Makalah Fluidisasi Fix

8/18/2019 Makalah Fluidisasi Fix

1/26

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Fluidisasi adalah suatu fenomena berubahnya sifat suatu padatan ( bed )

dalam suatu reaktor menjadi bersifat seperti fluida dikarenakan adanya aliran

fluida ke dalamnya, baik berupa liquid maupun gas. Jika suatu aliran udara

melewati partikel unggun yang ada dalam tabung, maka aliran tersebut akan

memberikan gaya seret (drag force) pada partikel dan menimbulkan pressuredrop sepanjang unggun. Pressure drop akan naik jika kecepatan superficial

naik.

Kecepatan superfisial adalah laju alir udara pada kolom yang kosong,

sedangkan kecepatan interstitial adalah kecepatan udara di antara partikel

unggun. ada kecepatan superfisial rendah, ungun mula!mula diam. Jika

kecepatan superfisial dinaikkan maka pada suatu saat gaya seret fluida

menyebabkan unggun mengembang dan menyebabkan tahanan terhadap aliran

udara mengecil, sampai akhirnya gaya seret tersebut cukup untuk mendukung

gaya berat partikel unggun. "al ini menyebabkan unggun terfluidisasi dan

sistem solid!fluida menunjukkan sifat!sifat seperti fluida. Kecepatan

superfisial terendah yang dibutuhkan agar terjadi fluidisasi disebut minimum

fluidization velocity ( #mf ).

Fluidisasi berhubungan dengan banyak proses industri kimia, misalnya

dalam proses katalisasi maupun dalam proses pemurnian gas. roses fluidisasi

ini memiliki beberapa hal penting yang harus diperhatikan, seperti jenis dantipe fluidisasi, aplikasi dalam industri serta spesifikasi dan cara kerja alatnya.

$plikasi fluidisasi dalam proses industri sangat banyak. "al ini dimulai

pada tahun %&' untuk Gasifier Winkler berskala besar lalu Fluidized-bed

Catalytic Cracking (F) crude oil menjadi bensin pada tahun %&*'. $plikasi

tersebut semakin berkembang dan pada tahun %&&+ dapat diklasifikasikan

menjadi proses!proses kimia katalitik (seperti F dan sintesis Fischer!

ropsch), proses!proses kimia nonkatalitik (seperti thermal cracking dan

gasifikasi batubara), dan proses!proses fisik (seperti pengeringan dan


2/26

absorpsi). -elain itu, fluidisasi kontinu banyak dimanfaatkan dalam pabrik

pengolahan untuk memindahkan padatan dari satu tempat ke tempat lain.

1.2. Rumusan Masalah

$dapun rumusan masalah dari makalah fluidisasi ini adalah sebagai berikut

$pakah pengertian fluidisasi/

0agaimana prinsip kerja fluidisasi/

$pa saja jenis 1 jenis dari fluidisasi/

$pa yang dimaksud dengan penurunan tekanan/

$pa saja sifat dan karakteristik unggun/

$pa saja kelebihan dan kekurangan dari teknik fluidisasi/

$pa saja alat 1 alat yang dibutuhkan dalam proses fluidisasi/

0agaimana pengaplikasian fluidisasi dalam industri/

1.3. Tujuan

$dapun tujuan dari makalah fluidisasi ini adalah sebagai berikut

#ntuk mengetahui pengertian fluidisasi

#ntuk mengetahui prinsip kerja fluidisasi

#ntuk mengetahui jenis 1 jenis dari fluidisasi

#ntuk mengetahui tentang penurunan tekanan

#ntuk mengetahui sifat dan karakteristik unggun

#ntuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari teknik fluidisasi

#ntuk mengetahui alat 1 alat yang dibutuhkan dalam proses fluidisasi

#ntuk mengetahui aplikasi dari proses fluidisasi dalam industri

1.. Man!aat

2eningkatkan pengetahuan dan pemahaman mahasiswa mengenai

pengertian, prinsip kerja, jenis 1 jenis, penurunan tekanan, karakteristik

unggun, kelebihan dan kekurangan, alat 1 alat yang dibutuhkan, serta

pengaplikasiaan proses fluidisasi dalam industry.

