ALAT INDUSTRI KIMIA I
BAGIAN II-B HANDLING OF SOLID :
1. 2. 3. 4. 5.
SIFAT ZAT PADAT TRANSPORTASI PADATAN SIZE REDUCTION AYAKAN/SCREENING PEMISAHAN ZAT PADAT (GAS-SOLID, LIQUID-SOLID, SOLID-SOLID) -- (DISAMPAIKAN (DISAMPAIKAN PADA AIK II) II ) 6. PENGUMPANAN ZAT PADAT (FEEDER) 7. PENYIMPANAN ZAT PADAT
4. AYAKAN (SCREENING) adalah teknik pemisahan padatan berdasarkan ukuran, bertujuan memperoleh padatan dengan ukuran tertentu. Fungsi Ayakan - memisahkan padatan berdasarkan ukuran - mengevaluasi efektivitas / kinerja peralatan size reduction reductio n sebelumnya - menseleksi padatan untuk kebutuhan alat proses berikutnya Prinsip Umum pengayakaan - padatan dijatuhkan pada permukaan ayakan, partikel partike l (-) kecil/undersize akan lolos lubang ayakan, yang oversize (+) tidak dapat lolos - ayakan tunggal dapat memisahkan partikel menjadi 2 fraksi, yaitu fraksi dgn ukuran tertentu dan fraksi tak berukuran (unsize) - pengayakan dapat dilakukan dalam keadaan padatan kering atau basah (ditambahkan cairan yg berfungsi untuk pencucian) Ayakan dalam dalam industri industri - terdiri dari bingkai ayakan dan jaring permukaan ayakan - jaring permukaan terbuat dari anyaman kawat, sutera, plastic, plat logam, atau perforated plat - rangkaian permukaan ayakan di buat dgn variasi ukuran lubang sesuai disain proses - bahan ayakan bronze, baja, ss, tembaga, nikel/ monel, nilon, sutera..
Alat Industri KimiaI -Leily & Susila Susila Ari ta
1
Faktor Teknis Peralatan Ayakan a. bentuk lubang ayakan - berdasarkan bentuk partikel padatan - dapat berbentuk bulatan, segi empat, kubus, balok, lonjong, dll - dipilih bujur sangkar krn bukaan besar (solid tidak menyentuh lebih dari 3 sisi lubang) - jlh lubang per linier inch sebaiknya sama panjang dan lebar - bila tidak sama disebut ton cap screen (jlh lubang arah panjang 2x arah lebar) b. celah dan interval ayakan - mesh : jumlah celah (lubang ayakan) bujur sangkar per 1 inchi arah memanjang - contoh : ayakan 16 mesh 0,035 wire , artinya : tiap 1 inch terdapat 16 lubang dengan diameter kawat 0,035 inch - Standar Ukuran Ayakan (US Sieve Screen & Tyler Equivalent)— Perry’s, 1984, Table 21 -6 - Teknik pelaporan Data , Method of Reporting Screen Analysis (Brown, Unit Operation or Syarifuddin, Table VII.2) c. Ukuran partikel - ditentukan berdasarkan bentuk dan luas permukaan partikel - satuan micron ( ), 1 = 10-6 m, atau 1/1000 mm. - menyatakan diameter rata-rata atau jari-jari partikel - variasi metode pengukuran berdasarkan ukuran rata-rata, sifat fisika dan kondisi basah kering padatan ybs - cara menentukan ukuran : melewatkan material berurutan/barisan ayakan dgn lubang kecil (average dimension) d. kapasitas ayakan - diukur berdasarkan massa bahan yang diumpankan per satuan waktu per satuan luas ayakan - dpt dikendalikan dgn mengubah laju umpan - berbanding terbalik dengan efektivitas ayakan e. efektivitas ayakan - disebut juga efiiensi ayakan - dihitung dengan rumus : (VII.1), Syarifuddin hal 182. ( X F X B )( X D X F )(1 X B ) E ( X D X B ) 2 (1 X F ) X F
-
F = laju aliran massa umpan D = lajur alir massa limpahan atas B = laju alir massa limpahan bawah XD = fraksi massa bahan A dalam limpahan atas XB = fraksi massa bahan A dalam limpahan bawah XF = fraksi massa bahan A dalam umpan 1 - XF = fraksi massa bahan B dalam umpan 1 - XD = fraksi massa bahan B dalam limpahan atas 1 - XB = fraksi massa bahan B dalam limpahan bawah efektivitas maksimum hanya terjadi bila kapasitas diturunkan
Alat Industri KimiaI -Leily & Susila Ari ta
2
Variabel penting dalam operasi pengayakan
a. b. c. d. e.
