LAPORAN PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA
SIZE REDUCTION
I. TUJUAN PRAKTIKUM
a. Mengetahui pengukuran partikel dengan metode sieving.
b. Mengetahui pengukuran reduction ratio untuk bahan yang berbeda.
c. Mengatahui pengukuran daya (energi) yang terpakai pada size
reduction dengan kapasitas yang berbeda.
d. Mengetahui pengukuran power transmission factor.
e. Mengetahui penerapan hukum kick dan rittinger dan menghitung
indeks kerja.
II. DASAR TEORI
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. Menurut ukuran produk
yang dihasilkan alat size reduction dibedakan menjadi crusher, grinder,
ultrafine grinder, dan cutter. (Mc.Cabe, 1985).
A. Macam‐macam Alat Size Reduction Menurut Produk
a. Crusher
Alat size reduction yang memecahkan bongkahan padatan yang besar
menjadi bongkahan‐bongkahan yang lebih kecil, dimana ukurannya
sampai batas beberapa inch.
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.
b. Grinder
Alat ini beroperasi untuk memecah bongkahan yang dihasilkan crusher,
sehingga bongkahan ini menjadi bubuk.Untuk intermediate grinder,
produk yang dihasilkan ± 40 mesh. Ultrafine grinder hanya dapat
menerima ukuran feed lebih kecil /4 mesh.
c. Cutter
Alat 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. (Steffanny yuliana, 2013)
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 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 Reduction
a. Hukum Kick
Kick beranggapan bahwa energi yang dibutuhkan untuk
pemecahan partikel zat padat adalah berbanding lurus dengan ratio dari
feed dengan produk. Secara matematis dinyatakan dengan:
dimana,
E : tenaga yang dibutuhkan untuk memecahkan partikel zat
padat atau feed
k: konstanta Kick
Xf : diameter rata-rata feed
( A. Jankovic*, H. Dundar, and R. Mehta)
b. Hukum Rittinger
Rittinger beranggapan bahwa besarnya power yang diperlukan untuk
size reduction berbanding lurus dengan selisih diameter partikel awal
dan akhir dari bahan,( A. Jankovic*, H. Dundar, and R. Mehta)
c. Hukum Bond
Persamaan lain yang bisa digunakan adalah persamaan Bond.
Bond beranggapan bahwa energi yang dibutuhkan untuk membuat
partikel dengan ukuran Dp dari feed dengan ukuran sangat besar adalah
berbanding lurus dengan volume produk. Dengan memecahkan factor
sphericity:
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 energi yang dibutuhkan :
p / M = Kb / (Dp)^0,5
Dimana 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 Wi
dimana, Wi adalah energi 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 kwh
M : dalam satuan ton/jam
Dp : dalam satuan mm
Bila 80% feed mampu melewati screen dengan ukuran Dpa dan 80%
produk mampu melewati screen dengan ukuran, maka gabungan
persamaan sebagai berikut :
D=0.3162Wi( 1
Dpb12−Dpa
12
)
Harga indeks tenaga Wi dapat dibaca pada Mc Cabe hal 77 tabel 27‐1.
Peramaan umum : dE = dx/xn
dimana, E : energi yang dibutuhkan
x : ukuran partikel
Bila harga n = 1, maka integrasi akan menghasilkan persamaan Rittinger:
E=C ( 1/xp – 1/xf)
Untuk n = 1,5, maka pada integrasi akan muncul:
E=C( 1
xp12
− 1
xf12
)
Sedangkan untuk n>1, secara umum persamaan differensial di atas
mempunyaiintegrasi :
E= cx( 1xpn−1−
1xf n−1 )
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 energi mereduksi
bahan, memperkirakan ukuran jenis pesawat. (Mc Cabe)
III. ALAT DAN BAHAN
3.1 Alat
a. Saringan 34 mesh
b. Baskom
c. Serbet kain
d. Mortar
e. Cawan porselen
f. Timbangan digital
3.2 Bahan
a. Kedelai
b. Kacang
c. Batu bata
3.3 Gambar Alat
Saringan Baskom Serbet kain
Cawan porselen Mortar Timbangan digital
Gambar 3.1 Alat percobaan praktikum size reduction
IV. SKEMA KERJA
- pengukuran partikel bahan
- bahan ditumbuk
- -
- Penyaringan dengan ukuran
34 mesh
- Perhitungan
Biji Kedelai
Serbuk kedelai yang halus
80 % Serbuk kedelai yang lolos dalam saringan
Hukum rittinger Hukum kick Hukum bond
Top Related