Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

21
ARI WIDIARTO ARIO ARDIANTO Pembimbing : DR-Ing.Ir. Nandy Putra

TAGS:

description

my undergraduate thesis, 2008 : "Design of Cigarette Smoke Filter Using Termophoretic Force, Activated Carbon and Conventional Air Filter"

Transcript of Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Page 1: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

ARI WIDIARTOARIO ARDIANTO

Pembimbing : DR-Ing.Ir. Nandy Putra

Page 2: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

OutlineLatar BelakangTujuanKonsep DesainPembuatan AlatPengujian AlatHasil PengujianKesimpulan

Page 3: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Latar BelakangRokok yang terbakar menghasilkan sekitar 4000

bahan kimia, 200 diantaranya beracun, 60 jenis bersifat karsinogen (pemicu kanker), yang terpaksa dihisap oleh perokok pasif.

Pergub DKI Nomor 75 Tahun 2005, yaitu pasal 18 mendefinisikan Tempat Khusus/Kawasan Merokok, menyebutkan keberadaan alat penghisap udara dan asbak puntung rokok merupakan persyaratan yang harus dipenuhi oleh sebuah kawasan merokok.

Page 4: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Tujuan • Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah

merancang dan membuat alat penyaring asap rokok yang terdiri dari filter udara konvensional yang digunakan pada mobil, filter karbon aktif dan memanfaatkan gaya thermophoresis sebagai penyaring partikel-partikel berukuran mikro dalam asap rokok.

• Alat ini dirancang untuk menyaring asap rokok yang berasal dari ujung rokok yang terbakar saja atau disebut sidestream smoke, untuk penggunaan dalam ruangan sehingga partikel asap tidak mencemari udara sekitar, bau asap rokok berkurang, serta memiliki nilai estetika.

Page 5: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Konsep Desain• Untuk menghisap asap rokok, digunakan fan dengan

sumber daya AC 220 Volt yang umum tersedia dalam ruangan.

• Filter pertama yang dilewati asap rokok adalah filter udara konvensional yang mampu menyaring partikel berukuran 1-100 µm.

• Filter kedua yang dilewati asap rokok adalah filter yang terbuat dari karbon aktif.

• Terakhir, asap rokok akan melewati rangkaian thermophoretic berupa dua pelat aluminium dengan gradien temperatur untuk menangkap partikel berukuran 1 nm - 5 µm.

• Terdapat tempat penampung abu dan puntung rokok yang mudah dibersihkan.

Page 6: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Spesifikasi Spesifikasi Teknis

Dimensi Total 300 mm x 210 mm x 335 mm

Berat 6755 gram

Input 84,55 Watt

Fungsi Menyaring bau dan partikel asap rokok

Kapasitas Enam batang rokok

Sistem penyaringan Filter udara konvensional, karbon aktif, thermophoretic

Material casing Akrilik

Material Pelat Aluminium

Page 7: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Pembuatan Filter Karbon Aktif

Komposisi Massa/Volume

Karbon aktif granular 600 gram

Semen 200 gram

Tepung ketan putih 150 gram

Pengeras beton (Concrete Hardener)

100 ml

Air garam 100 ml

No.

Jenis kandungan karbon aktif Massa (gram)

1 Homogen 1050,85

2 Berlapis 1076,84

3 Homogen tidak dipres 648,90

Page 8: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Pembuatan Rangkaian Thermophoretic

No. Tegangan yang

diberikan (Volt)

Arus yang diberikan(Ampere)

Temperatur yang dihasilkan(°C)

Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4

1 16,406 0,85 42,7 42,9 44,4 43,6

2 21,517 0,87 52,8 50,7 53,7 52,7

3 27,04 0,87 62,8 62 61,7 64,4

No Gradien Temperatur (°C) T. Pelat Bawah (°C) T. Pelat Atas (°C)

1 0 27,8 27,8

2 15 27,8 42,8

3 25 27,8 52,8

4 35 27,8 62,8

1 mm

Page 9: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Hasil Akhir Cigarette Smoke Filter

Page 10: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Pengujian Cigarette Smoke Filter

Page 11: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Skema pengujian

Page 12: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Pengujian Cigarette Smoke filter• Tujuan pengujian:

Mengetahui kinerja penyaringan Cigarette Smoke Filter

• Variasi pengujian:1. Rangkaian filter2. Penggunaan thermal precipitator 3. ∆T pada thermal precipitator

Page 13: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Variasi rangkaian Filter

Tanpa Filter

Filter udara mobil

Filter udara mobil + Karbon aktif homogen

Page 14: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Variasi rangkaian Filter

Filter udara mobil + Karbon aktif berlapis

Filter udara mobil + Karbon aktif tidak dipres

Page 15: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Hasil Pengujian Filter Karbon Aktif

Jenis Filter Rata-rata pertambahan massa kertas

saring(Partikel Asap yang Tidak Tersaring)

(Gram)Tanpa Filter 0,02

Filter Udara Mobil 0,012Filter Udara Mobil+Filter Karbon Aktif

Homogen0,006

Filter Udara Mobil+Filter Karbon Aktif Berlapis

0,008

Filter Udara Mobil+Filter Karbon Aktif Tidak Dipres

0,008

Page 16: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Penggunaan thermal precipitatorTanpa tambahan filter

Menggunakan rangkaian filter udara konvensional dan karbon aktif homogen

Page 17: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Variasi ∆T pada thermal precipitator

Variasi ∆T yang dilakukan pada pengujian:

1.0oC2.15oC3.25oC4.35oC

Page 18: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Hasil pengujian thermal precipitatorTanpa tambahan filter

Page 19: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Hasil pengujian thermal precipitatorMenggunakan rangkaian filter udara konvensional dan karbon aktif homogen

Page 20: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

Hasil pengujian keseluruhan

Page 21: Perancangan dan pengujian cigarette smoke filter berbasis thermophoretic

KesimpulanCigarette Smoke Filter yang telah dibuat mampu

mengurangi bau dan jumlah partikel sidestream smoke dari rokok.

Gaya thermophoresis memberikan pengaruh dominan terhadap partikel aerosol dalam proses penyaringan.

Perbedaan temperatur 25oC dan 35oC pada thermal precipitator menghasilkan gaya thermophoresis terbaik.

Rangkaian filter udara konvensional, karbon aktif homogen, dan thermal precipitator pada perbedaan temperatur 35oC memberikan efisiensi penyaringan terbaik sebesar 81,81%.