Metode Pengumpanan Permukaan Ayakan Sudut Kemiringan Kecepatan Putar Frekuensi Getaran
Peralatan Ayakan Tugas : Telusuri referensi untuk memperoleh data spesifikasi umum peralatan ayakan
6. ALAT PENGUMPANAN PADATAN (FEEDER) Fungsi Feeder - Alat pengumpan dari storage menuju processing system baik secara kontinyu atau intermittent (berkala) - Alat pengontrol dari jumlah umpan yang masuk ke processing system dengan kecepatan tinggi - seringkali Berperan sekaligus sebagai alat tansportasi fluida/padatan
Feeder untuk Fluida dapat berupa pompa (liquid), atau blower, fan, compressor (gas) Feeder untuk Zat Padat (Solid Feeder) = Mempertimbangkan sifat zat padat (free flowing, sticky, corrosive, erosive, hot/cold, plastic, pasty) Untuk material padat yg sulit di feeding dgn solid feeder yang ada, maka dilakukan mekanisme mengubah fasa kepadatan nya menjadi lebih tinggi, dengan cara : - pengeringan atau pemanasan (menghilangkan sifat lengket) - mencampurkan dgn material kering sejenis - melarutkan (mengubah menjadi slurry (tersuspensi) (shg dpt dipompakan) - menambahkan dispensing agent (spy dpt dialirkan) - melelehkan solid menjadi liquid (bila mungkin)
Alat Industri KimiaI -Leily & Susila Ari ta
3
PERALATAN SOLID FEEDER (tugas spesifikasi) 1. Volumetric Feeder under cut gate feeder o o lifting gate feeder screw conveyor feeder o roll feeder o o pocket feeder atau rotating vane feeder star feeder/rotary pocket feeder o ross feeder o apron conveyor feeder o
2. Gravimetric Feeder - Weight belt feeder - screw feeder
8.
PENYIMPANAN ZAT PADAT
Faktor Pertimbangan (berhub. erat dgn kemampuan alir padatan) a. ukuran partikel padat (besar,bentuk bola) b. kelembaban zat padat (penyerapan air pemanasan) c. temperature (titik leleh sedang & tinggi) Klasifikasi umum a. Penyimpanan Terbuka (storage piles) - ditumpuk di tanah/lantai - terbuka thd udara - tumpukan/gundukan dapat diatur sesuai kapasitas padatan dan alat transportasi yg digunakan (single atau multiple) - contoh pasir, batu koral, batubara, dll b. Penyimpanan Tertutup ( bin, silo, hopper) - Terbentuk kerucut tepat dibawah inlet - kapasitas ditentukan oleh angle of repose padatan - posisi terbaik inlet adalah di tengah bin (kapasitas besar) - untuk diameter besar dan angle of repose padatan yang besar, perlu >1 inlet
Alat Industri KimiaI -Leily & Susila Ari ta
4
Peralatan 1. Bin -
Penyimpanan Tertutup
Bukaan outlet terletak dibagian bawah bagian dasar berbentuk cone (kerucut) pyramid dengan bukaan bundar kecil pada ujungnya dan ditutup dengan katup/pengumpan putar - menurut cara aliran keluar bin dibedakan mass flow bin (bergerak seluruh, bila diambil sebagian-keluar tidak beraturan), funnel flow bin (mengalir membentuk saluran/lubang tikus) 2. Hopper - berbentuk lingkaran, persegi panjang atau bujur sangkar - dibantu getaran, yang diatur arah getarannya sesuai kebutuhan 3. Silo - berbentuk sel dengan berbagai bentuk, dipasang vertikal - konfigurasi mengikuti system tertentu - ukuran tinggi : 5-10 x garis tengah - bahan konstruksi umum, semen bertulang atau baja - feeding inlet dari bagian atas, keluar melalui lubang kecil di bagian bawah - baik untuk material padat yang tidak mudah menggumpal
Contoh Peralatan Penyimpanan Tertutup (Spesifikasi) 1. Bin mas flow Bin, Funnel Flow Bin 2. Hopper vibrating hopper, gyrating hopper, whirpool hopper 3. Silo
Alat Industri KimiaI -Leily & Susila Ari ta
5