-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 1
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengadukan dan pencampuran merupakan operasi yang penting
dalamindustri kimia. Pencampuran (mixing) merupakan proses yang
dilakukan untukmengurangi ketidak seragaman suatu sistem seperti
konsentrasi, viskositas,temperatur dan lain-lain. Pencampuran
dilakukan dengan mendistribusikan secaraacak dua fasa atau lebih
yang mula-mula heterogen sehingga menjadi campuranhomogen.
Peralatan proses pencampuran merupakan hal yang sangat penting,
tidak hanya menentukan derajat homogenitas yang dapat dicapai,
tapi jugamempengaruhi perpindahan panas yang terjadi. Penggunaan
peralatan yang tidaktepat dapat menyebabkan konsumsi energi
berlebihan dan merusak produk yangdihasilkan. Salah satu peralatan
yang menunjang keberhasilan pencampuran ialahpengaduk.
Pada peralatan proses pencampuran yang diteliti adalah
pengadukan cairandalam tangki, sehingga perlu dibahas proses
pencampuran fasa cair. Sebagaibahan petimbangan untuk mengkaji
lebih jauh proses pengadukan danpencampuran maka harus mempelajari
dan membandingkan sifat dankarakteristik, fluida cair terhadap
fluida viscous lainnya seperti lelehan, pasta,slurry. Sifat fisik
dan viskositas ini sangat mempengaruhi karakter pencampuranseperti
daya pengadukan, waktu pencampuran, tipe pengaduk yang sesuai
dansebagainya.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 2
2.2 Rumusan MasalahAdapun beberapa masalah dalam makalah ini
diantaranya yaitu :
1. Apa itu mixing dan agitation ?2. Apa saja tujuan pengadukan
?3. Apa saja jenis dan karekteristik berbagai pengaduk ( Agitation
) ?4. Bagaimana pengaruh putaran pengaduk terhadap waktu
pencampuran?5. Bagaimana pola aliran yang terbentuk dari berbagai
jenis pengaduk ?6. Berapa besarnya kebutuhan daya pengadukan pada
praktikum ?
1.3 Tujuan dan ManfaatAdapun beberapa tujuan dan manfaat dalam
makalah ini diantaranya yaitu:
1. Mengetahui perbedaan mixing dan agitation2. Mengetahui tujuan
pengadukan3. Mengetahui jenis dan karekteristik berbagai pengaduk (
Agitation ).4. Dapat menjelaskan pengaruh putaran pengaduk terhadap
waktu
pencampuran.
5. Dapat menjelaskan pola aliran yang terbentuk pada berbagai
jenispengaduk
6. Dapat menentukan besarnya kebutuhan daya pengadukan
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 3
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1 PencampuranPencampuran (mixing) adalah peristiwa menyebarnya
bahan-bahan secara
acak, di mana bahan satu menyebar ke dalam bahan yang lain
dansebaliknya.sedangkan bahan-bahan itu sebelumnya terpisah dalam
dua fasa ataulebih.
Proses pencampuran dalam fasa cair dilandasi oleh
mekanismeperpindahan mementum di dalam aliran turbulen. Pada aliran
turbulen,pencampuran terjadi pada 3 skala yang berbeda, yaitu:
1. pencampuran sebagai akibat aliran cairan secara keseluruhan
(bulk flow)yang disebut mekanisme konvektif
2. pencampuran karena adanya gumpalan-gumpalan fluida yang
terbentukdan tercampakkan di dalam medan aliran yang dikenal
sebagai eddies,sehingga mekanisme pencampuran ini disebut eddy
diffusion
3. pencampuran karena gerak molekular yang merupakan
mekanisme
pencampuran difusi.
Ketiga mekanisme terjadi secara bersama-sama, tetapi yang
palingmenentukan adalah eddy diffusion. Mekanisme ini membedakan
pencampurandalam keadaan turbulen daripada pencampuran dalam medan
aliran laminer.Sifatfisik fluida yang berpengaruh pada proses
pengadukan adalah densitas danviskositas.