BAB II

PEMBAHA"AN


3/26

2.1. Pengert#an $lu#%#sas#

Fluidisasi adalah metode pengontakan butiran!butiran padat dengan fluida

baik cair maupun gas. 3engan metode ini diharapkan butiran!butiran padat

memiliki sifat seperti fluida dengan 4iskositas tinggi. Fluidisasi merupakan

salah satu cara untuk mengontakkan butiran padat dengan fluida. $pabila

kecepatan fluida relati4e rendah, unggun tetap diam karena fluida hanya

mengalir melalui ruang antar partikel tanpa menyebabkan terjadinya

perubahan susunan partikel tersebut.

$pabila kecepatan fluida dinaikkan sedikit demi sedikit, pada saat tertentu

penurunan tekanan akan sama dengan gaya berat yang bekerja terhadap

butiran!butiran padat sehingga unggun mulai bergerak.

3alam dunia industri, fluidisasi diaplikasikan dalam banyak hal seperti

transportasi serbuk padatan (con4eyor untuk solid), pencampuran padatan

halus, perpindahan panas (seperti pendinginan untuk bijih alumina panas),

pelapisan plastik pada permukaan logam, proses drying dan si5ing pada

pembakaran, proses pertumbuhan partikel dan kondensai bahan yang dapat

mengalami sublimasi, adsorpsi (untuk pengeringan udara dengan adsorben),

dan masih banyak aplikasi lain.

Fluidisasi dipakai untuk menerangkan atau menggambarkan salah satu

cara mengontakkan butiran!butiran padat dengan fluida (gas6cair). -ebagai

ilustrasi dari apa yang dinamakan dengan fluidisasi ini, kita tinjau dari suatu

bejana dimana ditempatkan sejumlah partikel padat berbentuk bola. 2elalui

unggun padatan ini kemudian dialirkan gas dengan arah aliran dari bawah ke

atas. ada laju alir yang cukup rendah, partikel padat akan diam. Keadaan

demikian disebut sebagai unggun diam atau 7fi8ed bed9. Kalau laju alir

dinaikkan , maka akan sampai pada suatu keadaan dimana unggun padatan

tadi tersuspensi di dalam aliran gas yang melaluinya. ada kondisi partikel

yang mobil ini, sifat unggun akan menyerupai sifat!sifat suatu cairan dengan

4iskositas tinggi, misalnya ada kecenderungan untuk mengalir, mempunyai

sifat hidrostatik. Keadaan tersebut dinamakan 7fluidi5ed bed9. 0ila cairan atau

gas dilewatkan pada unggun partikel padat pada keepatan rendah dari bawah


4/26

ke atas, unggun atidak bergerak. ada kedadaan tersebut penurunan tekanan di

sepanjang unggun dinyatakan dalam persamaan berikut

3engan memasukkan data empiris untuk k% dan k' serta memasukkan factor

sperifitas partikel didapatkan

dimana

; sferisitas atau kebolaan

ersamaan tersebut disebut persamaan ER&UN.


5/26

2.2. Pr#ns#' (erja $lu#%#sas#

Fluidisasi adalah metode pengotakan butiran!butiran padat dengan fluida

baik cair maupun gas. 3engan metode ini diharapkan butiran!butiran padat

memiliki sifat seperti fluida dengan 4iskositas tinggi.

0ila suatau 5at cair dilewatkan melalui hamparan lapisan partikel padat pada

kecepatan rendah, partikel!partikel itu tidak bergerak. Jika kecepatan fluida

berangsur!angsur dinaikan, partikel!partikel itu akhirnya akan mulai bergerak

dan melayang di dalam fluida.


6/26

melintas hamparan akan tetap konstan, akan tetapi tinggi hamparan akan

bertambah terus jika aliran ditinngkatkan lagi.

Jika laju aliran hamparan ke fluidisasi (flui5ed bed) itu perlahan!lahan

diturunkan, penurunan tekanan tetap sama, tetapi tinggi hamparan berkurang.

