Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

download Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

of 51

Transcript of Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    1/51

    TUGAS

    PERANCANGAN ALAT PROSES

    “Thickener  dan Cyclone 

    ” 

    Kelompok 01:

    1.  Badariah Mauli R. (03031181419001)

    2. 

    Siti Nadhilah Febrianti (03031181419013)

    3.  Melda Zulfani (03031181419047)

    4. 

    M. Fahkrurrozi NST (03031181419057)5.  Mutiara Rizki Prayesi (03031181419059)

    6.  Ulfa Fitrializa (03031181419061)

    7.  Leonardo R Ginting (03031281419087)

    8.  M. Hanief Ridlo (03031281419147)

    9. 

    Febri Sandi (03031281419153)

    10.  Nesi Harniwika (03031181419159)

    11. 

    Vera Dona (03031381419115)

    Dosen Pengampu:

    Bazlina Dawami Afrah, S.T., M.T., M.Eng.

    JURUSAN TEKNIK KIMIA

    FAKULTAS TEKNIK

    UNIVERSITAS SRIWIJAYA

    2016 

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    2/51

     

    Page 1 of 51 

    KATA PENGANTAR  

    Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam yang telah memberikan kami kemampuan

    dan konsistensi dalam menyelesaikan tugas mata kuliah Perancangan Alat Proses ini.

    Shalawat dan salam kami curahkan kepada Nabi Muhammad SAW, seorang reformis sejati

    yang menjadi pemimpin dunia sehingga membawa umat manusia ke arah yang benar dan

    sebagai Nabi akhir zaman. Tidak lupa pula shalawat serta salam kepada keluarga dan

    sahabatnya serta kita sebagai umatnya yang selalu mengharapkan syafaat kelak di  yaumil  

    akhir .

    Makalah berjudul “Thickener  dan Cyclone” ini berisikan dua peralatan dalam industri

     proses yang mana kedua peralatan yang dimaksud dipergunakan sebagai pemisah untuk fase-

    fase terkait fungsi masing-masing. Disamping itu, definisi, klasifikasi, prinsip kerja dan

     beragam variasi informasi lainnya turut disajikan guna menambah wawasan dan pengetahuan

     baik bagi penyusun maupun pembaca.

    Akhir kata, “tiada gading yang tak retak”, namun dari keretakan itulah timbul inisiatif

    dan motivasi dalam mencapai kesempurnaan. Kami yakin bahwa makalah ini masih memiliki

    sejumlah kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun senantiasa kami

    harapkan demi perbaikan di masa depan. Terima kasih.

    Indralaya, 23 Maret 2016

    Tim Penyusun

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    3/51

     

    Page 2 of 51 

    DAFTAR ISI

    Kata Pengantar ................................................................................................................... 1

    Daftar Isi ............................................................................................................................. 2

    BAB I THICKENER .......................................................................................................... 3

    1.1  Konsep Dasar Pemisahan Liquid-Solid (Solid-Liquid) .................................... 4

    1.2  Definisi Thickener  ............................................................................................ 5

    1.3 

    Desain Thickener  ............................................................................................. 6

    1.4 

    Prinsip Kerja Thickener  ................................................................................... 9

    1.5 

    Klasifikasi Thickener ...................................................................................... 12

    1.6 

    Peranan Thickener  dalam Dunia Industri ........................................................ 17

    BAB II CYCLONE   ............................................................................................................. 182.1

     

    Konsep Dasar Pemisahan Gas-Solid  ................................................................ 18

    2.2 

    Definisi Cyclone .............................................................................................. 19

    2.3 

    Desain Cyclone  ............................................................................................... 20

    2.4 

    Prinsip Kerja Cyclone ..................................................................................... 22

    2.5 

    Klasifikasi Cyclone .......................................................................................... 23

    2.6  Bentuk-Bentuk Cyclone .................................................................................. 25

    2.7  Performa Cyclone dan Key Parameter Pendukung Lainnya .......................... 26

    2.8  Kelebihan dan Kekurangan Cyclone ................................................................ 31

    2.9  Aplikasi Cyclone dalam Dunia Industri ........................................................... 32

    BAB III SIMULASI HYSYS UNTUK  CYCLONE ........................................................... 34

    Kesimpulan ........................................................................................................................ 49

    Daftar Pustaka .................................................................................................................... 50

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    4/51

     

    Page 3 of 51 

    BAB I

    THICKENER  

    Proses kimia terdiri dari beragam  stage  reaksi esensial, yang mana  stage-stage  reaksi

    ini dilengkapi dengan berbagai variasi pemisahan. Proses pemisahan sendiri adalah suatu

     proses memisahkan komponen-komponen dalam suatu senyawa dengan tujuan untuk

    mendapatkan result dengan kemurnian yang lebih tinggi.

    Teknik-teknik utama pada proses pemisahan ditunjukkan pada tabel berikut.

    Teknik-Teknik Pemisahan

    Pada makalah ini, Bab 1 menjelaskan tentang thickener   sebagai alat pemisah liquid -

     solid   (komponen major: liquid ) sedangkan Bab 3 menjelaskan tentang cyclone  sebagai alat

     pemisah gas- solid   dan gas-liquid (komponen major: gas).  Hydrocyclone  yang merupakan

     pemisah liquid - solid (atau solid-liquid ) diklasifikasikan sebagai salah satu jenis cyclone.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    5/51

     

    Page 4 of 51 

    1.1  Konsep Dasar Pemisahan Liquid-Solid (Solid-Liquid )

    Pemisahan fase  solid  dan liquid  kemungkinan besar merupakan jenis pemisahan yang

     paling sering digunakan pada suatu proses industri. Beberapa teknik yang digunakan untuk

     pemisahan kedua fase ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Teknik-teknik pemisahan

     pada gambar tersebut didasarkan atas perbedaan densitas atau massa jenis  liquid dan  solid .

    Proses pemisahan ini sendiri adalah dengan menggunakan prinsip gravitasi, sentrifugasi atau

    filtrasi, tergantung dari ukuran dan bentuk partikel. Adapun teknik yang paling sesuai untuk

    suatu pemisahan akan tergantung pada konsentrasi  solid  dan laju alir masuk  feed , termasuk

    didalamnya ukuran dan karakteristik partikel solid .

    Teknik Pemisahan Soli d-L iquid (L iquid-Solid)

    Pemilihan alat untuk pemisahan fase ini akan tergantung pada objektif utamanya:

    apakah untuk mendapatkan liquid  murni atau produk solid , atau berapakah derajat kekeringan

    dari solid  yang diinginkan, atau berapakah ukuran dari partikel yang masuk.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    6/51

     

    Page 5 of 51 

    Alat-Alat untuk Pemisahan Solid-Li quid berdasarkan Konsentrasi dan Ukuran Parti kel

    (setelah Dahlstrom dan Cornell, 1971)

    1.2  Definisi Thickener  

    Thickener   adalah salah satu jenis alat industri kimia yang berfungsi meningkatkan

    konsentrasi suatu suspensi dengan jalan sedimentasi (pengendapan) dan pembentukan zat cair

    yang jernih. Hasil luaran dari thickener   biasanya langsung masuk ke  Filter   Press  yang

     berfungsi untuk menghilangkan air pada sludge hingga dihasilkan limbah berupa padatan.