2.2 PengadukanPengadukan (agitation) menunjukan gerakan yang
terinduksi menurut cara
tertentu pada suatu bahan didalam bejana, dimana gerakan itu
biasanyamempunyai semacam pola sirkulasi.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 4
Pengadukan zat cair dilakukan untuk berbagai maksud bergantung
daritujuan langkah pengolahan itu sendiri. Beberapa tujuan
pengadukan antara lainadalah :
1. Untuk membuat suspense partikel zat padat2. Untuk meramu zat
cair yang mampu campur (miscrible), umpamanya
metil alkohol dengan air.3. Untuk menyebarkan (disperse) gas di
dalam zat cair dalam bentuk
gelembung-gelembung kecil.4. Untuk menyebarkan zat cair yang
tidak dapat bercampur dengan zat cair
yang lain sehingga membentuk emulsi atau suspensi
butiran-butiran halus.5. Untuk mempercepat perpindahan kalor antara
zat cair dengan kumparan
atau mantel kalor.
6. Membuat campuran homogen.7. Melarutkan partikel-partikel
padat dalam cairan.8. Memelihara reaksi yang mungkin terjadi dengan
adanya perpindahan
momentum dari pengadukan.
2.3 Alat PengadukPeralatan proses pencampuran merupakan hal yang
sangat penting, tidak
hanya menentukan derajat homogenitas yang dapat dicapai, tapi
jugamempengaruhi perpindahan panas yang terjadi. Penggunaan
peralatan yang tidaktepat dapat menyebabkan konsumsi energi
berlebihan dan merusak produk yangdihasilkan.
Zat cair biasanya diaduk di dalam suatu tangki atau bejana,
biasanya yangberbentuk silinder dengan sumbu terpasang vertikal.
Bagian atas bejana itumungkin terbuka saja ke udara, atau dapat
pula tertutup. Ukuran dan proporsitangki bermacam-macam, bergantung
pada masalah pengadukan itu sendiri.Ujung bawah tangki itu biasanya
agak membulat, jadi tidak datar, maksudnya agartidak terdapat
terlalu banyak sudut-sudut tajam atau daerah yang sulit di
tembusarus zat cair.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 5
Hal yang penting dari tangki pengaduk dalam penggunaannya antara
lain:
1. Bentuk : pada umumnya digunakan bentuk silindris dan bagian
bawahnyacekung
2. Ukuran: yaitu diameter dan tinggi tangki3.
Kelengkapannya:
a. Ada tidaknya baffle, yang berpengaruh pada pola aliran di
dalamtangki
b. Jacket atau coil pendingin/pemanas yang berfungsi sebagai
pengendalisuhu
c. Letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinud.
Kelengkapan lainnya seperti tutup tangki, dan sebagainya.
Skema lengkap dari sebuah tangki berpengaduk sederhana
ditunjukkanpada Gambar 2.1 di bawah ini :
Gambar 2.1 Sketsa dan Dimensi Tangki Pengaduk Terbuka
danBertutup
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 6
2.4 Jenis PengadukPengaduk dalam tangki memiliki fungsi sebagai
pompa yang
menghasilkan laju volumetrik tertentu pada tiap kecepatan
putaran dan input daya.Input daya dipengaruhi oleh geometri
peralatan dan fluida yang digunakan. Profilaliran dan derajat
turbulensi merupakan aspek penting yang mempengaruhikualitas
pencampuran. Rancangan pengaduk sangat dipengaruhi oleh jenis
aliran,laminar atau turbulen. Aliran laminar biasanya membutuhkan
pengaduk yangukurannya hampir sebesar tangki itu sendiri. Hal ini
disebabkan karena aliranlaminar tidak memindahkan momentum sebaik
aliran turbulen [Walas, 1988].Pencampuran di dalam tangki pengaduk
terjadi larena adanya gerak rotasi daripengaduk dalam fluida. Gerak
pengaduk ini memotong fluida tersebut dan dapatmenimbulkan arus
eddy yang bergerak keseluruhan sistem fluida tersebut. Olehsebab
itu, pengaduk merupakan bagian yang paling penting dalam suatu
operasipencampuran fasa cair dengan tangki pengaduk.