$kan tetapi, tinggi akhir hamparan itu mungkin lebih besar dari nilainya pada

hamparan diam semula, karena 5at padat yangdicurahkan dalam tabung

itumenetal lebih rapat dari 5at padat yang mengendap perlahan!lahan dari

keadaan fluidisasi.

enurunan pada kecepatan rendah lebih kecil dari hamparan diam semula.

Jika fluidisasi dimulai kembali, penurunan tekanan akan mengimbangi bobot

hamparan pada titik 0, titik inilah yang harus kita anggap sebagai kecepatanfluidisasi minimum #mf dan bukan titik $. #ntuk mengukur #mf hamparan itu

harus difluidisasikan dengan kuat terlebih dahulu, dibiarkan

mengendap dengan mematikan aliran udara, dan laju aliran dinaikan lagi

perlahan!lahan sampai hamparan itu mengembang.

$dapun fenomena!fenomena yang dapat terjadi pada proses fluidisasi itu sendiri

antara lain

Fenomena fixed bed

Fenomena ini terjadi ketika laju alir fluida kurang dari laju minimum yang

dibutuhkan untuk proses awal fluidisasi. ada kondisi ini partikel padatan tetap

diam.

Fenomena minimum or incipient fluidization

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung


7/26

Fenomena ini terjadi ketika laju alir fluida mencapai laju alir minimum yang

dibutuhkan untuk proses fluidisasi. ada kondisi ini partikel!partikel padat

mulai terekspansi.

Fenomena smooth or homogenously fluidization

Fenomena ini terjadi ketika kecepatan dan distribusi aliran fluida merata,

densitas dan distribusi partikel dalam unggun sama atau homogen sehingga

ekspansi pada setiap partikel padatan seragam.

Fenomena bubbling fluidization

Fenomena ini terjadi ketika gelembung 1gelembung pada unggun terbentuk

akibat densitas dan distribusi partikel tidak homogen.

Fenomena slugging fluidization

Fenomena ini t erjadi ketika gelembung!gelembung besar yang mencapai lebar

dari diameter kolom terbentuk pada partikel!partikel padat. ada kondisi ini

terjadi penorakan sehingga partikel!partikel padat seperti terangkat.

Fenomena chanelling fluidization

Fenomena ini terjadi ketika dalam unggun partikel padatan terbentuk saluran!

saluran seperti tabung 4ertical.

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung @


8/26

Fenomena disperse fluidization

Fenomena ini terjadi saat kecepatan alir fluida melampaui kecepatan

maksimum aliran fluida. ada fenomena ini sebagian partikel akan terbawa

aliran fluida dan ekspansi mencapai nilai maksimum.

Fenomena!fenomena fluidisasi tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor!faktor

%. >aju alir fluida dan jenis fluida

'. #kuran partikel dan bentuk partikel

:. Jenis dan densitas partikel serta faktor interlok antar partikel

*. orositas unggun

?. 3istribusi aliran,

. 3istribusi bentuk ukuran fluida

@. 3iameter kolom

A. inggi unggun.

2.3. )en#s * jen#s $lu#%#sas#

2.3.1 $lu#%#sas# Part#kulat

Fluidisasi artikulat merupakan suatu proses fluidisasi di mana partikel!

partikel bergerak menjauh satu sama lain dan gerekannya bertambah hebat

dengan bertambahnya kecepatan. etapi, densitas hamparan rata!rata pada suatu

kecepatan tertentu adalah sama di segala arah hamparan. iri dari proses ini

adalah adanya ekspansi hamparan yang cukup besar tetapi seragam pada

kecepatan yang cukup tinggi. -eiring dengan bertambahnya kecepatan fluida dan

penurunan tekanan, maka unggun akan terekspansi dan pergerakan partikel

semakin cepat. Jalan bebas rata!rata suatu partikel di antara tumbukan!tumbukan

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung A


9/26

dengan partikel lainnya akan bertambah besar dengan meningkatnya kecepatan

fluida. $kibatnya porositas unggun akan meningkat.

2.3.2 $lu#%#sas# Agregat+ $lu#%#sas# &elem,ung

"amparan 5at padat yang terfluidisasi dalam udara biasanya menunjukkan

peristiwa yang dikenal dengan fludisasi agregat atau gelembung. Fluidisasi ini

terjadi jika kecepatan gas di atas kecepatan fluidisasi minimum. ada kondisi ini

unggunakan mengalami bubbling dan rongga!rongga seperti gelembunguap akan

membangkitkan sirkulasi partikel unggun.

