Lap Ltk Fluidisasi Padat Gas

download Lap Ltk Fluidisasi Padat Gas

of 24

description

Fluidisasi adalah peristiwa dimana unggun berisi butiran padat berkelakuan seperti fluida karena dialiri fluida

Transcript of Lap Ltk Fluidisasi Padat Gas

LAPORAN PRAKTIKUM

LABORATORIUM TEKNIK KIMIA

SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015

MODUL

: Fluidisasi Padat GasPEMBIMBING: Ir. Herawati Budiastuti, Ph.D

Oleh

Kelompok: IVNama

: Fauzy KurniaShaleh131424010

Puteri Aulia Rahmah131424020 Rahma Elyana Ajie 131424024Kelas

: 2A-Teknik Kimia Produksi Bersih

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV

TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015FLUIDISASI PADAT GAS1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Fluidisasi adalah peristiwa dimana unggun berisi butiran padat berkelakuan seperti fluida karena dialiri fluida. Manfaat dari sifat padatan yang terfluidisasi adalah sifatnya yang dapat dialirkan sehingga memungkinkan operasi menggunakan padatan dapat bersifat kontinyu. Selain itu keuntungan lain adalah dengan terangkatnya butiran sampai mengapung ini membuat luas permukaan kontak sangat besar sehingga operasi menjadi sangat efektif.

Peristiwa fluidisasi digunakan dalam industri petrokimia dalam reaktor cracking, katalis padat dalam butiran dapat diregenerasi secara kontinyu dengan mengalirkan katalis dari reaktor ke unit aktivasi katalis. Contoh pemakaian dari reaktor ini adalah pembuatan alkil klorida dari gas klorin dengan olefin dan pembuatan phthalic-anhidride dari oksidasi naphtalena oleh udara. Pemakaian lain tanpa reaksi katalitik antara lain untuk pembakaran kapur, pengambilan tembaga, perak atau emas dari bijinya. Pada pembakaran kapur aliran udara digunakan untuk suplai oksigen untuk pembakaran, sedangkan pada pengambilan logam dari bijinya aliran gas yang digunakan adalah gas pereduksi, sehingga oksida logam tereduksi menjadi logam murni.

Beberapa incenerator menggunakan prinsip fluidisasi, digunakan untuk pembakaran lumpur dari proses mikrobiologi dan juga penyelesaian akhir untuk perlakuan limbah B3. Selain pembakaran juga dihasilkan panas yang dapat digunakan sebagai pengasil steam

1.2. Tujuan Praktikum

Praktikum yang dilakukan dengan tujuan untuk:1) Membuat kurva karakteristik fluidisasi.

2) Menentukan rapat massa butiran padat.

3) Menetukan harga kecepatan ali minimum Umf dari kurva karakteristik dan dari perhitungan.4) Mengetahui pengaruh ukuran partikel dan tinggi unggun terhadap Umf

2. LANDASAN TEORIFluidisasi adalah peristiwa dimana unggun berisi butiran padat berkelakuan seperti fluida karena dialiri oleh fluida. Dalam kata lain fluidisasi merupakan metoda pengontakan butiran-butiran padatan dengan fluida baik cair maupun gas. Metoda ini diharapkan butiran padatan memiliki sifat seperti fluida dengan viskositas tinggi. Manfaat dari sifat padatan yang terfluidisasi adalah sifatnya yang dapat dialirkan sehingga memungkinkan operasi menggunakan padatan dapat bersifat kontinyu. Selain itu keuntungan lain adalah dengan terangkatnya butiran sampai mengapung ini membuat luas permukaan kontak sangat besar sehingga operasi menjadi sangat efektif.