Pencampuran yang baik akan diperoleh bila diperhatikan bentuk
dandimensi pengaduk yang digunakan, karena akan mempengaruhi
keefektifan prosespencampuran, serta daya yang diperlukan.Menurut
aliran yang dihasilkan, pengaduk dapat dibagi menjadi tiga
golongan:
1. Pengaduk aliran aksial yang akan menimbulkan aliran yang
sejajar dengansumbu putaran
2. Pengaduk aliran radial yang akan menimbulkan aliran yang
berarahtangensial dan radial terhadap bidang rotasi pengaduk.
Komponen alirantangensial menyebabkan timbulnya vortex dan
terjadinya pusaran, dandapat dihilangkan dengan pemasangan baffle
atau cruciform baffle
3. Pengaduk aliran campuran yang merupakan gabungan dari kedua
jenispengaduk di atas.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 7
Menurut bentuknya, pengaduk dapat dibagi menjadi 3 golongan:1.
Propeller
Kelompok ini biasa digunakan untuk kecepatan pengadukan tinggi
denganarah aliran aksial. Pengaduk ini dapat digunakan untuk cairan
yang memilikiviskositas rendah dan tidak bergantung pada ukuran
serta bentuk tangki. Kapasitassirkulasi yang dihasilkan besar dan
sensitif terhadap beban head. Dalamperancangan propeller, luas sudu
biasa dinyatakan dalam perbandingan luas areayang terbentuk dengan
luas daerah disk. Nilai nisbah ini berada pada rentang 0.45sampai
dengan 0.55. Pengaduk propeler terutama menimbulkan aliran arah
aksial,arus aliran meninggalkan pengaduk secara kontinu melewati
fluida ke satu arahtertentu sampai dibelokkan oleh dinding atau
dasar tangki.
2. TurbineIstilah turbine ini diberikan bagi berbagai macam
jenis pengaduk tanpa
memandang rancangan, arah discharge ataupun karakteristik
aliran. Turbinemerupakan pengaduk dengan sudu tegak datar dan
bersudut konstan. Pengadukjenis ini digunakan pada viskositas
fluida rendah seperti halnya pengaduk jenispropeller [Uhl &
Gray, 1966]. Pengaduk turbin menimbulkan aliran arah radialdan
tengensial. Di sekitar turbin terjadi daerah turbulensi yang kuat,
arus dangeseran yang kuat antar fluida.
Salah satu jenis pengaduk turbine adalah pitched blade. Pengaduk
jenis inimemiliki sudut sudu konstan. Aliran terjadi pada arah
aksial, meski demikianterdapat pule aliran pada arah radial. Aliran
ini akan mendominasi jika suduberada dekat dengan dasar tangki.
3. PaddlesPengaduk jenis ini sering memegang peranan penting
pada proses
pencampuran dalam industri. Bentuk pengaduk ini memiliki minimum
2 sudu,horizontal atau vertikal, dengan nilai D/T yang tinggi.
Paddle digunakan padaaliran fluida laminar, transisi atau turbulen
tanpa baffle.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 8
Pengaduk padel menimbulkan aliran arah radial dan tangensial dan
hampertannpa gerak vertikal sama sekali. Arus yang bergerak ke arah
horisontal setelahmencapai dinding akan dibelokkan ke atas atau ke
bawah. Bila digunakan padakecepatan tinggi akan terjadi pusaran
saja tanpa terjadi agitasi.
Gambar 2.2 Bentuk-bentuk Pengaduk(a) Pengaduk paddle, (b)
Pengaduk propeller, (c) Pengaduk turbine
Disamping itu, masih ada bentuk-bentuk pengaduk lain yang
biasanyamerupakan modifikasi dari ketiga bentuk di atas.
