Modul Praktikum OTK I - Fluid Mixing Apparatus
Transcript of Modul Praktikum OTK I - Fluid Mixing Apparatus
FLUID MIXING APPARATUS
I. Tujuan
1. Mengetahui prinsip dan cara kerja Fluid Mixing Apparatus.
2. Mengetahui faktor yang mempengaruhui perbedaan pola aliran.
3. Mengetahui pengaruh dari penggunaan baffle pada proses pencampuran.
4. Mengetahui bentuk-bentuk impeller.
5. Mengetahui aplikasi dari Fluid Mixing Apparatus.
II. Tinjauan Pustaka
Mixing atau Pencampuran adalah pendistribusian secara acak, dimana
bahan yang satu menyebar ke dalam bahan yang lain atau sebaliknya. Dalam
proses mixing biasanya digunakan impeller sebagai mixer yang akan
mencampurkan 2 (dua) fase atau lebih yang terpisah.
Arus yang ditimbulkan oleh gerakan impeller ini menyebabkan
terbentuknya vortex yang tidak diinginkan dalam proses mixing, maka perlu
digunakan baffle.
A. Macam-Macam Impeller
1. Propeller
a. Sirkulasi berbentuk aliran aksial dari kipas dan digunakan baffle
untuk membentuk pola aliran.
b. Dapat dioperasikan pada seluruh range kecepatan.
c. Umumnya digunakan jenis 3 (tiga) bilah kipas (blade) sama sisi.
d. Aksi pemotongan (pencampuran) sangat baik pada kecepatan tinggi.
e. Tidak mengalami kerusakan pada kesepatan rendah.
f. Pengunaan power yang ekomonis.
g. Secara umum dapat membersihkan sendiri (self cleaning).
h. Relatif sukar diletakan pada vessel untuk mendapatkan performance
yang optimum.
i. Tidak efektif untuk viscous liquid, kecuali desain khusus.
j. Biaya: Sedang.
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 8
Gambar Bentuk Impeller :
Flat Blade Turbine Marine Propeller Lifter Turbine
Radical Propeller Flat Blade Paddle Plain Cage Beater
Studded Cage Beater Saw-toothed Propeller Perforated Propeller
Propeller with Ring Guard Weedless Propeller Cut Out Propeller
Vertical Flat Blade Turbine Impeller
Vertical Flat Blade Curved Turbine Impeller
Shrouded Turbine
Folding Propeller Turbine with Radial Baffle
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 9
2. Open Turbine
a. Sirkulasi berbentuk aliran radial pengaruh gaya sentrifugal dari
turbine blade, dengan sirkulasi sangat baik.
b. Secara umum dibatasi pada kecepatan tinggi.
c. Tidak mudah rusak pada kecepatan stabil.
d. Efektif pada sistem berviscositas tinggi.
e. Biaya: rendah.
3. Shrouded Turbine
a. Sirkulasi berbentuk aliran radial pengaruh gaya sentrifugal dari
enclosed impeller stator, dengan sirkulasi sangat baik.
b. Range kecepatan dapat dibatasi.
c. Tidak mudah rusak pada kecepatan stabil.
d. Tidak dapat membersihkan sendiri.
e. Flow capacity terbatas dan relatif rendah.
f. Biaya: relatif tinggi.
4. Paddle
a. Sirkulasi berbentuk aliran radial, tetapi tidak pada sirkulasi vertical
kecuali digunakan baffle.
b. Dapat digunakan pada seluruh range viscositas.
c. Tidak mudah rusak dalam pengoperasiannya.
d. Tidak mudah kotor.
e. Flow capacity bisa tinggi dengan mengunakan mutiple blade.
f. Biaya: relatif rendah.
B. Tujuan Mixing
1. Membuat suspensi partikel zat padat.
2. Menyebarkan gas dalam zat cair dalam bentuk gelembung-gelembung
terdispersi.
3. Menyebarkan zat cair yang tidak dapat bercampur dengan zat cair yang
lain sehingga membentuk emulsi atau suspensi butir-butir halus.
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 10
Gambar Pola Aliran Fluida:
Pola aliran fluida untuk Propeller ditengah vessel tanpa Baffle
Pola aliran fluida untuk Propeller ditengah vessel dengan Baffle, pola aliran Aksial
Pola aliran fluida untuk Propeller ditengah vessel dengan Baffle,pola aliran radial
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 11
Pola aliran fluida untuk Propeller tidak pada posisi ditengah vessel
Posisi agitator pada vessel
C. Parameter Yang Mempengaruhi Proses Mixing
Parameter proses yang mempengaruhi proses mixing, yaitu:
1. Viscositas.
2. Kelarutan zat terlarut.
3. Konduktivitas termal fluida dan zat terlarut jika terjadi perpindahan
panas.
4. Densitas fluida.
5. Ukuran partikel solid.
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 12
Parameter mekanik yang mempengaruhi proses mixing, yaitu:
1. Diameter impeller.
2. Rotasi impeller permenit.
3. Bentuk impeller.
4. Volume vessel.
5. Bentuk vessel.
6. Letak agitator terhadap vessel
III. Metodologi
A. Alat dan Bahan
Alat dan Bahan yang digunakan, yaitu:
1. Satu unit Fluid Mixing Apparatus yang dilengkapi dengan impeller
berbeda dengan baffle dan tanpa baffle.
2. Pasir.
3. Air.
4. Garam.
5. Ohmmeter.
B. Prosedur Percobaan
1. Siapkan Fluid Mixing Apparatus tanpa Baffle sehingga dapat digunakan
sebagaimana mestinya.
2. Masukkan air, pasir dan garam ke dalam Fluid Mixing Apparatus,
kemudian pasang impeller yang dikehendaki.
3. Hidupkan Fluid Mixing Apparatus dan aturlah kecepatan putaran
impeller sesuai petunjuk.
4. Amati dan gambarkan pola aliran yang terjadi setiap kenaikkan
kecepatan putaran impeller.
5. Ukur konduktivitas air dengan ohmmeter setiap 2 menit dan ulangi
sampai 6 kali.
6. Ulangi percobaan diatas untuk impeller yang berbeda dan Fluid Mixing
Apparatus dengan Baffle.
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 13
Gambar Alat Fluid Mixing Apparatus:
Korps Asisten Laboratorium Proses dan Operasi Teknik Kimia 14