e. size reduction otk

Upload: yanniputri

Post on 10-Oct-2015

31 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

hjgyutgyufikdtwedfyghjk

TRANSCRIPT

  • BAB I

    PENDAHULUAN

    I.1 Latar Belakang

    Pengoperasian unit size reduction dalam industri kimia dan mineral

    sering mengakibatkan biaya tinggi karena operasi yang kurang efisien. Hal ini

    disebabkan adanya sifat fisis dari beban yang beranekaragam. Segi lain yang

    mengakibatkan size reduction tidak efisien adalah kebutuhan energi untuk

    membentuk permukaan baru. Energi ini berbanding terbalik dengan ukuran

    partikel yang dihasilkan.

    I.2 Rumusan Masalah

    Size reduction dipandang tidak efisien dari beberapa segi, salah satunya

    adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk mendapatkan ukuran partikel

    sesuai keinginan. Dalam percobaan ini dilakukan pengukuran dan

    perhitungan besarnya jumlah energi yang dibutuhkan dalam proses size

    reduction dengan menerapkan beberapa persamaan yang sudah ada.

    I.3 Tujuan Percobaan

    1. Mampu melakukan pengukuran partikel dengan metode sieving

    2. Mampu mengukur daya (energi) yang terpakai pada size reduction dengan

    kapasitas yang berbeda-beda

    3. Mampu menghitung reduction ratio untuk bahan yang berbeda-beda

    4. Mampu menerapkan Hukum Kick dan Rittinger dan menghitung indeks

    kerja

    5. Mampu menghitung power transmission factor (energy penggerusan)

    6. Mampu membuat laporan praktikum secara tertulis

  • I.4 Manfaat Percobaan

    1. Memahami dan mengetahui cara menghitung besarnya reduction ratio,

    daya, dan energy penggerusan dengan ukuran partikel yang berbeda-beda.

    2. Mampu menerapkan Hukum Kick dan Rittinger dan menghitung indeks

    kerja dalam percobaan.

  • BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    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.

    II.1. Macammacam Alat Size Reduction Menurut Produk

    a. Crusher

    Alat size reduction yang memecahkan bongkahan padatan yang besar

    menjadi bongkahanbongkahan yang lebih kecil, dimana ukurannya

    sampai batas beberapa inch.

    Primary crusher

    Mampu beroperasi untuk segala ukuran feed. Produk yang dihasilkan

    mempunyai ukuran 610 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 210 mesh.

    Operasi size reduction sering digunakan pada indusriindustri 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.

    II. 2. Hukum-hukum Size Reduction

    a. Hukum Rittinger

    Rittinger beranggapan bahwa besarnya energy yang diperlukan

    untuk size reduction berbanding lurus dengan luasan baru partikel /

    perbandingan luas permukaan partikel. Setelah reduksi dibuat model

    kubik kubusan dengan volume R x F x P inch. Bila F=F, n=1, maka

    luasan baru yang ditimbulkan pada operasi reduksi (3(n-1)F2).

    Dimisalkan energy yang dibutuhkan untuk pertambahan luas line BHFE.

    Energy yang diperlukan untuk pemecahan kubus:

    E =3BF2(F-1)

    = 3 B F2 (n-1)

    F3 = 3 B (n-1) D

    Untuk partikel yang berbentuk kubus, kebutuhan energy yang

    bisa dihitung dengan menganggap luasan partikel tersebut mempunyai

    perbandingan tertentu (k) dengan partikel pada luasan yang sama /

    ukuran sama berbentuk kubus, sehingga :

  • Persamaan di atas dikenal dengan persamaan Rittinger. Masih

    banyak terdapat kekurangan dari hasil percobaan zat padat terhadap

    fraksi-fraksi yang ukurannya lebih kecil dari hasil yang terletak di

    Hukum Rittinger.

    b. Hukum Kick

    Kick beranggapan bahwa energy yang dibutuhkan untuk

    pemecahan partikel zat padat adalah berbanding lurus dengan ratio dari

    feed dengan produk. Secara matematis dinyatakan dengan:

    HP = k log D/d

    dimana,

    HP : tenaga yang dibutuhkan untuk memecahkan partikel zat

    padat atau feed

    k : konstanta Kick

    D : diameter rata-rata feed

    Memecah partikel kubus berukuran lebih dari /2 inch adalah

    sama besarnya dengan energy yang dibutuhkan untuk memecah partikel

    /2 inch menjadi 1/4 inch.