Gambar 2.3 Tipe-tipe Pengaduk Jenis Turbin
(a) Flate Blade, (b) Curved Blade, (c) Pitched Blade
Gambar 2.4 Tipe-tipe Pengaduk Jenis Propeller(a) Standard three
baldes, (b) Weedless (c) Guarded
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 9
Gambar 2.5 Tipe-tipe Pengaduk Jenis Padel(a) Basic, (b) Anchor,
(c) Glassed
Gambar 2.6 Pola Aliran Pada Pengaduk Jenis Propeler
2.5 Kecepatan PengadukKecepatan pengaduk yang umumnya digunakan
pada operasi industri
kimia adalah sebagai berikut.1. Kecepatan tinggi, berkisar pada
kecepatan 1750 rpm.
Pengaduk dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk fluida
denganviskositas rendah misalnya air.
2. Kecepatan sedang, berkisar pada kecepatan 1150 rpm.Pengaduk
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk larutan sirup
kental dan minyak pernis.
3. Kecepatan rendah, berkisar pada kecepatan 400 rpm.Pengaduk
dengan kecepatan ini umumnya digunakan untuk minyak kental,
lumpur di mana terdapat serat atau pada cairan yang dapat
menimbulkan busa.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 10
Untuk menjamin keamanan proses, pengaduk dengan kecepatan
lebihtinggi dari 400 rpm sebaiknya tidak digunakan untuk cairan
dengan viskositaslebih besar dari 200 cP, atau volume cairan lebih
besar dari 2000 L. Pengadukdengan kecepatan lebih besar dari 1150
rpm sebaiknya tidak digunakan untukcairan dengan viskositas lebih
besar dari 50 cP atau volume cairan lebih besar dari500 L.
Kecepatan pengaduk ditentukan oleh viskositas fluida dan ukuran
geometrisistem pengadukan.
2.6 Jumlah PengadukJumlah pengaduk yang digunakan ditentukan
oleh viskositas fluida,
diameter pengaduk dan kedalaman fluida yang akan diaduk. Jumlah
pengadukyang umumnya digunakan adalah 1 atau 2 buah pengaduk.
Panduan dalammenentukan jumlah pengaduk yang akan digunakan
diperlihatkan pada Tabel 2.1
Tabel 2.1 Kriteria penentuan jumlah pengaduk (Weber, 1963)Satu
Pengaduk Dua Pengaduk
fluida dengan viskositas rendahdapat menyapu dasar
tangkikecepatan balik aliran tinggiketinggian permukaan cairan
bervariasi
fluida dengan viskositas sedangdan tinggiuntuk tangki yang
dalamgaya gesek aliran lebih besardapat meminimalkan ukuranmounting
nozzle
2.7 Pola Aliran dalam Tangki BerpengadukPada tangki berpengaduk,
pola aliran yang dihasilkan bergantung pada
beberapa faktor antara lain geometri tangki, sifat fisik fluida
dan jenis pengadukitu sendiri. Pengaduk jenis turbine akan
cenderung membentuk pola aliran radialsedangkan propeller cenderung
membentuk aliran aksial. Pengaduk jenis helicalscrew dapat
membentuk aliran aksial dari bawah tangki menuju ke ataspermukaan
cairan. Pola aliran yang dihasilkan oleh tiap-tiap pengaduk
tersebutdapat dilihat pada Gambar 2.7
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 11
Gambar 2.7 Pola Aliran Fluida di dalam Tangki Berpengaduk(a)
flat-blade turbine, (b) marine propeller, (c) helical screw
Pada dasarnya terdapat 3 komponen yang hadir dalam tangki
berpengaduk yaitu:a. komponen radial pada arah tegak lurus terhadap
tangkai pengadukb. komponen aksial pada arah sejajar (paralel)
terhadap tangkai pengadukc. komponen tangensial atau rotasional
pada arah melingkar mengikuti
putaran sekitar tangkai pengaduk.