    Tujuan proses thickening  adalah untuk:

    a.  Memekatkan (meningkatkan konsentrasi) padatan

     b.  Mengurangi volume padatan

    Proses sedimentasi terdiri dua subproses utama, yakni thickening   dan klarifkasi

    (clarification); alat untuk kedua proses ini juga mirip. Yang membedakan keduanya adalah

    tujuan utama masing-masing alat. Tujuan utama proses thickening   adalah untuk

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    7/51

     

    Page 6 of 51 

    meningkatkan konsentrasi dari  suspended solid (SS) bila kandungannya SS-nya besar

    sedangkan tujuan utama klarifikasi adalah untuk memisahkan fine solid  yang jumlahnya kecil

    sehingga didapatkan effluent liquid  jernih. Thickening  dan klarifikasi merupakan proses yang

    relatif murah ketika digunakan pada pengolahan liquid  dengan volume yang besar.

    1.3  Desain Thickener  

    Pemilihan Jenis Thickener  

    Pemilihan jenis unit thickener   tergantung pada optimalisasi pencapaian syarat, biaya

     pemasangan dan biaya operasional. Sebagai contoh, thickener   berefisiensi tinggi, yang

    memaksimalkan konsentrasi padatan underflow, memerlukan tenaga putar yang lebih tinggi

    dibanding thickener  konvensional.Kebanyakan manufaktur mempunyai ukuran yang telah sesuai dengan jumlah

    maksimum overlap  pada bridge- supported , center-column-supported , dan tipe traction.

     Bridge-supported thickener  biasanya terpilih untuk garis tengah kurang dari 30 m (100 ft),

    center-column mendukung thickener  terpilih untuk garis tengah lebih besar, dan unit traction 

    memiliki harga yang sedikit mahal untuk ukuran lebih dari 75 m (250 ft) untuk kondisi yang

    menerapkan dinding topang sesuai untuk membawa beban.

    Kondisi khusus mempengaruhi pemilihan jenis thickener . Sebagai contoh, jika suatu

    unit harus disesuaikan untuk menjaga panas, jenis bridge-supported   mungkin lebih hemat

     jika diameter (garis tengah) yang digunakan adalah sampai dengan 45 m (150 ft). Hal ini

    menyebabkan 30 m (100 ft) merupakan batas yang ekonomis untuk suatu unit.

    Bahan Konstruksi

    Ada banyak material yang dapat dipakai untuk tanki. Kebanyakan dibuat dari baja,

    selain itu dapat juga dibuat dari kayu, baja tahan-karat, rubber-convered , atau campuran

    logam khusus.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    8/51

     

    Page 7 of 51 

    Bagian-Bagian Thickener

    Bagian-Bagian Thi ckener

    Uni t Thickener dengan Mekanisme Bri dge-supported (Tampak A tas)

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    9/51

     

    Page 8 of 51 

    Uni t Thickener dengan Mekanisme Bri dge-supported (Tampak Depan)

    Bentuk thickener   tampak luar hampir sama dengan kolam sedimentasi. Namun,

    ketinggiannya biasanya lebih tinggi karena thickener   biasanya menampung  sludge 

    sedimentasi dan sludge dari kolam lain.

    Alat thickener   tersusun dari perangkat utama berupa tanki silinder besar dengan

    rotating rake (penggaruk berputar) pada dasar tanki. Tanki segiempat juga dapat digunakan.

     Namun, tanki silinder biasanya lebih dipilih. Desain tanki sendiri diklasifikasikan

     berdasarkan bagaimana rake ditopang dan digerakkan. Sementara itu, desain rake ditentukan

     berdasarkan karakteristik (nature) dari solid. Desain dan konstruksi thickener dijelaskan oleh

    Dahlstrom dan Cornell (1971).

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    10/51

     

    Page 9 of 51 

    1.4  Prinsip Kerja Thickener  

    Sedimentasi atau Pengendapan

    Sedimentasi adalah suatu unit operasi untuk menghilangkan materi tersuspensi atauflok kimia secara gravitasi. Proses sedimentasi pada pengolahan air limbah umumnya untuk

    menghilangkan padatan tersuspensi sebelum dilakukan proses pengolahan selanjutnya.

    Gumpalan padatan yang terbentuk pada proses koagulasi masih berukuran kecil. Gumpalan-

    gumpalan kecil ini akan terus saling bergabung menjadi gumpalan yang lebih besar dalam

     proses flokulasi. Dengan terbentuknya gumpalan-gumpalan besar, maka beratnya akan

     bertambah, sehingga karena gaya beratnya gumpalan-gumpalan tersebut akan bergerak ke

     bawah dan mengendap pada bagian dasar tangki sedimentasi.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    11/51

     

    Page 10 of 51 

    Bak sedimentasi dapat berbentuk segiempat atau lingkaran. Pada bak ini, aliran air

    limbah sangat tenang untuk memberi kesempatan padatan (suspensi) untuk mengendap.

    Kriteria-kriteria yang diperlukan untuk menentukan ukuran bak sedimentasi adalah  surface 

    loading   (beban permukaan), kedalaman bak dan waktu tinggal. Waktu tinggal mempunyai

    satuan jam, cara perhitungannya adalah volume tangki dibagi dengan laju alir perhari. Beban

     permukaan sama dengan laju alir (debit volume) rata- rata perhari dibagi luas permukaan bak,

    satuannya m3 per meter persegi perhari.

    Proses Sedimentasi (Gravity)

    Zona Penebalan

    Flotasi (Pengapungan)

    Kebalikan dari proses pengendapan, flotasi adalah proses pemisahan padatan-cairan

    atau cairan-cairan yang dalam hal ini partikel atau cairan yang dipisahkan mempunyai berat

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    12/51

     

    Page 11 of 51 

     jenis yang lebih kecil dari pada cairan. Apabila perbedaan berat jenis secara alamiah cukup

    untuk dilakukan pemisahan, maka proses flotasi dinamakan “flotasi alamiah” (natural

     flotation). Apabila ditambahkan sesuatu dari luar untuk mempercepat pemisahan partikel,

    walaupun secara alamiah berat jenis partikel tersebut lebih ringan dari pada cairan,

    dinamakan aided flotation. Istilah “flotasi terdorong” (induced   flotation), diterapkan pada

    keadaan berat jenis partikel secara alamiah lebih besar dari pada cairan, namun dibuat agar

     berat jenisnya lebih kecil. Sebagai contoh, penggabungan gas-partikel sehingga berat jenisnya

    lebih kecil dari cairan.