Ketika fluida atau gas mengalir dengan laju kecil pada kolom berisi unggun padatan, maka tekanan gas akan berkurang sepanjang unggun padatan. Apabila laju aliran gas diperbesar terus, maka besarnya penurunan tekanan gas sepanjang unggun juga akan bertambah, hingga pada suatu saat dimana butiran padatan tersebut terangkat oleh aliran gas maka penurunan tekanan menjadi tetap. Keadaan dimana padatan terangkat sehingga tidak lagi berupa unggun diam disebut terfluidisasi, artinya padatan tersuspensi dalam gas dan pada keadaan ini sifat dari padatan tidak lagi seperti semula tidak berubah seperti fluida, yaitu dapat dialirkan melalui pipa maupun keran. Besarnya kecepatan minimum yang diperlukan untuk membuat padatan unggun diam menjadi terfluidisasi tergantung beberapa faktor seperti besarnya diameter padatan, porositas padatan, rapat massa padatan, dan faktor bentuk dari butiran padat.

fluida

Gambar 1(a):

Gambar 1(b):

Unggun Diam

Unggun terfluidisasiFenomena-fenomena yang dapat terjadi pada prose fluidisasi antara lain:

1) Fenomena fixed bed yang terjadi ketika laju alir fluida kurang dari laju minimum yang dibutuhkan untuk proses awal fluidisasi. Pada kondisi ini partikel padatan tetap diam.

2) Fenomena minimum or incipient fluidization yang terjadi ketika laju alir fluida mencapai laju alir minimum yang dibutuhkan untuk proses fluidisasi. Pada kondisi ini partikel-partikel padat mulai terekspansi.

3) Fenomena smooth or homogenously fluidization terjadi ketika kecepatan dan distribusi aliran fluida merata, densitas dan distribusi partikel dalam unggun sama atau homogen sehingga ekspansi pada setiap partikel padatan seragam.

4) Fenomena bubbling fluidization yang terjadi ketika gelembung gelembung pada unggun terbentuk akibat densitas dan distribusi partikel tidak homogen.

5) Fenomena slugging fluidization yang terjadi ketika gelembung-gelembung besar yang mencapai lebar dari diameter kolom terbentuk pada partikel-partikel padat.Pada kondisi ini terjadi penorakan sehingga partikel-partikel padat seperti terangkat.

6) Fenomena chanelling fluidization yang terjadi ketika dalam ungggun partikel padatan terbentuk saluran-saluran seperti tabung vertical.

7) Fenomena disperse fluidization yang terjadi saat kecepatan alir fluida melampaui kecepatan maksimum aliran fluida. Pada fenomena ini sebagian partikel akan terbawa aliran fluida dan ekspansi mencapai nilai maksimum. Fenomena-fenomena fluidisasi tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor:

1) laju alir fluida dan jenis fluida

2) ukuran partikel dan bentuk partikel

3) jenis dan densitas partikel serta faktor interlok antar partikel

4) porositas unggun

5) distribusi aliran

6) distribusi bentuk ukuran fluida

7) diameter kolom

8) tinggi unggunKeuntungan proses fluidisasi, antara lain:

1) Sifat unggun yang menyerupai fluida memungkinkan adanya aliran zat padat secara kontinu dan memudahkan pengontrolan,

2) Kecepatan pencampuran yang tinggi membuat reaktor selalu berada dalam kondisi isotermal sehingga memudahkan pengendaliannya,

3) Sirkulasi butiran-butiran padat antara dua unggun fluidisasi memungkinkan pemindahan jumlah panas yang besar dalam reaktor,

4) Perpindahan panas dan kecepatan perpindahan massa antara partikel cukup tinggi,

5) Perpindahan panas antara unggun terfluidakan dengan media pemindah panas yang baik memungkinkan pemakaian alat penukar panas yang memiliki luas permukaan kecil.