Komponen radial dan tangensial terletak pada daerah horizontal
dankomponen longitudinal pada daerah vertikal untuk kasus tangkai
tegak (verticalshaft). Komponen radial dan longitudinal sangat
berguna untuk penentuan polaaliran yang diperlukan untuk aksi
pencampuran (mixing action).
Pengadukan pada kecepatan tinggi ada kalanya mengakibatkan pola
aliranmelingkar di sekitar pengaduk. Gerakan melingkar tersebut
dinamakan vorteks.Vorteks dapat terbentuk di sekitar pengaduk
ataupun di pusat tangki yang tidakmenggunakan baffle. Fenomena ini
tidak diinginkan dalam industri karenabeberapa alasan. Pertama
kualitas pencampuran buruk meski fluida berputardalam tangki. Hal
ini disebabkan oleh kecepatan sudut pengaduk dan fluida sama.Kedua
udara dapat masuk dengan mudahnya ke dalam fluida karena tinggi
fluidadi pusat tangki jatuh hingga mencapai bagian atas pengaduk.
Ketiga, adanyavorteks akan mengakibatkan naiknya permukaan fluida
pada tepi tangki secarasignifikan sehingga fluida tumpah. Upaya
berikut ini dapat dilakukan untukmenghindari vorteks, yaitu:
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 12
1. menempatkan tangkai pengaduk lebih ke tepi (off-center)2.
menempatkan tangkai pengaduk dengan posisi miring3. menambahkan
baffle pada dinding tangki
2.8 Draft Tube (Deddy, 2001)Draft tube merupakan silinder
ramping yang mengelilingi pengaduk
dengan diameter lebih besar dari diameter pengaduk. Alat ini
digunakan untukmengendalikan arah dan kecepatan aliran serta sangat
berguna untukmenghasilkan nilai shear pengaduk yang tinggi.
Penggunaan draft tube denganpola aliran down-pumping menghasilkan
pola aliran kuat yang akan menyapusemua padatan dan menurunkan
tingkat deposisi. Dengan draft tube diharapkanpartikel-partikel
fluida mencapai path length yang sama. Penggunaan draft
tubemenghasilkan peningkatan yang sangat signifikan dari
keseragaman aliran,terutama pada daerah dekat permukaan cairan.
Tetapi, daya yang dibutuhkan padasistem pengadukan dengan draft
tube lebih besar daripada sistem open impeller.Walaupun demikian,
jika sistem pengadukan dengan draft tube ternyatamenghasilkan
pencampuran yang lebih baik, maka penggunaan draft tube
tetapmenjadi pilihan utama.
Posisi pengaduk dalam draft tube ditentukan oleh jenis pengaduk
yangdigunakan. Untuk pengaduk jenis turbine, pengaduk diletakkan di
bawah drafttube. Tapi untuk pengaduk jenis propeller, pengaduk
diletakkan di dalam drafttube. Gambar 2.8 merupakan sketsa
sederhana tangki berpengaduk dengan drafttube.
Gambar 2.8 Tangki Berpengaduk dengan Draft tube(a) pengaduk
turbine, (b) pengaduk propeller
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 13
2.9 Laju dan Waktu Pencampuran (Rate & Time for Mixing)Waktu
pencampuran (mixing time) adalah waktu yang dibutuhkan
sehingga diperoleh keadaan yang serba sama untuk menghasilkan
campuran atauproduk dengan kualitas yang telah ditentukan.