    1. Induce Flotation

    Proses induced flotation yang menggunakan gelembung halus atau microbubbles yang

     berdiameter 40 – 70 mikron disebut dissolved air flotation  (DAF). Teknik yang umum

    digunakan untuk menghasilkan  microbubble adalah  pressurization. Gelembung diperoleh

    dengan cara mengekspansi cairan yang telah banyak mengandung udara pada tekanan

     beberapa bar. Jenis tekanan yang dilepaskan akan menentukan kualitas gelembung yang

    dihasilkan. Cairan yang ditekan dapat air baku ( full-flow pressurization) atau recycle  air

    olahan (recycle pressurization). Pada proses klarifikasi air permukaan atau air industri

    digunakan sistem recycle pressurization. Pada kasus pemekatan lumpur, digunakan  full-flow

     pressurization atau recycle pressurization,

    2. Natural Flotation

    Flotasi alamiah biasanya diterapkan pada proses pemisahan minyak. Pada flotasi ini

    kemungkinan didahului dengan proses penyatuan gelembung (microdroplets menempel satu

    dengan yang lain) untuk mencapai ukuran minimum sehingga terjadi pemisahan.

    3. Aided Flotation

    Flotasi ini adalah flotasi alamiah yang ditingkatkan dengan menyemburkan gelembung

    udara. Proses ini biasa diterapkan pada pemisahan lemak yang terdispersi dalam cairan.

    Dalam sistem ini terdapat dua daerah; satu daerah untuk pencampuran dan emulsifying ; yang

    lainnya daerah penenang untuk proses flotasi.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    13/51

     

    Page 12 of 51 

    Proses Pengapungan (F lotasi)

    Penerapan Flotasi

    Penerapan DAF ( Dissolved Air Flotation) pada pengolahan air adalah sebagai berikut:

    a.  Pemisahan flok pada proses klarifikasi atau penjernihan.

     b.  Pemisahan dan perolehan kembali serat pada efluen pabrik kertas.

    c.  Pemisahan minyak terflokulasi atau tidak terflokulasi dalam air limbah yang

    terdapat pada efluen refinery, airport dan pabrik baja.d.  Pemekatan lumpur dari pengolahan biologi air limbah atau dari proses klarifikasi

    air minum.

    e.  Klarifikasi cairan lumpur aktif.

    1.5  Klasifikasi Thickener  

    Kondisi Operasi

    Berdasarkan kondisi operasinya, thickener dibagi menjadi dua jenis: batch thickener

    dan continuous thickener.

    a.   Batch Thickener

     Batch  thickener   beroperasi sama seperti batch  sedimentation  dimana alatnya berupa

    tanki silinder; tanki terdiri dari bukaan masuk umpan untuk  slurry dan bukaan keluar untuk

     produk. Tanki yang diisi dengan slurry dan padatan akan mengendap di bottom tanki.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    14/51

     

    Page 13 of 51 

    Thi ckener (Proses Batch atau Kontinu)

     Batch thickener   biasanya terdiri dari sebuah tanki berbentuk silindris dengan dasar

     berbentuk kerucut runcing. Setelah proses sedimentasi, zat cair kental yang berada di bawah

    dikeluarkan, sedangkan zat cair yang bersih yang berada di atas diambil melalui pipa offtake 

     pada bagian atas tanki. Biasanya kondisi proses dalam thickener   ini mirip dengan tube 

    sedimentasi yang ada di laboratorium, dan selama tahap awal berlangsung, secara umum

    akan terbentuk zona konsentrasi suspensi yang sama nilainya dengan konsentrasi  feed . Cara

    ini cocok dilakukan untuk skala laboratorium, karena sedimentasi batch  paling mudah

    dilakukan dan pengamatan terhadap penurunan ketinggian mudah. Mekanisme sedimentasi

    batch pada suatu silinder atau tabung dapat dilihat melalui gambar berikut:

    Mekanisme Sedimentasi Batch

    Keterangan:

    A = cairan bening

    B = zona konsentrasi seragam

    C = zona ukuran butir tidak seragam

    D = zona partikel padat terendapkan

    https://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/15.jpghttps://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/15.jpg

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    15/51

     

    Page 14 of 51 

    Gambar di atas menunjukkan  slurry awal yang memiliki konsentrasi seragam dengan

     partikel padatan yang seragam di dalam tabung (zona B). Partikel mulai mengendap dan

    diasumsikan mencapai kecepatan maksimum dengan cepat. Zona D yang terbentuk terdiri

    dari partikel lebih berat sehingga lebih cepat mengendap. Pada zona transisi, fluida mengalir

    ke atas karena tekanan dari zona D. Zona C adalah daerah dengan distribusi ukuran yang

     berbeda-beda dan konsentrasi tidak seragam. Zona B adalah daerah konsentrasi seragam,

    dengan komsentrasi dan distribusi sama dengan keadaan awal. Di atas zona B, adalah zona A

    yang merupakan cairan bening.

    Selama sedimentasi berlangsung, tinggi masing-masing zona berubah (gambar b, c, d).

    Zona A dan D bertambah, sedang zona B berkurang. Akhirnya zona B, C dan transisi hilang,

    semua padatan berada di zona D. Saat ini disebut critical settling point, yaitu saat

    terbentuknya batas tunggal antara cairan bening dan endapan (Foust, 1980).

    b.  Continuous Thickener  

    Continuous  thickener   adalah alat yang memisahkan  slurry  untuk berbagai variasi

    konsentrasi. Thickener  jenis ini melakukan proses sedimentasi untuk zat dengan konsentrasi

    yang tinggi. Hal yang paling penting untuk dikonsiderasi pada perhitungan desain continuous 

    thickener   adalah karakteristik pengendapan  solid   dalam  slurry, luas tanki dan tinggi tanki.

    Karakteristik spesifik konsentrasi solid  pada alat ini adalah bila waktu naik, maka kecepatan

     pengendapan akan menurun.

    Contoh Ali ran pada Thi ckener

    Continuous  thickener   berdiameter besar dan agak dangkal, tanki tersebut dilengkapi

    dengan rake untuk mengumpulkan sludge. Umpan akan masuk ke tengah tanki dan rake akan

    mengumpulkan sludge ke tengah, untuk kemudian dikeluarkan.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    16/51

     

    Page 15 of 51 

    Tipe Rake pada Continuous Th ickener

    Pola Ali ran dalam Continuous Thi ckener

    Fungsi utama thickener   kontinu adalah untuk meningkatkan konsentrasi suatu  solid  

    terlarut dengan bantuan gravitasi sehingga material   balance  dalam keadaan  steady  state 

    tercapai, zat padat ditarik secara kontinu melalui underflow  yang di- supply  ke  feed . Saat

     steady state, ketinggian tiap zona akan konstan. Mekanisme sedimentasi kontinu bisa dilihat

     pada gambar berikut:

    Gambar. Mekanisme Sedimentasi Kontinyu

    Keterangan :

    A = cairan bening

    B = zona konsentrasi seragam

    C = zona ukuran butir tidak seragam

    D = zona partikel padat terendapkan

    https://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/33.jpghttps://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/33.jpghttps://tentangteknikkimia.files.wordpress.com/2011/12/33.jpg

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    17/51

     