3alam fluidisasi gelembung pengembangan 4olume hamparan terutama

disebabkan oleh 4olume yang dipakai oleh gelembung gas karena fasa rapat padaumumnya tidak berekspansi dengan peingkatan aliran. $kan tetapi jika kecepatan

ditambah maka hamparan akan mengembang secara seragam sehingga akhirnya

gelembung mulai terbentuk. 3an jika kecepatan ditingkatka lagi sampai melewati

titik gelembung, hamparan itu akan berangsur!angsur mengempis kembali, tetapi

akan mengembung lagi.

3alam fluidisasi agregat fluida akan membuat gelembung pada padatan

unggun dalam tingkah laku yang khusus. Belembung fluida akan meningkat

melalui unggun dan pecah pada permukaan unggun dan akan terjadi splashing di

mana partikel unggun akan bergerak atas. -eiring dengan meningkatnya

kecepatan fluida, prilaku gelembung akan bertambah besar.

Kriteria untuk fluidisasi partikulat dan agregat dapat ditentukan dengan

bilngan Froude : v !"g# p $ yang dipakai untuk menentukan apakah suatu sistem

akan terfluidisasi partikulat atau terfluidisasi agregat.

2.3.3 $lu#%#sas# (-nt#nu

0ila kecepatan fluida melalui hamparan 5at padat cukup besar, maka semua

partikel dalam hamparan itu akan terbawa ikut oleh fluida hingga memberikan

suatu fluidisasi kontinu. rinsip fluidisasi ini terutama diterapkan dalam

pengangkutan 5at padat dari suatu titik ke titik lain dalam suatu pabrik

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung &


10/26

pengolahan di samping ada beberapa reaktor gas 5at padat lama yang bekerja

dengan prinsip ini. ontohnya adalah dalam tranportasi lumpur dan tranportasi

pneumatic.

3alam fluidisasi, karena sifat!sifat partikel padat yang menyerupai sifat

fluida cair dengan 4iskositas tinggi, metoda pengontakan fluidisasi memiliki

beberapa keuntungan dan kerugian.

Keuntungan proses fluidisasi, antara lain

%. -ifat unggun yang menyerupai fluida memungkinkan adanya aliran 5at padat

secara kontinu dan memudahkan pengontrolan.

'. Kecepatan pencampuran yang tinggi membuat reaktor selalu berada dalam

kondisi isotermal sehingga memudahkan pengendaliannya.:. -irkulasi butiran!butiran padat antara dua unggun fluidisasi memungkinkan

pemindahan jumlah panas yang besar dalam reaktor.

*. erpindahan panas dan kecepatan perpindahan mass antara partikel cukup tinggi.

?. erpindahan panas antara unggun terfluidakan dengan media pemindah panas

yang baik memungkinkan pemakaian alat penukar panas yang memiliki luas

permukaan kecil.

-ebaliknya, kerugian proses fluidisasi antara lain

%. -elama operasi partikel!partikel padat mengalami pengikisan sehingga

karakteristik fluidisasi dapat berubah dari waktu ke waktu.

'. 0utiran halus akan terbawa aliran sehingga mengakibatkan hilangnya sejumlah

tertentu padatan.

:. $danya erosi terhadap bejana dan sistem pendingin.

*. erjadinya gelombang dan penorakan di dalam unggun sering kali tidak dapat

dihindari sehingga kontak antara fluida dan partikel tidak seragam. Jika hal ini

terjadi pada reaktor, kon4ersi reaksi akan kecil.