Sebaliknya, kerugian proses fluidisasi antara lain:

1) Selama operasi partikel-partikel padat mengalami pengikisan sehingga karakteristik fluidisasi dapat berubah dari waktu ke waktu,

2) Butiran halus akan terbawa aliran sehingga mengakibatkan hilangnya sejumlah tertentu padatan,

3) Adanya erosi terhadap bejana dan sistem pendingin,

4) Terjadinya 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, konversi reaksi akan kecil.Pada operasi fluidisasi :

(1.1)

Untuk keadaan khusus :

Nre < 20 ;

Umf= .............(1.2) Nre > 1000 ;

Umf= (1/2...................(1.3)

Dimana :

Dp= Diameter padatan (mm)

p= Rapat massa padatan (kg/m3)

f= Rapat massa gas (kg/m3)

Umf= Kecepatan gas minimum (m/dt)

G= grafitasi (m/dt2)

= Viskositas gas (Ndt/m2)

Karakteristik Unggun terfluidakan

Log (P

A

D B

logUmf

log U0

Gambar 2: Grafik antara log ((P) terhadap log (U0) pada peristiwa fluidisasi.U0 = Kecepatan superfisial rata-rata fluida

(P= Perbedaan antara tekanan fluida yang akan masuk unggun dan tekanan fluida yang akan keluar unggun.Fluida dialirkan kedalam kolom dengan kecepatan atas dasar kolom kosong, U0. Yang berarti kecepatan rata-rata fluida dalam kolom kosong dengan luas penampang sama dengan penampang unggun pada laju alir volume yang sama dengan laju alir fluida dalam unggun.

Sehingga, U0= Q/A

Dimana Q : Laju alir volume (m3/s)

A: Luas penampang kolom kosong (m2)

Apabila Uo dinaikkan maka p mula-mula akan naik secara linear hingga titik A (lihat gambar 2) dengan menaikkan Uo lebih lanjut p mendadak turun dan akhirnya konstan. Timbulnya puncak di A pada grafik disebabkan karena gaya dorong fluida tidak saja digunakan untuk mengangkat unggun tetapi juga untuk mengatasi gaya penyusutan butiran yang diakibatkan oleh himpitan butiran kasar satu denganyang lainnya. Jika unggun tercerai satu sama lain p akan turun di titik B. Dengan peningkatan kecepatan fluida, tinggi unggun juga meningkat, tetapi kehilangan tekanan akan konstan. Dari kenyataan ini menunjukkan bahwa geomeri intern unggun berubah tetutama mengenai porositas unggun (), yaitu fraksi ruang kosong dalam unggun.Apabila kecepatan Uo diturunkan maka tinggi unggun akan menurun juga secara linear mulai titik D menuju O. Peristiwa ini disebabkan karena saat unggun menurun partikel-partikel akan meletakkan dirinya secara perlahan-lahan satu di atas lainnya tanpa pemadatan. Sehingga bila dari keadaan ini dimulai kembali suatu fluidisasi, maka grafik O-A-B-C akan melalui titik-titik O-D-B-C. Hal ini disebabkan karena tidak diperlukan lagi gaya dorong untuk mengatasi himpitan antar butiran yang terjadi karena pemadatan.Kondisi fluidisasi seperti di atas adalah kondisi fluidisasi ideal. Fluidisasi demikian disebut fluidisasi homogen yang mensyaratkan :

Butiran partikel terdistribusi secara merata dalam unggun sehingga porositas unggun merata di setiap tempat

Kerapatan partikel dan kerapatan fluida hampir sama

Bentuk partikel berupa bola.

Bentuk dan ukuran partikel sama dan kecil.

Pada kondisi yang sebenarnya, kondisi fluidisasi homogen sukar diperoleh, khususnya bila fluida yang digunakan adalah gas, sehingga terjadi fluidisasi heterogen. Tiga jenis fluidisasi heterogen, yaitu:

Penggelembungan (bubbling)

Kanal-kanal (channeling)

Penorakan (slugging)