    Page 16 of 51 

    Thickener  kontinu ini terdiri dari sebuah tanki silinder dengan dasar yang rata. Suspensi

    dimasukkan ke tengah dengan kedalaman 0,3-1 m di bawah permukaan cairan; ini ditujukan

    untuk membuat sesedikit mungkin gangguan yang terjadi. Cairan kental secara berkala

    dipindahkan melalui sebuah outlet  pada dasar tanki, dan setiap zat padat ( solid ) yang terendap

    di dasar tanki secara langsung dikeluarkan ke outlet  dengan jalan atau mekanisme perputaran

    rake  dari alat pengering yang terintegrasi dengan tanki.  Rake  selalu digantung sehingga

    lengannya selalu terlipat secara otomatis bila tenaga putarnya melebihi nilai tertentu. Hal ini

    mencegah kerusakan yang terjadi bila tanki terisi penuh (overload ). Kinerja penggarukan

    (raking  action) dapat meningkatkan pencapaian derajat pengentalan dalam thickener . Cairan

     jernih secara kontinu dipindahkan dari tanki yang kelebihan zat. Zat padat secara kontinu

     bergerak turun (mengendap), kemudian mengarah ke dalam outlet   cairan kental. Cairan

     bergerak ke atas dan secara radial keluar.

    Karakter istik Pengendapan

    Aturan dasar untuk tahap pemisahan yang efisien adalah partikel tersuspensi

    mengendap di daerah laminer. Ini adalah daerah dimana kecepatan liquid   yang naik lebih

    kecil dibandingkan dengan kecepatan material solid  yang mengendap.

    Untuk memenuhi persyaratan ini, karakteristik pengendapan relatif dari  solid  di dalam

    liquid diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok dasar, yaitu:

    a. 

     Kelompok pertama: pengurangan partikel bebas

    Lumpur dengan kandungan solid, mengendap secara bebas tanpa mengganggu partikel

    lain meninggalkan bagian yang bening. Kelompok ini mengikuti aturan dasar Stokes sebelum

    mencapai titik untuk memasuki zona kompresi.

    b.   Kelompok kedua: pengurangan partikel melayang

    Lumpur dengan  suspended solid   berada pada beberapa wilayah batas dari berbagaitingkat kejernihan; sebagian besar lumpur ini tidak menunjukkan interface  yang tajam.

    Lumpur tersebut sering kali terflokulasi untuk meningkatkan tangkapan terhadap bagian

    terhalus, dengan demikian proses pengendapan dapat dipercepat. 

    c.   Kelompok ketiga: pengendapan partikel (mass particle subsidence)

    Lumpur dengan kandungan solid yang tinggi mengendap secara bebas pada bagian

    awal; tetapi, dengan singkat, kemudian partikel-partikel tersebut memulai gangguan yang

    menyebabkan kecepatan pengendapan menjadi menurun seiring dengan peningkatan

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    18/51

     

    Page 17 of 51 

    konsentrasi (akibat kompresi). Solid  pada lumpur tersebut menunjukkan interface yang tajam

    antara bagian yang bening dan massa dari solid  yang mengendap.

    Pemilihan peralatan sebagian besar tergantung pada uji kerja untuk menentukan tipe

    kelompok. Sebagai pedoman kasar, kelompok pertama, lumpur mungkin memiliki performa

    sesuai dengan pengendapan Lamella. Untuk kelompok kedua, clarifier   menangani lumpur

    terflokulasi sedangkan kelompok ketiga thickener  menangani lumpur konvensional.

    1.6  Peranan Thickener  dalam Dunia Industri

    Pemilihan thickener  harus hati-hati terutama karena alasan berikut:

    a.  Tidak seperti peralatan lainnya thickener   tidak memiliki perangkat cadangan (stand-

     by), jadi jika thickener  gagal bekerja, tidak akan ada sistem by- pass. Akibatnya, jikakegagalan terjadi, thickener  lainnya harus bekerja ekstra (akibat penambahan beban).

    Akan tetapi, jika hanya tersedia satu thickener , maka keseluruhan proses produksi

    akan terhenti.

     b.  Untuk memperbaiki thickener   yang gagal bekerja, durasi perbaikan akan memakan

    waktu yang lama. Hal ini disebabkan ketika akan memperbaiki komponen yang rusak

    (seperti blade dan rubber  lining ), tangki harus dikosongkan terlebih dahulu, kemudian

    underflow  bed   harus dibuang dan diisi kembali. Di samping itu, harus dicari pula

    temporary place yang sesuai untuk penyimpanan dan pembuangan liquid   dalam

    volume besar.

    c.  Thickener   normalnya diposisikan jauh dari pusat  plan  dan cara pemasukan  feed

    adalah dengan menggunakan gaya gravitasi (untuk menghemat biaya). Karena sistem

    gravitasi inilah, inlet  harus dibuat dengan kemiringan (elevasi) tertentu; elevasi inlet

    ini dapat mempengaruhi keseluruhan elevasi pabrik.

    d.  Thickener   memakan lahan yang cukup luas sehingga perlu strategi untuk

    memaksimalkan lahan industri.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    19/51

     

    Page 18 of 51 

    BAB II 

    CYCLONE  

    2.1 

    Konsep Dasar Pemisahan Gas-Solid  

    Tujuan utama proses pemisahan gas-solid   adalah untuk membersihkan udara. Pada

     proses ini, dispersed finely divided solid   (debu atau dust ) dan kabut liquid   dipisahkan dari

    aliran gas.

    Aliran gas proses harus sering dibersihkan dengan alasan sebagai berikut:

    a.  Mencegah pencampuran atau kontaminasi dengan katalis atau produk hasil

     b. 

    Mencegah terjadinya kerusakan alat, seperti kompressor.

    c.  Memenuhi peraturan polusi udara (air-pollution)

    d.  Menjaga kebersihan (hygiene)

    e.  Memisahkan senyawa beracun (toxic) dan zat berbahaya lainnya

    f. 

    Memenuhi kebutuhan udara bersih-terfiltrasi untuk proses yang menggunakan udara

    sebagai bahan baku dan proses yang membutuhkan clean working atmosphere, seperti

    industri farmasi dan elektronik

    Partikel yang dipisahkan memiliki variasi ukuran mulai dari large molecule berukuran

    ratusan mikrometer, coarse dust   (debu kasar) yang timbul akibar erosi (attrition) katalis

    hingga ke ukuran fly ash yang dihasilkan dari pembakaran serbuk bahan bakar.

    Peralatan Pemisah Gas-Solid  

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    20/51

     

    Page 19 of 51 

    2.2  Definisi Cyclone  

    Cyclone adalah alat yang menggunakan prinsip gaya sentrifugal dan tekanan rendah

    (karena adanya perputaran) untuk memisahkan materi berdasarkan perbedaan massa jenis dan

    ukuran. Cyclone merupakan alat pemisah, biasanya  solid-gas, yang paling sering digunakan.

    Alat ini secara umum memiliki desain konstruksi yang sederhana dan dapat dibuat dari

     berbagai jenis bahan (biasanya pelat logam) serta dapat didesain untuk operasi dengan

    tekanan dan temperatur yang tinggi.