2.. Penurunan Tekanan Pressure Drop/

-alah satu aspek yang akan ditinjau dalam percobaan ini adalah mengetahui

besarnya penurunan tekanan ( pressure drop) di dalam unggun padatan yang

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %+


11/26


12/26

∑=

pi

i sv

d

xd

%

di mana:d p ; 3iameter partikel rata!rata yang secara umum digunakan untuk desain

d sv ; 3iameter dari suatu bidang

,. Dens#tas 'a%atan

adatan dapat dibedakan menjadi : bagian berdasarkan densitasnya yaitu

bulk% skeletel% dan particle+ 3ensitas bulk merupakan pengukuran berat dari

keseluruhan partikel dibagi dengan 4olume partikel. engukuran ini

menyertakan faktor kekosongan dalam pori!pori partikel. *keletel adalah

densitas suatu padatan jika porositasnya nol. $dapun densitas partikel adalah

berat dari suatu partikel dibagi dengan 4olumenya dengan menyertakan pori!

pori. Jika tidak ada nilai untuk densitas partikel, maka pendekatan untuk

densitas partikel dapat diperoleh dengan membagi dua densitas bulk.

c.Sphericity

*phericity merupakan faktor bentuk yang dinyatakan sebagai rasio dari area

permukaan 4olume partikel bulat yang sama dengan partikel itu dibagi dengan

area permukaan partikel.

v

sv

d

d =ψ

2aterial yang melingkar seperti katalis dan pasir bulat memiliki nilai sphericity

sebesar +.& atau lebih.

%. (ee'atan term#nal

Kecepatan terminal suatu partikel (, t ) merupakan kecepatan gas yang

dibutuhkan untuk mengatur partikel tunggal yang tersuspensi dalam aliran gas.

Kecepatan terminal suatu partikel dinyatakan dalam persamaan

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %'


13/26

'6%

:

)(*

−=

d g

g p p

t C

gd ,

ρ

ρ ρ

3alam aliran laminer dan mengikuti Hukum "t-kes

p

d C De

'*=

µ

ρ g p p

, d =De

Jadi, kecepatan terminal untuk partikel tunggal berbentuk bulat adalah

µ

ρ ρ

%A

)( '

p g p

t

d g ,

−= untuk e p E +.*

3an untuk partikel besar dengan % 4.3

'6%

)(%,:

−=

g

p g p

t

gd ,

ρ

ρ ρ untuk e p ?++

ersamaan ini mengindikasikan bahwa untuk partikel yang berukuran kecil

4iskositas merupakan faktor dominan setiap gas dan untuk partikel berukuran

besar densitas merupakan faktor yang terpenting. Kedua persamaan di atas

mengabaikan gaya antar partikel. -ecara umum kecepatan selip (, selip) atau

kecepatan efektif terminal untuk partikel dalam suspensi (,.t ) adalah

#selip ; #Gt ; #t . f(e)

Kekosongan f"e$ dari unggun yang terfluidisasi adalah fraksi mol yang

terjadi oleh gas. Fungsi t dapat dinyatakan dengan pendekatan Ko5eny!harman

berikut.

f"e$ ; +.% e !"/-e$

endekatan lain yang digunakan untuk sistem banyak fasa yaitu korelasi

Dichardson!=aki untuk partikel tunggal dalam suspensi, yaitu

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %:


14/26

#6#t ;en

n merupakan fungsi dari d p63 dan bilangan De yang di4ariasikan.

e.(ee'atan $lu#%#sas# M#n#mum Um!/

Kecepatan fluidisasi minimum adalah kecepatan superficial terendah yang

dibutuhkan untuk terjadinya fluidisasi. #mf dapat dicari dengan menggunakan

persamaan

#mf ; mH(%%:?.@I+.+*+A$r)+.?!::.@%6(r gd p)

3i mana bilangan $rchimides ($r) adalah

$r ; r gd p:

(r p!r g)g6m

'

#ntuk memprediksi #mf, rgun menurunkan suatu korelasi dengan cara

menyamakan pressure drop pada saat #mf dengan berat unggun persatuan luas

dan diperoleh persamaan sebagai berikut.

-uku pertama persamaan rgun dominan untuk aliran laminer sedangkan

suku kedua dominan pada aliran turbulen. engukuran #mf dapat diperoleh dari

grafik 0P vs ,mf% yaitu sesuai titik potong atau antara bagian kur4a yang datar.

