Di3

= C (D vol)3∑i=1

nxi

Ci Di3

D vol = √ ∑i=1

n

Xi

C∑i=1

nxi

Ci Di3

1. moisture content : kandungan cairan.

Di bawah 3 – 4 % (%berat) cairan dalam bahan, Size Reduction tidak mengalami kesulitan. Di atas 4%, bahan menjadi sticky (lengket), cenderung menyumbat mesin/alat. Di atas 50%, wet size reduction, biasanya untuk padatan halus.

2. Reduction ratio: rasio diameter rerata umpan dengan diameter rerata produk. Reduction ratio Mesin penghancur ukuran besar atau crusher, mempunyai rasio 3 s/d 7.Mesin penhancur ukuran halus atau grinder, mempunyai rasio s/d 100.

3. Free crushing, proses penghancuran dimana produk yang dihasilkan langsung segera dikeluarkan sesuadah dalam waktu singkat tinggal di dalam alat. Pengeluaran produk dapat dengan cara a.l.:

a. gaya gravitasi.b. Dihembus udara bertekanan.c. Dicuci dengan air.d. Dilemparkan dengan gaya sentrifugal.

Free crushing ini untuk mencegah pembentukan kelebihan jumlah padatan yang ukurannya halus.

4. Choke feeding, kebalikan dari free crushing. Alat penghancur dilengkapi hopper (pengumpan) dan terisi terus sehingga produk tidak dapat bebas keluar dari alat. Cara ini untuk meningkatkan produk dengan ukuran halus.

5. Closed circuit. Alat pereduksi di lengkapi dengan unit pengayakan, produk yang tidak lolos ayakan didaur ulang.

6. Open circuit. Produk yang tidak lolos tidak didaur ulang.7. Disintegrator, alat pereduksi yang dengan maksud untuk mecabik material berserat, seperti

kayu atau kertas.c. Pemilihan alat SR berdasarkan sifat dan ukuran, seperti yang disajikan di table 10.12

Coulson&Richardson Vol 6. dan table 20-7 Perry, 7th ed.

16

BAB IIIKESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan Size Reduction merupakan suatu cara yang digunakan untuk memperkecil

ukuran material dari bahan baku agar lebih mudah untuk diproses dan diproduksi.

Jenis-jenis alat yang digunakan dalam size reduction yaitu: crusher, grinder, dan cutter.

Hukum-hukum yang digunakan pada size reduction yaitu hukum rittinger, hukum kick dan hukum bond yang dipakai untuk menghitung energy yang diperlukan untuk menghancurkan material.

B. SaranDiperlukan adanya motivasi dan kreatifitas untuk mengembangkan alat-alat untuk memperkecil ukuran partikel dengan alat yang lebih efektif dari pada yang sebelumnya serta adanya penggabungan antara alat untuk size reduction dan alat-alat dalam industry lainnya sehingga lebih kompleks.

17

DAFTAR PUSTAKA

Brown, G.G. 1979.”Unit Operation”. Modern Asia Edition. Mc Graw Hill Book. Co.Ltd. Tokyo. Japan.

Edahwati, Luluk. “Alat Industri Kimia”. UPN PressMc. Cablpe, W.L. 1985.”Unit Operation of Chemical Engineering”. Tioon Well Finishing Co.

Ltd. Singapura.Perry, R.H. 1978.”Chemical Engineers Handbook”. Mc Graw Hill. Kogakusha. Tokyo. Japan.http://www.SIZE REDUCTION _ All About Chemical Engineering USK 2009.htmlhttp://www. Alat Pengecil Ukuran (Size Reduction) « Wibawa Indra.htmlhttp://Fine size reduction _ hembusan angin lembut.htmlhttp://www. Materi Praktikum Size Reduction - UNIT OPERATION LABORATORY.htmlhttp:// lab.tekim.undip.ac.id/otk/2010/09/29/size-reduction/html.http:// Size Reduction (peralatan Industri) « alfyandiishaq.htmlhttp:// sentrifugasi-size-reduction.htmlhttp:// pipperalatan-industri-prosesperalatan.htmlSize-Reduction Equipment Power PointCh7_SizeReduction Power PointSize-reduction1.pdfPERALATAN-INDUSTRI-KIMIA-SIZE-REDUCTION-STORAGE-REACTOR-.pdfspesifikasi-alat-size-reduction-indra-wibawa-tkim-unila.pdf

18

19