    Cyclone cocok untuk digunakan untuk memisahkan partikel dengan diameter >5 µm;

     partikel kecil dengan ukuran hingga 0,5 µm dapat dipisahkan dengan catatan pemisahannya

    akan menghasilkan aglomerasi.

    Cyclone sering digambarkan sebagai peralatan dengan efisiensi rendah. Namun, dalam

     perkembangannya, tercatat bahwa cyclone mampu menghasilkan efisiensi 98% bahkan lebih

    untuk partikel yang lebih besar dari 5 microns (Cooper, et al., 1986). Efisiensi lebih dari 98%

     juga tercatat pada siklon untuk partikel yang diameternya lebih dari 346 microns (Funk, P.A.,

    et al., 2000).

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    21/51

     

    Page 20 of 51 

    2.3  Desain Cyclone  

    Umumnya, komponen cyclone atau centrifugal   separator  terdiri dari tiga bagian inti:

    a.  Silinder vertikal dengan bagian bawah berbentuk corong (conical ).

     b. 

    Pipa outlet  pada bagian bawah untuk mengeluarkan partikulat.

    c. 

    Pipa outlet  gas pada bagian atas.

    Stairmand mengembangkan dua desain standar untuk gas- solid cyclone: cyclone dengan

    efisiensi tinggi dan cyclone dengan throughput   tinggi. Desain tersebut dapat dilihat pada

    gambar di bawah ini.

    Dimensi Cyclone Standar un tuk: (a) Cyclone dengan Ef isiensi Tinggi dan (b) Cyclone dengan Laju A li r Gas

    Tinggi

    Desain yang paling umum digunakan adalah reverse-flow cyclone; konfigurasi desain

    lainnya digunakan untuk tujuan khusus tertentu. Pada reverse-flow cyclone, gas masuk secara

    tangensial melalui chamber   atas dan turun secara spiral menuju seksi ujung pada bagian

    kerucut; gas kemudian bergerak ke atas ketika mencapai bagian dengan diameter yang lebih

    kecil, bergerak spiral dan keluar pada bagian melalui pipa vertical sentral. Solid   bergerak

    secara radial sehingga menabrak dinding, turun pada sepanjang dinding dan kemudian

    dikumpulkan pada bagian bawah cyclone.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    22/51

     

    Page 21 of 51 

    Reverse-Fl ow Cyclone

    Prosedur Pendesainan Cyclone  secara Umum

    1.  Pilih jenis cyclone yang ingin dipakai: cyclone  ingin efisiensi tinggi atau cyclone

    dengan throughput  tinggi (sesuai kinerja yang diinginkan).

    2. 

    Perkirakan distribusi ukuran partikel atau solid  pada aliran gas yang akan diolah.

    3.  Perkirakan jumlah cyclone parallel yang dibutuhkan.

    4.  Hitung diameter cyclone  untuk kecepatan inlet sebesar 15 m/s (50 ft/s). Lakukan

     penyekalaan untuk cyclone lainnya.

    5.  Kalkulasikan faktor penyekalaan atas ( scale-up factor ) untuk transposisi.

    (Catatan: penyekalaan dan faktor penyekalaan dapat dilihat pada subbab Performa

    Cyclone).

    6. 

    Hitung kinerja cyclone dan efisiensi total ( solid recovery). Jika kurang memuaskan,

    cobalah dengan diameter yang lebih kecil.

    7.  Hitung pressure drop cyclone dan, bila dibutuhkan, pilih blower  yang sesuai.

    8.  Hitung biaya dari system yang dibuat dan optimalkan biaya tersebut dengan cara

    mengoptimasi pressure drop sehingga didapat biaya produksi yang lebih rendah.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    23/51

     

    Page 22 of 51 

    2.4  Prinsip Kerja Cyclone  

    Prinsip kerja cyclone adalah sebagai berikut:

    a.  Gas atau aliran fluida diinjeksikan melalui pipa input.

     b. 

    Bentuk kerucut cyclone  menginduksikan aliran gas atau fluida untuk berputar,

    menciptakan vortex.

    c.  Partikel dengan ukuran atau kerapatan yang lebih besar didorong ke arah luar

    vortex. Gaya gravitasi menyebabkan partikel-partikel tersebut jatuh ke sisi kerucut

    menuju tempat pengeluaran.

    d. 

    Partikel dengan ukuran atau kerapatan yang lebih kecil keluar melalui bagian atas

    dari cyclone melalui pusat yang bertekanan rendah.

    Pri nsip Kerj a Cyclone

    e.  Cyclone  membuat suatu gaya sentrifugal yang berfungsi untuk memisahkan

     partikulat dari udara kotor.

    f. 

    Gaya sentrifugal timbul saat partikulat di dalam udara masuk ke puncak kolektor

    silindris pada suatu sudut dan diputar dengan cepat sehingga mengarah ke bawah

    seperti pusaran air.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    24/51

     

    Page 23 of 51 

    g. 

    Aliran udara mengalir secara melingkar dan partikulat yang lebih berat mengarah

    ke bawah setelah menabrak ke arah dinding cyclone dan meluncur ke bawah.

    Konf igur asi Pri nsip Kerja Cyclone

    2.5  Klasifikasi Cyclone  

    Terdapat dua jenis cyclone: hidrocyclone dan multicyclone.

    a.   Hydrocyclone

     Hydrocyclone adalah suatu alat yang berfungsi untuk memisahkan padatan atau gas dari

    cairan berdasarkan perbedaan gravitasi setiap komponen.

    Gambar Hydrocyclone

    http://www.hydrocyclone.com/images/products/cluster_frame.gifhttp://www.hydrocyclone.com/images/products/spacer_210.gifhttp://www.hydrocyclone.com/images/products/cluster_frame.gifhttp://www.hydrocyclone.com/images/products/spacer_210.gifhttp://www.hydrocyclone.com/images/products/cluster_frame.gifhttp://www.hydrocyclone.com/images/products/spacer_210.gif

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    25/51

     

    Page 24 of 51 

     Hydrocyclone bekerja dengan cara memutar zat yang dimasukkan di dalam ruang yang

     berkontur. Material yang lebih berat dialirkan ke bawah melalui jalur spiral di sepanjang

    dinding ruangan, sementara material yang lebih ringan diarahkan ke ruang penampung di

     bagian atas.

    Keunggulan hydrocyclone:

    1.  Biaya yang dikeluarkan lebih murah

    2.  Tidak memerlukan sumber energi

    3. 

    Biaya perawatan yang murah

    4.  Mudah diterapkan dalam berbagai dunia industri

    5.  Pemasangan yang cepat

    6.  Kemungkinan kesalahan dalam pemasangan relatif kecil

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    26/51

     

    Page 25 of 51 

    b.   Multicyclone

    Ketika harus menangani volume gas dalam jumlah besar dan efisiensi tinggi harus

    dihasilkan, maka digunakan beberapa cyclone dengan diameter kecil yang biasanya dipasang

     bersama membentuk multicyclone. 