!. Batas 'art#kel

artikel diklasifikasikan berdasarkan bagaimana partikel tersebut

terfluidisasi dalam udara pada kondisi tertentu. artikel tersebut dapat

diklasifikasikan menjadi

artikel halus

artikel kasar

Kohesif, partikel yang sangat halus

#nggun yang bergerak

g. &a5a antar 'art#kel

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %*


15/26

Baya antar partikel sering kali diabaikan dalam fluidisasi meskipun dalam

banyak kasus gaya ini lebih kuat dibandingkan hydrodinamic yang digunakan

dalam banyak korelasi. Baya antar partikel yang berhubungan atau berkaitan

dengan unggun yang terfluidisasi, misalnya 4an der waals, elektrostatik, dan

kapilaritas.

h. Daerah ,atas !lu#%#sas# !lu#%#6at#-n reg#mes/

ada kecepatan gas rendah, suatu padatan dalam tabung unggun akan berada

pada kondisi konstan seiring dengan bertambahnya kecepatan gas, gaya seret,

dan gaya buoyant mengalahkan berat partikel serta gaya antar partikel tersebut.

ada fluidisasi minimum partikel memperlihatkan pergerakan yang minimal dansecara langsung unggun akan sedikit terangkat

.

#. Penurunan tekanan

enurunan tekanan yang terjadi pada campuran dua fasa dinyatakan dalam

beragam bentuk, seperti static head% akselerasi dan kehilangan friksi untuk gas

dan padatan. #ntuk aplikasi fluidisasi unggun di luar kondisi ketika akselerasi

penurunan tekanan dapat diterima, penurunan tekanan akan dihasilkan dari

static head padatan. #ntuk itu, berat suatu partikel unggun jika dibagi dengan

tinggi padatan akan menghasilkan densitas sesungguhnya dari unggun yang

terfluidisasi. Formulanya dirumuskan sebagai berikut

36>;r p(%!e) (g6gc)

2.7. (ele,#han %an (ekurangan Tekn#k $lu#%#sas#

1elebihan dari teknik fluidisasi adalah:

%. roperti transfer panas yang baik dalam gas-fluidized bed . Belembung yang

terbentuk menjaga unggun bersifat isotermal dan laju transfer panas yang

tinggi diperoleh antara unggun dan permukaan yang dicelupkan.

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %?


16/26

'. -ifat unggun yang menyerupai fluida memungkinkan adanya aliran 5at padat

secara kontinu dan memudahkan pengontrolan.

:. erpindahan panas antara unggun terfluidakan dengan media pemindah panas

yang baik memungkinkan pemakaian alat penukar panas yang memiliki luas permukaan kecil.

*. erpindahan panas dan kecepatan perpindahan mass antara partikel cukup

tinggi.

?. -irkulasi butiran!butiran padat antara dua unggun fluidisasi memungkinkan

pemindahan jumlah panas yang besar dalam reaktor.

1ekurangan dari teknik fluidisasi adalah:

%. Kecepatan fluida yang digunakan terbatas pada jangkauan dimana unggun

terfluidisasi. Jika kecepatan jauh lebih besar dari #mf, dapat terjadi

kehilangan material yang cukup besar akibat terbawa keluar dari unggun serta

ada kemungkinan terjadi kerusakan partikel karena kecepatan operasi yang

terlalu besar.

'. enaga untuk memompa fluida sehingga terjadi fluidisasi harus besar untuk

unggun yang besar dan dalam.:. #kuran dan tipe partikel yang dapat digunakan dalam teknik ini terbatas.

*. Karena sifat unggun terfluidisasi yang kompleks, seringkali terjadi kesulitan

dalam mengubah skala kecil menjadi skala industri.?. $danya erosi terhadap bejana dan sistem pendingin.

. 0utiran halus akan terbawa aliran sehingga mengakibatkan hilangnya

sejumlah tertentu padatan.