Gambar 3: Fluidisasi Heterogen

Pada kecepatan gas yang besar, akan tampak gelembung-gelembung gas dalam unggun. Dalam keadaan demikian, unggun akan mengalami pengadukan oleh gelembung naik. Bila kecepatan gas diperbesar maka beberapa gelembung akan bergabung dan dapat terjadi gelembung besar yang memenuhi penampang kolom, sehingga unggun akan mengalami pengadukan oleh gelembung naik. Bila kecepatan gas diperbesar maka beberapa gelembung akan bergabung dan dapat terjadi gelembung besar yang memenuhi penampang kolom, sehingga unggun akan terangkat ke atas kemudian jatuh dengan tiba-tiba menyebabkan beberapa partikel halus terbawa aliran gas keluar (fluidisasi berpiston, slugging). Peristiwa ini dapat terjadi bila distributor gas di bagian bawah unggun mempunyai lubang sedikit, sehingga aliran gas akan terlokalisasi dan terbentuk saluran-saluran (kanal) dalam unggun. Akibat adanya fluidisasi heterogen menyebabkan kontak antara fluida dan padatan tidak sempurna sehingga efisiensi operasi menjadi rendah.3. Percobaan3.1. Alat dan Bahan

Dalam percobaan fluidisasi ini diperlukan beberapa alat dan bahan, yaitu:3.1.1. Alat yang dibutuhkan 1) Unit Utama Fluidisasi

Kolom fluidisasi

Pompa udara

Rotameter udara

Keterangan pengatur laju alir udara

Kerangka tempat peralatan

2) Piknometer

3) Neraca Timbang

3.1.2. Bahan yang dibutuhkan:Nama BahanSpesifikasi

1. Partikel polimer

Diameter 0-125 m

Diameter 125-250 m

Diameter 250-500 m

3.2. Keselamatan Kerja

Pada saat melakukan praktikum ada beberapa hal yang harus tetap diperhatikan untuk keselamatan kerja, diantaranya:

1) Memakai jas lab, masker dan sepatu tertutup.