    Gambar M ul ticyclone dengan Diameter Relatif Kecil

    Keuntungan multicyclone  adalah tingkat efisiensinya yang lebih tinggi dibandingkan

     single-cyclone separator (90-95%). Sebaliknya, kekurangan multicyclone  adalah sebagai berikut:

    1.  Cenderung terjadi penyumbatan karena diameter yang kecil.

    2.  Membutuhkan tempat yang lebih besar dibanding single-cyclone.

    2.6  Bentuk-BentukCyclone  

    Dua bentuk utama dari cyclone adalah axial   flow cyclone dan tangensial cyclone.

    a.   Axial Flow Cyclone

    Prinsip kerja cyclone jenis ini mirip dengan tangensial cyclone. Pada axial   flow cyclone,

    materi masuk melalui bagian atas cyclone  dan dipaksa bergerak membentuk sudut pada

     bagian atas. Axial   flow cyclone lebih banyak digunakan daripada tangensial cyclone. 

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    27/51

     

    Page 26 of 51 

    Gambar Ax ial F low Cyclone

    b. 

    Tangensial Cyclone

    Prinsip kerjanya sama dengan axial   flow  cyclone. Pada tangential cyclones, materi

    masuk dari celah pada sisi yang berada pada posisi menyudut dengan badan cyclone.

    2.7  Performa Cyclone dan Key Parameter Pendukung Lainnya

    Kur va Kinerj a (Perf orma), Kondisi Standar (a) Cyclone dengan Ef isiensi Ti nggi dan (b) Cyclone dengan

    Laju A li r Gas Tinggi

    Kurva kinerja (performa) kedua desain ini didapat secara eksperimental di bawah

    kondisi  standard testing  yang ada; kurva kinerja ditunjukkan pada di atas. Kurva ini dapat

    digunakan untuk cyclone dengan ukuran dan kondisi operasi lainnya dengan menggunakan

     persamaan penyekalaan berikut:

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    28/51

     

    Page 27 of 51 

    dimana:  = diameter rata-rata partikel pada kondisi standar

      = diameter rata-rata partikel pada desain yang diinginkan

      = diameter cyclone standar = 8 inchi (203 mm)

      = diameter cyclone yang diinginkan, mm

      = laju alir rata-rata:

    untuk desain dengan efisiensi tinggi = 223 m3/h

    untuk desain dengan throughput  tinggi = 669 m

    3

    /h  = laju alir yang diinginkan, m

    3/h

      = perbedaan densitas solid -fluida pada kondisi standar = 2000 kg/m3 

      = perbedaan densitas yang diinginkan, kg/m3

      = viskositas fluida standar (udara pada 1 atm, 200C

    = 0,018 mN/m2 

      = viskositas fluida yang diinginkan

    Kurva kinerja dari desain yang diinginkan dapat digambarkan dengan mengalikan

     grade diameter  pada kurva kinerja standar dengan, sebagai contoh, 10% kenaikan efisiensi,

    dan/atau dengan faktor penyekalaan yang diberikan pada persamaan di atas.

    Gambar 2.4 Kurva Kinerja Terskala untuk Cyclone yang Diinginkan

    Faktor-faktor yang dapat mengurangi performa (kinerja) cyclone:

    1.  Kerusakan mekanik dari cyclone.

    2. 

    Penyumbatan unit disebabkan endapan debu .

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    29/51

     

    Page 28 of 51 

    3. 

    Penggunaan yang berlebihan, biasanya disebabkan oleh abrasi.

    Untuk cyclone, terdapat beberapa key parameter dalam pemisahan berbagai jenis

    materi, yaitu:

    a.   Pressure drop () 

     b.  Overall efficiency

    Pressure Drop () 

    Penurunan tekanan pada cyclone disebabkan akibat rugi-rugi masuk dan keluar, dan

    rugi-rugi energi kinetik dan potensial. Persamaan empiris yand dikembangkan Stairmand

    (1949) dapat digunakan untuk memperkirakan nilai pressure drop ini.

    dimana:

      = pressure drop cyclone, milibar

      = densitas gas, kg/m3 

      = kecepatan aliran masuk, m/s

      = kecepatan aliran keluar, m/s

      = radius lingkaran dimana garis tengah inlet adalah tangensial, m

      = radius pipa exit , m

      = faktor berdasarkan Gambar 2.5

      = parameter berdasarkan Gambar 2.5

       = faktor friksi = 0,005 untuk gas

       = luas permukaan cyclone yang kontak dengan fluid putar, m2 

       = luas permukaan pipa inlet, m2 

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    30/51

     

    Page 29 of 51 

    Gambar 2.5 Faktor Pressure Drop Cyclone  

    Persamaan Stairmand adalah untuk gas yang mengalir tanpa  solid . Keberadaan  solid  

     biasanya akan menaikkan nilai  pressure drop hasil kalkulasi, tergantung jumlah beban  solid

    yang tersedia.

    Ef isiensi Cyclone

    Efisiensi cyclone dapat ditentukan melalui kemampuannya untuk menangkap danmenahan partikel debu, dimana penurunan tekanan adalah kekuatan yang diperlukan unit

    tersebut agar fungsi ini dapat berjalan.

    Efisiensi Cyclone tergantung pada:

    1.  Ukuran partikel.

    Semakin besar ukuran partikel, maka efisiensi cyclone akan semakin meningkat karena

     berdasarkan Hukum Stokes, diameter partikel berbanding lurus dengan terminal  settling  

    velocity.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    31/51

     

    Page 30 of 51 

    Hukum Stokes:

     gr 

    V  g  DV 

      p p

    tR

    2

    tan

    2

    18

    )(

     

            

    dimana:VtR = terminal  radial  velocity 

    D p  = diameter partikel

    g = konstanta gravitasi

    ρ p  = densitas partikel

    ρ  = densitas fluida

    μ  = viskositas fluida

    Vtan  = kecepatan tangensial

    r = jari-jari cyclone 

    2. 

    Diamater dari cyclone 

    Berdasarkan gaya sentrifugal, diameter cyclone  berbanding terbalik dengan gayanya,

    sehingga semakin kecil diameter cyclone maka semakin besar efisiensinya.

    3. 

    Viskositas dari gas

    Berdasarkan Hukum Stokes, semakin besar viskositas maka efisiensi cyclone  semakin

    kecil.

    4. 

    Temperatur gas buang

    Temperatur gas buang akan mempengaruhi sifat dari fluida.

    5.  Densitas partikel

    Semakin besar densitas partikel maka akan semakin besar efisiensi cyclone.

    6. 

     Dust  loading  

    Semakin banyak dust  loading, maka akan semakin baik efisiensi karena memungkinkan

    terjadinya tumbukan antarpartikel yang semakin besar.

    7.   Inlet  velocity 

    Semakin besar inlet  velocity maka akan semakin besar efisiensi cyclone.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    32/51

     

    Page 31 of 51 

    Tabel Efisiensi Cyclone  dan Beberapa Alat Lainnya 

    (Daftar ini digunakan untuk Memilih Alat yang Paling Sesuai dalam Pembuatan Dust Ar restor dan Coll ector )

    2.8  Kelebihan dan Kekurangan Cyclone  

    Kelebihan cyclone dibandingkan alat pemisah lainnya adalah sebagai berikut:

    a. 