Sedangkan laju pencampuran (rateof mixing) adalah laju di mana
proses pencampuran berlangsung hingga mencapaikondisi akhir
(Coulson and Richardson, 1999). Pada operasi pencampuran
dengantangki pengaduk, waktu pencampuran ini dipengaruhi oleh
beberapa hal,
1. Yang berkaitan dengan alat, seperti:a. ada tidalnya baffle
atau cruciform baffleb. bentuk atau jenis pengaduk (turbin,
propeler, padel)c. ukuran pengaduk (diameter, tinggi)d. laju
putaran pengaduke. kedudukan pengaduk pada tangki, seperti
1. jarak terhadap dasar tangki2. pola pemasangannya:
center, vertikal
off center, vertikal
miring (inciclined) dari atashorisontal
f. jumlah daun pengadukg. jumlah pengaduk yang terpasang pada
poros pengaduk
2. Yang berhubungan dengan cairan yang diaduk:a. perbandingan
kerapatan/ densitas cairan yang diadukb. perbandingan viskositas
cairan yang diadukc. jumlah kedua cairan yang diadukd. jenis cairan
yang diaduk (miscible, immiscible)
Untuk selanjutnya faktor-faktor tersebut dapat dijadikan
variabel yangdapat dimanipulasi untuk mengamati pengaruh setiap
faktor terhadap karakteristikpengadukan, terutama terhadap waktu
pencampuran.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 14
Beberapa teknik yang dapat digunakan untuk menentukan waktu dan
lajupencampuran, antara lain:
1. Menambahkan pewarna dan mengukur waktu yang dibutuhkan
untukmencapai keseragaman warna
2. Menambahkan larutan garam dan mengukur konduktivitas elektrik
saatkomposisi seragam
3. Menambahkan asam atau basa serta mendeteksi perubahan warna
indicatorketika proses netralisasi sudah selesai
4. Metoda distribusi waktu tinggal (residence time distribution)
yang diukurdengan memantau konsentrasi output
5. Mengukur temperatur serta waktu yang dibutuhkan untuk
mencapaikeseragaman.
Waktu pencampuran ditentukan oleh beberapa variable proses dan
operasiyang ditunjukkan oleh hubungan berikut ini.m = f ( , , N, D,
g. dimensi geometri sistem)
dengan m = waktu pencampuran
= densitas fluida = viskositas fluidaN = kecepatan putaran
pengadukD = diameter pengadukg = percepatan gravitasi
Jika faktor dimensi geometri dan bilangan Froude (DN /g)2
diabaikan,maka hubungan dapat disederhanakan menjadi:
= = (Re) (1)
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 15
2.10 Kebutuhan Daya
Suatu pertimbangan yang sangat penting dalam merancang bejana
adukadalah kebutuhan daya untuk menggerakan (mendorong) impeller.
Formula-formula penting yang berhubungan dengan proses pengadukan
adalah sebagaiberikut :
1. Angka Daya (Power Number), Np
Np = Pgn Da (2)2. Bilangan Reynold (Reynold Num ber), NRe suatu
bilangan untuk
menyatakan pengaruh kekentalan (viskositas) fluida.
NRe = n Da (3)3. Perhitungan Kebutuhan Daya, P dapat dihitung
dengan bantuan kurva
hubungan antara bilangan Reynold dengan Bilangan daya
sehinggadiperoleh P = Np n Dag (4)Dimana : n = Putaran Pengaduk
Da = Diameter propeller
= Densitas cairan
= Kekentalan (viscositas) cairangc = Konstanta gravitasi
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 16
BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan3.1.1 Alat
Adapun beberapa alat yang digunakan dalam praktikum mixing
andagitation diantaranya yaitu :
1. Seperangkat tangki berpengaduk2. Stopwatch3. Selang
3.1.2 BahanAdapun beberapa bahan yang digunakan dalam praktikum
mixing and
agitation diantaranya yaitu :1. Indikator warna2. Air
3.2 Langkah KerjaAdapun langkah kerja pada praktikum mixing and
agitation diantaranya
yaitu :
1. Diisi air kedalam tangki pengaduk (mixing) sesuai uraian
tugas.2. Diatur kecepatan pengaduk sesuai uraian tugas.3.
Ditambahkan pewarna secukupnya.4. Digambarkan pola aliran yang
terbentuk.5. Dicatat waktu untuk terjadi pencapuran sempurna.6.