2.8. Alat * Alat 5ang D#,utuhkan Dalam Pr-ses $lu#%#sas#

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %


17/26

Keterangan instalasi peralatan gambar diatas

3 ; 3istributor

K3 ; Kerangan diafragma

KD ; Kerangan

KJ ; Kerangan jarumKL> ; Kolom

2% ; 2anometer tabung 0ourdon untuk mengukur tekanan gas keluar

2' ; 2anometer tabung 0ourdon untuk mengukur tekanan dalam tangki

BM ; -umber fluida bertekanan

2#% ; 2anometer pipa # berisi air untuk mengukur tekanan gas antara tap % dan

tap '

2#' ; 2anometer pipa # berisi air untuk mengukur tekanan gas antara tap %

terhadap udara luar

D ; Flowmeter

# ; #nggun butiran padat

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %@


18/26

&am,ar Peralatan $lu#%#sas#

1. $& 9ert#al !lu#%#6#ng %r5er

2. $lu#%#6e% ,e% '-:%er

3. $lu#%#6e% ,e% reat-r

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung %A


19/26


20/26

7. "team heat !lu#%#6e%

8. TTL$B


21/26

2.< A'#kas# %ar# $lu#%#sas# %alam In%ustr#

Penggunaan 'r-ses !lu#%#sas# %alam #n%ustr# mel#'ut#

%. Lperasi -ecara Fisik (hysical Lperation), sepertia. ransportasi

-ifat fludisasi pada fluidi5ed bed juga merupakan sifat yang sama dengan

cairan dan sifat ini sangat efektif digunakan untuk alat transportasi dari bubuk

padatan.

b. "eat 8changer (")Fluid5ed bed dapat digunakan untuk " operasi fisik dan kimia karena

kemampuannya untuk mempercepat perpindahan panas dan menjaga suhu

menjadi konstan dengan ditunjukan sebagian kecil dari bermacam

penggunaan dalam lingkup ini.

c. $dsorbsiroses adsorbs multistage fluid chart untuk pemisahan dan pemurnian

kembali komponen gas.

d. engeringane. encampuran -erbuk "alus

f. elapisan 0ahan lastik ada ermukaan

'. Lperasi -ecara Kimia

ontoh Deaksi gas dengan katalis padat dan reaksi padat dengan gas, oksidasi

etilena, pembuatan anhidrida ftlat, cracking hidrokarbon, dan lain!lain.

A'l#kas# !lu#%#sas# %alam #n%ustr#

• embakaran 0atubara

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung '%


22/26

-ystem pembakaran batubara umumnya terbagi menjadi dua, yaitu system

unggun terfluidakan (fluidi5ed bed system) dan unggun tetap (fi8ed bed

system atau grate system)

Fluidi5ed 0ed -ystem, adalah sistem dimana udara ditiup dari bawahmenggunakan blower sehingga benda padat duatasnya berkelakuan mirip

fluida. eknik fluidisasi dalam pembakaran batubara adalah teknik yang

paling efisien dalam menghasilkan energy. asir atau corundum yang berlaku

sebagai medium pemanas dipanaskan terlebih dahulu. emanasan biasanya

dilakukan dengan minyak bakar. -etelah temperature pasir mencapai

temperature bakar batubara (:++o) maka diumpankanlah batubara. -ystem

ini menghasilkan abu terbang dan abu yang turun dibawah alat. $bu!abu

tersebut disebut dengan fly ash dan bottom ash. eknologi fluidi5ed bed

biasanya digunakan di ># (embangkit >istrik enaga #ap). Komposisi fly

ash da bottom ash yang terbentuk dalam perbandingan berat adalah (A+!&+N)

berbanding (%+!'+N).

Fi8ed bed system atau Brate -ystem, adalahteknik pembakaran dimana

batubara berada diatas con4eyor yang berjalan atau grate. -ystem ini kurang

efisien karena batubara yang terbakar kurang sempurna atau dengan kata lain

masih ada karbon yang tersisa. $sh yang terbentuk terutama bottom ash masihmemiliki kandungan kalori sekitar :+++ kkal6kg. teknologi Fi8ed bed -ystrm

banyak digunakan pada industry tekstil sebagai pembangkit uap (steam

generator). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam

perbandingan berat adalah (%?!'?N) berbanding (@?!'?N).

• Basifikasi

Basifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termo

kimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara

yang digunakan untuk proses pembakaran.