    Biaya modal (produksi) rendah

     b.  Ruang yang dibutuhkan kecil

    c.  Tidak ada bagian-bagian yang bergerak

    Kekurangan cyclone  dibandingkan alat pemisah lainnya adalah dibutuhkannya alat

    tambahan untuk menggerakkan aliran gas, seperti blower atau alat penyedia tekanan lainnya.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    33/51

     

    Page 32 of 51 

    Penggunaan Blower untuk Cyclone

    2.9  Aplikasi Cyclone dalam Dunia Industri

    Daftar industri yang memakai cyclone adalah sebagai berikut:

    a.  Industri agrikultural,  memisahkan partikel debu emisi dari pengolahan kapas,

     pembersihan tepung, traktor, pencampuran tepung, dan mesin-mesin

    agrikultural lainnya.

     b.  Industri makanan: 

     

    Memisahkan gumpalan  partikel

      Memisahkan protein dan zat tepung

      Memisahkan butiran pasir dari gula dalam jus kaleng

      Pemurnian air yang digunakan untuk membersihkan kentang dalam

    industri keripik kentang

    c.  Industri kilang minyak, untuk memisahkan minyak dan gas.

    d. 

    Industri pengolahan batubara, untuk memisahkan komponen-komponen atau

    material yang ada pada batubara.

    Aplikasi sistem cyclone  lainnya adalah pada industri peleburan timah, PB ( Particle 

     Board ), pabrik pengolahan kayu dan industri yang menggunakan bahan bakar dari serbuk

    kayu.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    34/51

     

    Page 33 of 51 

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    35/51

     

    Page 34 of 51 

    BAB III

    SIMULASI HYSYS UNTUK CYCLONE  

    Cyclone digunakan untuk memisahkan solid  dari suatu aliran gas. Partikel solid  yang

    akan dipisahkan tersebut berukuran lima mikron atau lebih. Cyclone  tersusun dari silinder

    vertikal dengan bagian bawah berbentuk kerucut, inlet segiempat di bagian atas dan outlet

    untuk  solid   pada bagian bawah kerucut. Cyclone  bekerja berdasarkan prinsip atau gaya

    sentrifugasi yang melemparkan partikel ke arah dinding. Partikel yang terlempar lalu

    menabrak dinding, turun sepanjang dinding yang dimaksud dan kemudian terpisah dari aliran

    gas. Untuk HYSYS,  solid yang akan dipisahkan harus terlebih dahulu didefinisikan pada

     bagian komponen.

    A.  MEMULAI HYSYS

    1) 

    Buka aplikasi HYSYS melalui Start | Aspen HYSYS 2006.5.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    36/51

     

    Page 35 of 51 

    2) 

    Dari menu bar, klik File | New | Case. Perintah ini dapat juga dilakukan dengan

    mengklik ikon New Case  di pojok kiri atas atau dengan menekan tombol Ctrl+N.

    3)  Klik Add pada tab Component . Masukkan fluid package yang dipergunakan (dalam hal

    ini Calcium dan Propane).

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    37/51

     

    Page 36 of 51 

    4) 

    Klik Add pada tab  Fluid Pkgs. Masukkan  fluid package yang dipergunakan (dalam hal

    ini Antoine).

    5)  Klik Enter Simulation Environment. Jendela kerja HYSYS akan terbuka.

    6) 

    Klik ikon Material Stream  pada Pallete Case. Kemudian klik pada lembar kerja

    HYSYS, lalu double klik pada ikon material   stream pada lembar kerja tersebut.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    38/51

     

    Page 37 of 51 

    7)  Masukkan data feed  sebagai berikut:

    Stream Name Feed

    Temperature 300C

    Pressure 1 atm

    Mass Flow 10 kg/h

    Composition

    Calcium : 30%

    Propane : 70%

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    39/51

     

    Page 38 of 51 

    B.  CYCLONE PROPERTY VIEW

    Terdapat dua cara untuk menambahkan alat Cyclone ke dalam simulasi HYSYS.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    40/51

     

    Page 39 of 51 

    8) 

    Pilih Flowsheet  | Add Operation dari menu bar . Jendela UnitOps kemudian muncul.

    Jendela ini juga dapat diakses dengan menekan tombol F12.

    9)  Dari menu categories, klik Solid Handling. Kemudian, klik Cyclone dari daftar

     Available Unit Operations.

    10) 

    Klik Add.

    ATAU

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    41/51

     

    Page 40 of 51 

    7) 

    Pilih Flowsheet | Palette dari menu bar . Jendela Object   Palette akan muncul. Jendela ini

    dapat pula diakses dengan menekan tombol F4.

    8)  Klik ikon Solid Ops. Solid Operations Palette akan muncul. Klik ikon Cyclone.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    42/51

     

    Page 41 of 51 

    9)  Klik pada lembar kerja HYSYS.

    10)  Kemudian double klik Cyclone. Jendela Cyclone Property View akan muncul.

    C.  TAB DESIGN

    Pada tab Design, terdapat lima subtab sebagai berikut:

      Connections

       Parameters

      Solids

      User Variables

       Notes

    Subtab Connections

    Bagian ini dimaksudkan untuk mendefinisikan nama operasi, berikut dengan  feed,

    vapour product  dan solid product stream.

    11)  Isikan data sesuai dengan gambar berikut pada subtab Connection ini.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    43/51

     

    Page 42 of 51 

    Subtab Parameters

    Pada subtab ini, didefinisikan nilai dan jenis parameter seperti terlihat pada gambar.

    12)  Isi nilai efisiensi partikel sebesar 75%. 

    Particle Efficiency 75%

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    44/51

     

    Page 43 of 51 

    Parameter Deskripsi

    ConfigurationPilih salah satu dari High Efficiency, High Output atau

    User Defined.

     Efficiency MethodPilih salah satu metode: Lapple atau Leith/Licht. Metodekedua adalah untuk perhitungan yang lebih rumit sebab

    efek radial mixing  turut diperhitungkan.

     Particle EfficiencyPersentase recovery dari solid yang diinginkan pada

    bottom stream.

    Diameter yang tersedia  –   dari komponen atau dari karakteristik partikel  –   dapat

    digunakan dalam menentukan nilai efisiensi. Sebagai contoh, jika efisiensi senilai

    85% dipilih, 85%  solid dari diameter yang telah tersedialah yang akan didapat. Jenis

     solid  lain akan terpisah sesuai dengan jumlah efisiensi yang tersedia.

    Subtab Solids

    Karakteristik atau sifat  solid  ditentukan pada subtab ini. Subtab Solids  ini memiliki

    dua jenis data, tergantung dari pilihan yang di-tick  pada bagian Efficiency Basis.

    13)  Isi Calcium  pada bagian Solid Name. 

    Solid Name Calcium

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    45/51

     

    Page 44 of 51 

    Ketika Single Particle Diameter dipilih,

    Parameter Deskripsi

    Solid Name

    Pilih salah satu: mengisi pada bagian nama solid  seperti

    yang telah terdefinisi pada komponen, atau mengisi nilai

     particle density dan diameter.