Ditentukan kebutuhan daya untuk setiap uraian tugas.
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 17
BAB IVDATA PENGAMATAN
4.1 Hasil Pengamatan dan PerhitunganTabel 4.1 Hasil Pengamatan
dan Perhitungan
StrokeKecepatan
Pengadukan(rpm)
Volume Cairan(Liter)
WaktuPengadukanSempurna
(s)
Besar dayaPengadukan
(ft.lbf/det)
20% 19
5 50
1,05 10-57 63
9 75
11 85
40% 23
5 36
1,64 10-57 53
9 55
11 64
60% 34
5 25
2,25 10-57 29
9 33
11 40
80% 44
5 10
4,98 10-57 13
9 16
11 20
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 18
4.2 Pola Aliran yang Terbentuk pada Jenis Pengaduk Propeller
Gambar 4.1 Pola Aliran Pada Pengaduk Propeller
Pengaduk propeller akan menghasilkan pola aliran aksial yang
akanmenimbulkan aliran yang sejajar dengan sumbu putaran.
4.3 Kurva Putaran Pengaduk (rpm) Vs Waktu Pencampuran
(detik)
Gambar 4.2 Kurva Putaran Pengaduk (rpm) Vs Waktu Pencampuran
(detik)
05
101520253035404550
0 20 40 60 80 100
rpm
(ro
tatio
n/m
enit)
Waktu Pengadukan Sempurna
19 rpmSeries2Series3Series4
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 19
4.4 Contoh PerhitunganDa = 15 cm 1 m100 cm 3,2802 ft1 m = 0,5
ftW = 3 cm 1 m100 cm 3,2802 ft1 m = 0,098 ftDt = 45 cm 1 m100 cm
3,2802 ft1 m = 1,5 ft air pada suhu 300C = 0,8 Cp , / . = 5,4 10-4
lbm/ft.det
= 1 kg/m3 = 2,21 0,03 31 3 = 0,066 lbm/ftStroke 20 % n1 = 60 =
19 rpm = 19 put/min = 0,32 /Stroke 40 % n2 = , 60 = 23 rpm = 23
put/min = 0,4 /Stroke 60 % n3 = 60 = 34 rpm = 34 put/min = 0,56
/Stroke 80 % n4 = 60 = 44 rpm = 44 put/min = 0,73 /
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 20
4.4.1 Daya Pada Kecepatan 19 rpm
= . . = (0,33 / det)( 0,066 )(0,5 )5,4 10 . = 9,77Np = 5 (dari
grafik Np Vs NRe Mc Cabe jilid 1 hal 243)
= . . . = (5) 0,066 (0,32 /det ) (0,5 )32,17 . /= 1,05 10 .
/4.4.2 Daya Pada Kecepatan 23 rpm
= . . = (0,4 / det)( 0,066 )(0,5 )5,4 10 . = 12Np = 4 (dari
grafik Np Vs NRe Mc Cabe jilid 1 hal 243)
= . . . = (4) 0,066 (0,4 /det ) (0,5 )32,17 . /= 1,64 10 . /
-
Makalah Seminar Mixing and Agitation Page 21
4.4.3 Daya Pada Kecepatan 34 rpm
= . . = (0,56 / det)( 0,066 )(0,5 )5,4 10 . = 17Np = 2 (dari
grafik Np Vs NRe Mc Cabe jilid 1 hal 243)
= . . . = (2) 0,066 (0,56 /det ) (0,5 )32,17 . /= 2,25 10 .
/4.4.4 Daya Pada Kecepatan 44 rpm
= . . = (0,73 / det)( 0,066 )(0,5 )5,4 10 . = 22Np = 2 (dari
grafik Np Vs NRe Mc Cabe jilid 1 hal 243)
= . . . = (2) 0,066 (0,73 /det ) (0,5 )32,17 . /= 4,98 10 .
/