2) Berhati-hati saat menjalankan operasi

3.3. Langkah kerja3.4. Data Pengamatan 3.4.1. Pengukuran rapat massa partikel Berat partikel (gram)

Diameter 0-125 mDiameter 125-250 mDiameter 250-500 m

Piknometer kosong (Wa)33,1433,1433,14

Piknometer isi air penuh (Wb)58,2858,2858,28

Piknometer isi padatan setengah, (Wc)43,5046,0847,47

Piknometer isi padatan + air (Wd)63,6464,9966,09

3.4.2. Fluidisasi partikel berdiameter 0-125 mV (lt/mnt)P (cmH2O)

Unggun 3cmUnggun 4cmUnggun 5cm

NaikTurunNaikTurunNaikTurun

80,30,00,40,01,40,0

100,10,00,60,02,20,0

120,30,00,60,00,30,0

140,40,00,40,01,30,0

160,50,10,60,30,40,1

180,70,30,60,51,00,3

200,50,50,80,80,40,4

3.4.3. Fluidisasi partikel berdiameter 125-250 mV (lt/mnt)P (cmH2O)

Unggun 3cmUnggun 4cmUnggun 5cm

NaikTurunNaikTurunNaikTurun

80,30,20,50,61,21,3

100,30,40,80,81,41,5

120,20,40,90,91,61,6

140,40,61,01,11,81,8

160,70,71,11,21,91,9

180,80,81,51,32,02,0

200,90,91,51,52,32,3

3.4.4. Fluidisasi partikel berdiameter 250-500 mV (lt/mnt)P (cmH2O)

Unggun 3cmUnggun 4cmUnggun 5cm

NaikTurunNaikTurunNaikTurun

80,00,00,60,50,00,1

100,40,31,01,00,10,3

120,50,41,31,30,40,6

140,50,41,41,30,80,9

160,50,41,41,41,11,2

180,60,51,41,41,51,4

200,60,61,41,41,51,5

4. Hasil Praktikum dan Pembahasan4.1. Rapat massa butiranNo.Diameter (m)p (kg/m3)

1.0-1251866,7730

2.125-2502071,0627

3.250-5002191,4666

4.2. Kurva karakteristik fluidisasi ukuran 0-125 m

Umf = 0,4999 m/s

Umf = 0,8000 m/s

Umf = 0,4000m/s4.3. Kurva karakteristik fluidisasi ukuran 125-250 m

Umf = 0,7000m/s

Umf = 1,4999 m/s

Umf = 1,6000 m/s4.4. Kurva karakteristik fluidisasi ukuran 250-500 m

Umf = 0,5999 m/s

Umf = 1,4000 m/s

Umf = 0,4000 m/s1.1. PembahasanFluidisasi padat gas merupakan salah satu cara untuk mengontakkan butiran padat sehingga diharapkan padatan tersebut bersifat seperti fluida. Pada percobaan kali ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar suatu padatan terfluidisasi oleh gas dan diameter dari padatan batu bata tersebut. Padatan diisikan dalam tabung fluidisasi pada ketinggian tertentu kemudian dialiri gas dengan laju alir bervariasi. Disini dapat terlihat padatan bergerak seperti fluida cair dengan ketinggian yang berbeda. Gas yang digunakan adalah udara tekan dengan viskositas sebesar 1,8464 x 10-5 kg/m.s dan densitas sebesar 1,1882 kg/m3.

Pada percobaan ini ketika kecepatan fluida relatif rendah, unggun tetap diam karena gas mengalir melalui celah-celah padatan tanpa menyebabkan terjadinya perubahan susunan butiran. Ketika kecepatan fluida (gas) dinaikkan sedikit demi sedikit, maka pada laju alir tertentu unggun akan terangkat dan butiran akan tersuspensi dalam aliran gas yang melaluinya. Pada keadaan ini butiran terpisah antara satu dengan lainnya sehingga mudah bergerak. Pada saat tertentu penurunan tekanan akan sama dengan gaya berat yang bekerja terhadap butiran-butiran padat sehingga unggun mulai bergerak. Peningkatan kecepatan selanjutnya akan menyebabkan butiran butiran terpisah lepas satu sama lain sehingga bisa bergerak dengan lebih mudah, unggun tersuspensi dalam aliran fluida yang melewatinya dan mulailah yang dinamakan terfluidisasi.Setelah mencapai ketinggian tertentu butiran-butiran akan jatuh lagi. Hanya partikel yang paling halus terbawa aliran fluida. Proses fluidisasi dianggap berhenti apabila harga P sudah konstan. Ketinggian partikel dalam tabung mengalami perubahan ketinggian dari ketinggian awalnya. Hal ini karena partikel tersebut cenderung menetal lebih rapat dari pada partikel yang mengendap perlahan lahan dari keadaan fluidisasi. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi fluidisasi tersebut antara lain yaitu laju alir fluida yang dikontakkan tersebut, bentuk dari partikelnya, ukuran partikelnya, tekanan fluida, dan tinggi kolom yang berisi partikel tersebut.Pada data percobaan tampak pula bahwa L0 naik dan L0 turun tidak sama. Hal ini disebabkan pada pertama kali padatan dimasukkan ke dalam tabung jarak antarpratikel sangat rapat (butiran bertindih satu sama lain dengan sangat rapat), sementara pada akhir fluidisasi jarak antarpratikel menjadi lebih renggang sehingga L0 awal tidak akan sama dengan L0 akhir.Berdasarkan data yang diperoleh pada Lo = 3cm, 4cm, dan 5cm, nilai log P mengalami kenaikan dengan bertambahnya kecepatan fluida dan tinggi unggun pada setiap Lo juga meningkat, hingga perubahan tekanan tersebut konstan pada nilai log kecepatan tertentu. Peristiwa pada data tersebut tidak mengalami penurunan tekanan. Hal ini disebabkan karena gaya dorong fluida hanya digunakan untuk mengangkat unggun. Setelah menaikan kecepatan fluida gas sampai memeperoleh P konstan. Kemudian kecepatan Uo diturunkan, sehingga P menurun juga secara linier (lihat kurva pada Lo = 3 cm, 4cm, dan 5cm). Hal ini disebabkan karena saat unggun menurun, partikel-partikel akan meletakan dirinya secara perlahan-lahan satu di atas yang lainnya tanpa pemadatan. Namun demikian pada kurva tersebut terjadi beberapa penyimpangan. Hal ini disebabkan fluidisasi berada bukan pada kondisi ideal. Artinya fluidisasi yang terjadi bukan merupakan fluidisasi homogen, namun fluidisasi heterogen. Dimana dalam percobaan terjadi penggelembungan (bubbling), kanal-kanal (channeling), dan penorakan (slugging). Dimana peristiwa yang terjadi adalah sebagai berikut:

Gas tidak mengalir merata di bagian plat penyangga, gas hanya mengalir pada bagian tertentu pada dinding tabung saja hal tersebut menyebabkan aliran gas terlokalisasi dan terbentuk saluran (kanal /channelling) dalam unggun. Selain itu juga

Sempat pula pada Zeolit kumpulan gas memenuhi penampang kolom, sehingga unggun terangkat ke atas tabung kemudian jatuh secara tiba-tiba hingga menyebabkan beberapa partikel halus terbawa aliran gas keluar (penggelembungan/bubbling).

Proses-proses tersebut dipengaruhi oleh diameter partikel yang terlalu kecil, udara atau uap air yang masuk ke dalam tabung yang berisi unggun partikel tersebut. Diameter yang dipakai dalam praktikum ini adalah 0-125m, 125-250m, dan 250-500m. Kerapatan partikel dan kerapatan fluida (massa jenis gas) yang sangat berbeda jauh, yaitu gas sebesar 1,1882 kg/m3, sedangkan massa jenis partikel masing-masing sebesar 1866,7730 kg/m3; 2071,0627 kg/m3; dan 2191,4666 kg/m3.

Fluidisasi minimum (Umf) merupakan kondisi ketika aliran fluida melalui unggun padatan meningkat, terjadi kondisi dimana partikel-partikel terangkat, berkontak satu sama lain. Dari kurva yang diperoleh pada Lo yang berbeda, yaitu 3cm, 4cm, dan 5cm untuk diameter 0-125m diperoleh nilai Umf masing-masing yaitu, 0,4999m/s, 0,8m/s, dan 0,4 m/s. Sedangkan untuk diameter 125-250m diperoleh nilai Umf masing-masing yaitu, 0,7m/s, 1,4999m/s, dan 1,6 m/s. Diameter partikel 250-500m diperoleh nilai Umf masing-masing yaitu, 0,5999m/s, 1,4m/s, dan 0,4 m/s. Namun, dalam perhitungan Umf menggunakan diameter partikel rata-rata didapatkan nilai umf secara berturut-turut adalah 3,307505x10-12m/s, 0,013332m/s, dan 0,028215m/s. Terjadi perbedaan hasil pengukuran Umf pada praktikum ini. Hal ini dapat disebabkan karena kurangnya data pengamatan yang hanya menggunakan 7 variasi laju alir untuk setiap ukuran partikel yang akan difluidisasikan. Sehingga tidak dapat diketahui secara pasti nilai Umfnya karena ada beberapa kurva yang tidak menunjukan nilai yang mendatar secara horizontal.2. Kesimpulan

1) Fluidisasi adalah salah satu cara untuk mengontakkan butiran padat sehingga diharapkan padatan tersebut bersifat seperti fluida.

2) Ketika kecepatan fluida ditambah, maka tinggi unggun dan tekanan akan meningkat, kemudian P konstan.

3) Proses fluidisasi dianggap berhenti apabila harga P sudah konstan.

4) Kondisi fluidisasi yang terjadi yaitu fluidisasi heterogen, yaitu pengembungan (bubbling), kanal-kanal (channeling) dan penorakan (slugging).

5) Densitas partikel, yaitu:

No.Diameter (m)p (kg/m3)

1.0-1251866,7730

2.125-2502071,0627

3.250-5002191,4666

6) Densitas gas (f) adalah 1,882 kg/m37) Nilai Umf pada setiap variasi Lo (dari grafik), yaitu :

No.Diameter PartikelUmf pada Lo

3 cm4 cm5 cm

1.

2.

3.

8) Diameter batu bata yang digunakan adalah 0.00167 m atau 1.67 mm

9) NRe < 20

10) Rumus Umf yang digunakan : Umf =

11) Lo naik (awal) tidak sama denagn Lo turun (akhir), hal ini dikarenakan tidak samanya kerapatan partikel pada awal dan akhir.