     Particle Density dan Particle

     Diameter

    Jika komponen ( solid ) tidak diisi, kedua bagian ini harus

    diisi.

    Ketika Particle Size Distribution dipilih,

    Parameter Deskripsi

    Solid Name

    Pilih salah satu: mengisi pada bagian nama solid  seperti

    yang telah terdefinisi pada komponen, atau mengisi nilai

     particle density dan diameter.

     Particle DensityJika komponen ( solid ) tidak diisi, Particle Density harus

    diisi.

     Particle DiameterJika komponen ( solid ) tidak diisi, Particle Diameter  

    harus diisi.

    Subtab User Variables

    Subtab ini memungkinkan user  membuat dan mengimplementasikan variabel-variabel

    yang diinginkan pada operasi yang ditujukan.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    46/51

     

    Page 45 of 51 

    Subtab Notes

    Subtab ini menyediakan text editor sehingga user   dapat me-record   komentar atau

    informasi apapun terkait unit operasi tertentu atau simulasi secara umum.

    D.  TAB RATING

    Tab Rating  memiliki dua subtab yaitu sizing  dan constraints.

    Subtab Sizing

      Design   Mode . Ketika Off   dipilih, checkbox  Specify Number of Parallel

    Cyclones akan muncul. Tick   checkbox  ini jika ingin meng-input   jumlah

     parallel cyclone secara manual (berdasarkan flowsheet ).

      Sizing Ratios . Bagian ini ditampilkan dalam bentuk tabel.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    47/51

     

    Page 46 of 51 

    Parameter Deskripsi

    ConfigurationsPilih High Output, High Efficiency, atau User Defined. 

    Bagian ini juga tersedia pada Subtab Parameters.

     Inlet Width Ratio Rasio lebar inlet terhadap diameter (harus antara 0 sampai1). Nilai bagian ini harus kurang dari Total Height Ratio.

     Inlet Height Ratio Rasio tinggi inlet terhadap diameter.

    Cyclone Height RatioRasio tinggi Cyclone terhadap diameter. Cyclone adalah

    seksi kerucut pada bagian bawah keseluruhan operasi.

    Gas Outlet Length

     RatioRasio panjang gas outlet  terhadap diameter.

    Gas Outlet Diameter

     Ratio

    Rasio diameter gas outlet  terhadap diameter (harus antara

    0 sampai 1). Nilai bagian ini harus kurang dari Total

     Height Ratio.

    Total Height Ratio Rasio tinggi total alat terhadap diameter.

    Solids Outlet

     Diameter RatioRasio diameter outlet   solid  terhadap diameter.

     Body Diameter

    Jika Design Mode berada pada kondisi On, nilai ini akan

    otomatis terisi. Jika Design Mode berada pada kondisi

    Off , nilai pada bagian ini harus diisi secara manual.

    #Parallel Cyclones

    Jika Design Mode berada pada kondisi On, bagian ini

    akan menunjukkan jumlah Cyclone parallel (jika ada)

    yang tergabung dalam unit operasi. Jika Design Mode

     berada pada kondisi Off dan checkbox Specif y Number of

    Paral lel Cyclonesdi-tick , nilai pada bagian ini harus diisi

    secara manual.

    Subtab Constraints

    Subtab ini digunakan untuk menentukan nilai minimum dan maksimum dari diameter

    Cyclone. Subtab ini juga tersedia hanya jika Design Mode berada pada kondisi On.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    48/51

     

    Page 47 of 51 

    Jumlah maksimum perubahan tekanan dan jumlah maksimum Cyclone  ditentukan

     pada subtab ini. Kedua nilai ini digunakan dalam perhitungan untuk menentukan

     jumlah minimum Cyclone yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses pemisahan.

    E.  TAB WORKSHEET

    Tab Worksheet  berisi tentang ringkasan informasi terkait seluruh aliran yang ada dalam

     proses yang tersedia.

    F.  TAB PERFORMANCE

    Tab Performance menampilkan subtab Results.

    Subtab Results

    Bagian ini menampilkan hasil kalkulasi dari penurunan tekanan, efisiensi keseluruhan

    dan jumlah Cyclone parallel yang digunakan.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    49/51

     

    Page 48 of 51 

    G.  TAB DYNAMICS

    Unit operasi ini saat ini belum tersedia untuk simulasi dinamis.

    14) 

    Selesai.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    50/51

     

    Page 49 of 51 

    BAB IV

    KESIMPULAN

    Thickener  merupakan alat pemisah liquid-solid  untuk industri yang didalamnya terdapat

     subplan  yaitu pengolahan limbah. Inti dari proses thickener   adalah untuk menebalkan

     suspense  solid  yang berukuran kecil, sedang, ataupun besar sehingga dapat dipisah pada pipa

    outlet yang berbeda. Thickener   harus dirawat sedemikian rupa sehingga tidak terjadi

    kerusakan. Apabila kerusakan terjadi, maka bisa menyebabkan industri berhenti total atau

    thickener   kedua akan menahan beban yang lebih berat dari  feed . Sementara itu, cyclone 

    merupakan alat untuk memisahkan partikel, biasanya solid  (> 5 mikron) berdasarkan prinsip

    atau gaya sentrifugasi yang melemparkan partikel ke arah dinding. Partikel yang terlemparlalu menabrak dinding, turun sepanjang dinding yang dimaksud dan kemudian terpisah dari

    aliran gas. Secara umum, cyclone diklasifikasikan menjadi hydrocyclone dan multicyclone.

  • 8/18/2019 Tugas PAP_Kelas A_Kelompok 01_Thickener Dan Cyclone

    51/51

     

    DAFTAR PUSTAKA

    Anonim, 2005, HYSYS Operations Guide (Cambridge, US: Aspen Technology, Inc).

    Chaves, Ivan D. G., et al, 2016,  Process Analysis and Simulation in Chemical Engineering(Switzerland: Springer).

    Halberthal, Josh. Tanpa Tahun. Thickeners. Online: http://www.solidliquid-separation.com/

    thickeners/thickener.htm (Diakses pada 20 Maret 2016).

    Perry, Robert H. dan Green, Don W., 1997,  Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (US:

    McGraw-Hill Companies, Inc).

    Richardson, J. F., Harker, J. H., dan Backhurst, J. R., 2002, Coulson & Richardson’s

    Chemical Engineering: Particle Technology and Separation Processes, Volume 2, Edisi

    Ke-5 (Oxford, UK: Butterworth Heinemann).

    Sinnot, R. K., 2005, Coulson & Richardson’s Chemical Engineering   Series: Chemical

     Engineering Design, Volume 6, Edisi Ke-4 (Oxford, UK: Elsevier Butterworth-

    Heinemann). 

    http://www.solidliquid-separation.com/%20thickeners/http://www.solidliquid-separation.com/%20thickeners/http://www.solidliquid-separation.com/%20thickeners/http://www.solidliquid-separation.com/%20thickeners/