-elama proses gasifikasi reaksi kimia utama yang terjadi adalah

endotermis (diperlukan panas dari luar selama proses berlangsung). 2edia

yang paling umum digunakan pada proses gasifikasi ialah udara dan uap.

roduk yang dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian utama, yaitu

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung ''

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bakar_padat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termo_kimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termo_kimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proses_pembakaran&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termo_kimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Termo_kimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proses_pembakaran&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bakar_padat&action=edit&redlink=1


23/26

padatan, cairan (termasuk gas yang dapat dikondensasikan) dan gas permanen.

2edia yang paling umum digunakan dalam proses gasifikasi adalah udara dan

uap. Bas yang dihasilkan dari gasifikasi dengan menggunakan udara

mempunyai nilai kalor yang lebih rendah tetapi disisi lain proses operasi

menjadi lebih sederhana. 0eberapa keunggulan dari teknologi gasifikasi

yaitu

%. 2ampu menghasilkan produk gas yang konsisten yang dapat digunakan

sebagai pembangkit listrik.'. 2ampu memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara, minyak

berat, biomassa, berbagai macam sampah kota dan lain sebagainya.

:. 2ampu mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang

bernilai lebih tinggi.*. 2ampu mengurangi jumlah sampah padat.

?. Bas yang dihasilkan tidak mengandung furan dan dio8in yang berbahaya.

In%ustr5 5ang menggunakan met-%e !lu#%#sas#

0eberapa industry yang menggunakan metode fluidisasi adalah

• roses 3esulfurisasi 0atubara

roses desulfurisasi batubara ondongkurah, -ulawesi -elatan telah dilakukan

dengan menggunakan larutan hidrogen peroksida yang diencerkan dalam asam

sulfat berkonsentrasi +,% M. ercobaan desulfurisasi tersebut dilakukan dengan

menggunakan peralatan kolom fluidisasi yang mempunyai ukuran panjang A+ cm

dengan diameter :,? cm. Kolom dihubungkan dengan sebuah pompa sirkulasi

yang mampu memberikan suplai larutan dengan jumlah aliran yang diatur sebesar

%++ cc per menit. "asil percobaan menunjukkan bahwa proses selama ' jam

dengan mempergunakan kolom tersebut mampu mengurangi %:,& persen jumlah

sulfur yang terdapat di dalam batubara ondongkurah yang berukuran (!%*I'+)

mesh. erpanjangan waktu sirkulasi larutan hidrogen peroksida dari ' jam

menjadi jam mampu meningkatkan jumlah pengurangan sulfur menjadi sebesar

*',: persen. "asil percobaan lainnya menunjukkan bahwa perkecilan ukuran

partikel batubara dari (!%*I'+) mesh menjadi (!'+I*A) mesh mampu

meningkatkan angka tersebut. ada percobaan desulfurisasi dengan ukuran

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung ':


24/26

batubara (!'+I*A) mesh selama ' jam, jumlah pengurangan sulfur adalah %&,

persen. 3emikian pula, apabila waktu sirkulasi dinaikkan menjadi jam

pengurangan sulfur meningkat menjadi *A,& persen.

• embuatan Bas -intesis 3ari 0atubara 3engan eknologi Basifikasi #nggun

erfluidisasi

ercobaan gasifikasi dilakukan terhadap contoh batubara


25/26

1.1. (es#m'ulan

Fluidisasi adalah metode pengontakan butiran!butiran padat dengan fluida

baik cair maupun gas. 3engan metode ini diharapkan butiran!butiran padatmemiliki sifat seperti fluida dengan 4iskositas tinggi.

3alam dunia industri, fluidisasi diaplikasikan dalam banyak hal seperti

transportasi serbuk padatan (con4eyor untuk solid), pencampuran padatan halus,

perpindahan panas (seperti pendinginan untuk bijih alumina panas), pelapisan

plastik pada permukaan logam, proses drying dan si5ing pada pembakaran,

proses pertumbuhan partikel dan kondensai bahan yang dapat mengalami

sublimasi, adsorpsi (untuk pengeringan udara dengan adsorben), dan masih

banyak aplikasi lain.

emisahan ampuran "eterogen % ( Fluidisasi ), #ni4ersitas >ampung '?


26/26

Makalah Fluidisasi Fix

Documents