12) Peristiwa fluidisasi tergantung dari beberapa faktor yaitu : diameter padatan, porositas padatan, rapat massa padatan, dan faktor bentuk dari butiran padat. DAFTAR PUSTAKA

Djauhari, Agus. Modul Praktikum Fluidisasi Padat Gas. Bandung : Politeknik Negeri Bandung.Fluidisasi-Layanan Akademik Teknik Kimia ITB. Dari situs akademik.che.itb.ac.id.LAMPIRAN

1. Perhitungan Rapat Massa Partikel

1.1. Menghitung volume piknometer

Volume piknometer = Volume air penuh

Volume air penuh = Massa air penuh = Rapat massa air (a) (1 atm 25oC) = 0,9971 g/mL = 997,1 kg/m3

No.Diameter (m)Wb (g)Wa (g)Massa air penuh (g)Volume air penuh (m3)

x 10-5

1.0-12558,2833,1425,142,5213

2.125-25058,2833,1425,142,5213

3.250-50058,5833,1425,142,5213

1.2. Menghitung volme air pada piknometer berisi padatan dan air sampai penuh

Volume air penuh = Massa air dalam piknometer = No.Diameter (m)Wd (g)Wc (g)Massa air dalam piknometer (g)Volume air penuh (m3) x 10-5

1.0-12563,6443,5020,142,0199

2.125-25064,9946,0818,911,8965

3.250-50066,0947,4718,621,8674

1.3. Menghitung rapat massa butiran

Rapat massa butiran (p) = Massa butiran = Volume butiran = No.Diameter (m)Wc (g)Wa (g)Massa butiran dalam piknometer (g)Volume butiran (m3) x 10-5p (kg/m3)

1.0-12542,5033,149,360,50141866,7730

2.125-25046,0833,1412,940,62482071,0627

3.250-50047,4733,1414,330,65392191,4666

2. Perhitungan Umf2.1. Perhitungan rapat massa udara dengan menggunakan rumus (P=1 atm)

f = 28,97 ( ) () dimana Tf adalah suhu udara dalam Kelvin. Tf = 298 K

f = 28,97 ( ) () = 1,1882 kg/m3

2.2. Perhitungan laju alir udara U dengan cara membagi laju alir volume yang ditunjukan oleh rotameter G dengan luas permukaan

Luas permukaan(A)=

=

= 21,65 cm2

= 0,002165 m2

2.2.1. Diameter partikel 0-125 mQ (L/menit)Q (m3/s)A (m2)U (m/s)log Ulog P unggun 3 cmlog P unggun 4 cmlog P unggun 5 cm

NaikTurunNaikTurunNaikTurun

80,000130,0021650,060046-1,22151-0,52288--0,39794-0,14613-

100,000160,0021650,073903-1,13134-1,00000--0,22185-0,34242-

120,000200,0021650,092379-1,03443-0,52288--0,22185--0,52288-

140,000230,0021650,106236-0,97373-0,39794--0,39794-0,11394-

160,000260,0021650,120092-0,92048-0,30103-1,00000-0,22185-0,52288-0,39794-1,00000

180,000300,0021650,138568-0,85834-0,15490-0,52288-0,22185-0,301030,00000-0,52288

200,000330,0021650,152425-0,81694-0,30103-0,30103-0,09691-0,09691-0,39794-0,39794

2.2.2. Diameter partikel 125-250 m

Q (L/menit)Q (m3/s)A (m2)U (m/s)log Ulog P unggun 3 cmlog P unggun 4 cmlog P unggun 5 cm