  • c. Hukum Bond

    Persamaan lain yang bisa digunakan adalah persamaan Bond.

    Bond beranggapan bahwa energy 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

    : sphericity

    Tenaga sphericity untuk berbagai macam produk dapat dilihat

    dari bermacam buku, misalnya Mc Cabe table 261 halaman 80.

    Besarnya energy 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 energy dalam Kwh tiap ton feed yang dibutuhkan

    untuk mereduksi feed dengan ukuran yang sangat besar sampai

    menghasilkan produk yang 90% mampu melewati saringan 100,

    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:

  • Harga indeks tenaga Wi dapat dibaca pada Mc Cabe hal 77 tabel 271.

    Peramaan umum : dE = dx/xn

    dimana, E : energy 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:

    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 energy mereduksi

    bahan, memperkirakan ukuran jenis pesawat.

    II. 3. Beberapa Arti Diameter

    a. Trade Aritmathic Average Diameter (TAAD)

    TAAD didefinisikan sebagai diameter ratarata berdasarkan

    jumlah.

  • dimana,

    Di : diameter partikel

    Ni : jumlah partikel dengan diameter Di

    Mi : massa total partikel dengan diameter Di

    m : massa partikel dengan diameter Di

    Vi : volume total partikel dengan diameter Di

    C : konstanta yang harganya tergantung dari titik partikel,

    sehingga:

    D3 adalah volume partikel untuk bola = a/b, kubus = 1

    V : volume partikel dengan diameter Di

    b. Mean Surface Diameter

    Didefinisikan sebagai diameter rata rata berdasarkan luas

    permukaan jumlah partikel x luas

  • dimana, B : konstanta yang harganya tergantung bentuk

    partikel, untuk bola B = 2 dan untuk kubus B = 6.

    c. Mean Volume Diameter

    Didefinisikan sebagai diameter ratarata berdasarkan volume

    Jumlah total = Ni. Vi = Ni . Ci. Di3 . n

    = C (D vol)3

    .

    = C (D vol)3

    D vol =

  • BAB III

    METODE PERCOBAAN

    III.1 Alat dan Bahan

    1. Alat yang digunakan : Hammer mill

    2. Bahan yang digunakan : batu bata

    III.2 Variabel Percobaan

    1. Variabel tetap

    - Ukuran batu bata : 2 cm; 3 cm; 4.5 cm

    - Berat batu bata : 200 gram; 300 gram

    2. Variabel berubah

    - Waktu pengayakan : 15 menit sampai berat konstan

    III.3 Gambar Alat Utama

    Gambar 3.1 Gambar Alat Hammer Mill-Crusher

    rotor

    screen

    hammer

    rod

    umpan masuk

    produk keluar

  • III.4 Respon

    1. Ukuran partikel

    2. Luas partikel per satuan berat

    3. Daya terpakai

    III.5 Data yang Dibutuhkan

    1. Kuat arus

    2. Waktu

    3. Berat

    III.6 Prosedur Percobaan

    1. Menyiapkan batu bata.

    2. Melakukan pengukuran partikel bahan sebelum dimasukkan ke dalam

    hammer mill.

    3. Tentukan bukaan tutup feeder sesuai dengan kapasitas yang diinginkan,

    usahakan jangan terlalu lebar supaya bahan yang masuk tidak terlalu besar.

    4. Ukur ampere atau daya yang terpakai dengan menggunakan ampere meter

    pada waktu pesawat jalan tanpa beban.

    5. Masukkan bahan ke dalam pesawat dalam jumlah tertentu sesuai variabel.

    6. Ukur ampere atau daya yang terpakai dengan menggunakan ampere meter

    pada waktu pesawat jalan sesuai variabel.

    7. Kumpulkan hasil dan jumlah tertentu untuk diukur ukuran partikelnya.

    8. Pengukuran dilakukan dengan standar sieving.

  • DAFTAR PUSTAKA

    Brown, G.G. 1979.Unit Operation. Modern Asia Edition. Mc Graw Hill Book.

    Co.Ltd. Tokyo. Japan.

    Mc. Cablpe, W.L. 1985.Unit Operation of Chemical Engineering. Tioon Well

    Finishing Co. Ltd. Singapura.

    Perry, R.H. 1978.Chemical Engineers Handbook. Mc Graw Hill. Kogakusha.

    Tokyo. Japan.