(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

SPESIFIKASI ALAT SIZE REDUCTION

(Tugas Alat Industri Kimia)

OLEH :

INDRA WIBAWA DWI SUKMA

0715041046

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

SIZE REDUCTION

A. Pendahuluan

Semua cara yang digunakan untuk memotong partikel zat padat dan dipecahkan menjadi kepingan kepingan yang lebih kecil dinamakan size reductio atau pemecahan/ pengecilan ukuran. Di dalam industri pengolahan, zat padat diperkecil dengan berbagai cara yang sesuai dengan tujuannya. Produk produk komersial biasanya harus memenuhi spesifikasi yang sangat ketat dalam hal ukuran maupun bentuk partikelnya yang sangat berpengaruh terhadap reaktifitas zat padat tersebut. Pemecahan ini juga dapat memisahkan komponen yang mungkin tidak diinginkan dengan cara mekanik, serta dapat juga memperkecil bahan bahan berserat untuk memudahkan proses penanganannya.

Secara umum tujuan dari size reduction atau pemecahahan ini adalah:

Menghasilkan padatan dengan ukuran maupun spesifik permukaan tertentu

Memecahkan bagian dari mineral atau kristal dari persenyawaan kimia yang terpaut pada padatan tertentu.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan alat size reduction:Ukuran umpan,Size reduction ratio,Distribusi ukuran partikel dii arus produk,Kapasitas,

Sifat bahan, seperti hardness, abrasiveness, stickiness, densitas, flammability.

Kondisi basah atau kering.

Beberapa cara untuk memperkecil ukuran zat padat dapat dilakukandengan menggunakan berbagai cara, yaitu:

Kompresi (tekanan)

Impak (pukulan)

Atrisi (gesekan)

Pemotong

Kompresi umumnya digunakan untuk pemecahan kasar zat padat keras dengan menghasilkan relatif sedikit halusan. Pukulan menghasilkan zat yang berukuran kasar, sedang, dan halus. Atrisi menghasilkan zat yang sangat halus dari bahan yang lunak dan tidak abrasif, sedangkan pemotongan menghasilkan ukuran yang kasar dan beberapa yang halus. Peralatan pemecahan atau pengecilan ukuran zat padat dapat dibedakan berdasarkan bagaimana tenaga pemecah dilakukan, yaitu sebagai berikut:

Antara dua permukaan padatan, seperti crushing dan shearing.

(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

Pada satu permukaan padatan, seperti pukulan (impact).

Tidak pada permukaan padatan tertentu tetapi sebagai media disekitar padatan, seperti coloid mill.

Tidak dengan energi mekanik melainkan menggunakan thermal shock, explosive shattering, electrohydroulyc.

Berdasarkan ukuran zat padat yang akan dikecilkan (umpan) maka peralatan pemecah atau pengecil ukuran zat padat dibedakan atas:

Pemecahan kasar, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran umpan antara 2 sampai 96 inchi.

Pemecahan antara (intermediate), yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran antara 2 sampai 3 inchi

Pemecah halus, yaitu menghasilkan padatan dengan ukuran 0.25 sampai 0.5 inchi.

B. Alat Size Reduction

Berdasarkan cara kerja dan ukuaran produk yang diperoleh, maka peralatan size reduction dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu:

Crusher (mesin pemecah)

Grinder (mesin giling)

Ultrafine Grinder (mesin giling ultra halus)

Cutting machine (mesin pemotong)

Mesin crusher (pemecah) bertugas sebagai pemecah bongkahan bongkahan besar menjadi kepingan kepingan kecil. Crusher primer digunakan untuk mengerjakan bahan mentah hasil tambang dan dapat menampung segala macam yang keluar dari mulut tambang dan memecahkannya menjadi kepingan kepingan berukuran 6 hingga 10 inchi. Mesin pemecah sekunder bertugas memecah lagi kepingan kepingan dari pemecah primer menjadi partikel yang berukuran menjadi sekecil inchi.

Mesin giling (Grinder) bertugas memperkecil umpan yang berasal dari mesin pemecah hingga menjadi serbuk. Hasil pemecahan intermediate grinder dapat lolos dai ayakan 40 mesh. Kebanyakan hasil penggiling halus (fine grinder) akan lolos ayakan 200 mesh.

Mesin giling ultra halus (ultrafine grinder) menampung partikel umpan yang lebih besar dari inchi dan hasilnya biasanya berukuran tertentu yaitu 1 sampai 50 m.

Mesin potong (cutting machine) menghasilkan partikel atau material yang mempunyai ukuran dan bentuk tertentu dengan panjang 2 hingga 10 m.

1. Crusher

Crusher adalah mesin berkecepatan lambat yang digunakan untuk membuat pecahan kasar dalam jumlah besar.

Jenis jenis utama dari Crusher adalah:(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

a. Mesin mesin rahang (Jaw Crusher)

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.