NaikTurunNaikTurunNaikTurun

80,000130,0021650,060046-1,22151-0,52288-0,69897-0,30103-0,221850,079180,11394

100,000160,0021650,073903-1,13134-0,52288-0,39794-0,09691-0,096910,146130,17609

120,000200,0021650,092379-1,03443-0,69897-0,39794-0,04576-0,045760,204120,20412

140,000230,0021650,106236-0,97373-0,39794-0,221850,000000,041390,255270,25527

160,000260,0021650,120092-0,92048-0,15490-0,154900,041390,079180,278750,27875

180,000300,0021650,138568-0,85834-0,09691-0,096910,176090,113940,301030,30103

200,000330,0021650,152425-0,81694-0,04576-0,045760,176090,176090,361730,36173

2.2.3. Diameter partikel 250-500 m

Q (L/menit)Q (m3/s)A (m2)U (m/s)log Ulog P unggun 3 cmlog P unggun 4 cmlog P unggun 5 cm

NaikTurunNaikTurunNaikTurun

80,000130,0021650,060046-1,22151---0,22185-0,30103--1,00000

100,000160,0021650,073903-1,13134-0,39794-0,522880,000000,00000-1,00000-0,52288

120,000200,0021650,092379-1,03443-0,30103-0,397940,113940,11394-0,39794-0,22185

140,000230,0021650,106236-0,97373-0,30103-0,397940,146130,11394-0,09691-0,04576

160,000260,0021650,120092-0,92048-0,30103-0,397940,146130,146130,041390,07918

180,000300,0021650,138568-0,85834-0,22185-0,301030,146130,146130,176090,14613

200,000330,0021650,152425-0,81694-0,22185-0,221850,146130,146130,176090,17609

2.3. Perhitungan bilangan Reynold

NRe = gas = 1,8464 x 10-5 kg/m.s

2.3.1. Diameter partikel 0-125 m

Q (L/menit)Dp (m) x 10-5p (kg/m3)U (m/s)gas x 10-5 (kg/m.s)NRe

86,251866,77300,0600461,8464379,4284

106,251866,77300,0739031,8464466,9902

126,251866,77300,0923791,8464583,7394

146,251866,77300,1062361,8464671,3012

166,251866,77300,1200921,8464758,8568

186,251866,77300,1385681,8464875,6059

206,251866,77300,1524251,8464963,1678

2.3.2. Diameter partikel 125-250 m

Q (L/menit)Dp (m) x 10-5p (kg/m3)U (m/s)gas x 10-5 (kg/m.s)NRe

818,752071,06270,0600461,84641262,853

1018,752071,06270,0739031,84641554,286

1218,752071,06270,0923791,84641942,862

1418,752071,06270,1062361,84642234,295

1618,752071,06270,1200921,84642525,706

1818,752071,06270,1385681,84642914,283

2018,752071,06270,1524251,84643205,715

2.3.3. Diameter partikel 250-500 m

Q (L/menit)Dp (m) x 10-5p (kg/m3)U (m/s)gas x 10-5 (kg/m.s)NRe

837,502191,46660,0600461,84642672,541

1037,502191,46660,0739031,84643289,292

1237,502191,46660,0923791,84644111,626

1437,502191,46660,1062361,84644728,376

1637,502191,46660,1200921,84645345,082

1837,502191,46660,1385681,84646167,417

2037,502191,46660,1524251,84646784,167

2.4. NRe>1000

= 1,1882 kg/m32.4.1. Diameter partikel 125-250 m

Q (L/menit)Dp (m) x 10-5p (kg/m3)f (kg/m3)NReUmf (m/s)

818,752071,06271,18821262,8530,013332

1018,752071,06271,18821554,2860,013332

1218,752071,06271,18821942,8620,013332

1418,752071,06271,18822234,2950,013332

1618,752071,06271,18822525,7060,013332

1818,752071,06271,18822914,2830,013332

2018,752071,06271,18823205,7150,013332

2.4.2. Diameter partikel 250-500 m

Q (L/menit)Dp (m) x 10-5p (kg/m3)f (kg/m3)NReUmf (m/s)

837,502191,46661,18822672,5410,028215

1037,502191,46661,18823289,2920,028215

1237,502191,46661,18824111,6260,028215

1437,502191,46661,18824728,3760,028215

1637,502191,46661,18825345,0820,028215

1837,502191,46661,18826167,4170,028215

2037,502191,46661,18826784,1670,028215

2.5. 20