Blake Crusher

Blake crusher adalah mesin yang paling umum dari jenis jaw crusher, gerakan kedua katup dari mesin ini digerakkan oleh gaya eksentris pada sebuah batang (pitman) yang dihubungkan kekatup ayun oleh toggle. Keuntungan dari mesin ini yaitu penyumbatan jarang terjadi karena gerakan paling banyak digunakan terjadi pada bagian bawah V. Mesin ini dapat memecahkan 1000 ton batuan per jam.

Dodge crusher

Konstruksi dodge crusher dalam beberapa hal sama dengan Blake crusher, tetapi pada dodge crusher katup ayun digantung pada bagian dasar dan lebar dari bukaan konstan. Karena itu akan menghasilkan produk dengan ukuran yang lebih seragam. Selain itu tidak membutuhkan toggle sehingga katup dioperasikan melalui batang oleh gaya eksentrik. Dodge crusher mempunyai kecenderungan terjadi penyumbatan oleh butiran, karena bukaan keluarannya konstan dan ini merupakan suatu kerugiaan.

b. Gyratory Crusher

Mesin ini memiliki katup bundar (circular jaw), sebuah crushing head yang berbentuk kerucut berputar didalam sebuah funnel shaped casing yang membuka keatas. Crushing head tersebut bertugas untuk memecahkan umpan yang masuk.

Berbeda dengan jaw cruser, pada Gyratory crusher hasilnya dikeluarkan secara kontinyu. Keuntungan dari mesin ini adalah pemeliharaannya lebih mudah, daya yang diperlukan perton umpan lebih kecil dibandingankan dengan jaw crusher. Kapasitasnya bervariasi sesuai dengan pengaturan letak katup dan kecepatan girasi mesin.kapasitas hampir tidak tergantung pada kekuatan kompresi.

c. Smooth roll Crusher

Smoot roll Crusher memiliki dua buah roll logam berat yang memiliki permukaan licin. Kedua roll berputar satu sama lain dengan kecepatan sama, kecepatan berkisar antara lima puluh dampai tiga ratus putaran per menit. Mesin ini merupakan mesin pemecah sekunder dengan umpan berukuran 0.5 sampai 3 inchi yang menghasilkan produk dengan ukuran kira kira 20 mesh.

Alat ini bekerja dengan kompresi, ukuran umpana maksimum yang dapat dijepit oleh roll sangat tergantung pada koefisien gerak antaa partikelnya dan permukaan roll.(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

Dpmaks =0.04R + d

Dimana:

R = jari jari roll

D = setengah ukuran lebar antara kedua celah roll

d. Toothed roll crusher

Mesin ini mempunyai dua buah roll dengan gigi yang berbentuk piramid atau bisa juga dengan satu roll bergigi tetapi roll yang lain licin dan kecepatan kedua roll atidak sama. Roll bergigi bekerja umtuk merobek dan umpan melaju dengan kecepatan lambat, sedangkan roll yang dengan permukaan licin meluju dengan kecepatan tinggi. Selain bekerja dengan kompresi alat ini juga bekerja dengan pukulan dan geserran. Kapasitas mesin bisa mencapai 500 ton/jam. Ukuran ini mencapai 20 inchi.

2. Grinder

Grinder menerima umpan yang berasal dari produk crusher. Grinder menggiling hasil yang masih kasar menjadi serbuk (lolos ayakan 40 mesh). Jenis utama mesin ini yaitu:

a. Hammer mill

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.(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

gambar 1. Hammer mill

b. Impactor

Impactor menyeupai 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.

c. Atrition Mills

Dalam 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.

Gambar 2. attrition mill

Spesifikasi alat yang didapat dari penyedia alat adalah sebagai berikut(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

Technical Specifications :

Output50 - 200 kg / hr depending on product & reduction

Motor3hp / tefc / 1440 rpm / 440v / 50 hz / 3 ph / AC

Perforated Screen Hole Dia0.25 ,0.5,1,1.5,2,3,4,5,6,7,8,10,15,20,25 mm

Ukuran mesh4,6,8,10,12,14,16,20,24,30,40,50,60,80,100 mm

Diameter rotor250 mm

Kecepatan Putar750 / 1500 /2000 / 3000 rpm

Pemukul12 nos with knife, impact edges & 2 scrapper blades

Dimension saringan260 mm dia x 135 height

tinggi Charging1445 mm

Discharging Height730 mm

Dimensi total870 x 965 x 1630 ( h ) mm

(Indra Wibawa Dwi S. Teknik Kimia. Universitas Lampung)

DAFTAR PUSTAKA

http://distantina.staff.uns.ac.id/files/2009/08/size-reduction1.pdf http://lab.tekim.undip.ac.id/otk/2010/09/29/size-reduction/

http://bobbysmkn.blogspot.com/2011/02/pembelajaran-tentang-grinding-and.html?zx=219dda464723a13c

http://fariddoelqohar.blogspot.com/2011/04/alat-pengecil-ukuran-size-reduction.html http://www.munsonmachinery.com/products/size/HammerMill/index.asp http://www.munsonmachinery.com/products/size/KnifeCutter/index.asp http://www.munsonmachinery.com/products/size/AttritionMill/index.asp http://www.munsonmachinery.com/products/size/CIM/index.asp