Fabric filterJoni HermanaRachmat BoedisantosoJurusan Teknik Lingkungan FTSP ITSKampus Sukolilo, Surabaya 60111TEKNOLOGI PENGENDALIAN PENCEMAR UDARASemester Ganjil 2010-2011

Fabric Filtration merupakan alat kontrol udara yang paling umum dipergunakanFabric filter menggunakan filter yang terbuat dari nilon atau wol Partikulat yang telah disisihkan/ terkumpul kemudian dibersihkan dengan mekanisme pembersihan tertentu.

Fabric filter juga disebut :Baghouse Fabric filter collectors, Bag filters, Fabric dust collectors, Filter collectors, Dust collectors, Cloth collectors Filter house.

keuntungan dan kerugian Fabric Filter :

Keuntungan penggunaan fabric filter adalah :Efisiensi sangat tinggi, bahkan untuk partikel yang halusDapat dipakai untuk berbagai macam debuDapat untuk volume gas yang besarDapat beroperasi pada pressure drop yang rendahSedangkan kerugiannya adalah :Memerlukan tempat luasBahan filter dapat rusak pada temperatur tinggi atau bahan asamTidak dapat beroperasi pada lingkungan yang lembabPotensial kebakaran

Fabric filter terdiri atas :inlet, outlet, filter bag, hopper

Mekanisme pengumpulan Fabric Filter pada umumnya ada tiga cara utama, yaitu :Impaction, partikel memiliki gaya inersia yang terlalu besar untuk mengikuti aliran garis pada filter fiber sehingga tertumbuk pada permukaan filterInterception, partikel mempunyai inersia yang sangat kecil (partikel yg lebih kecil). Partikel akan berada pada aliran viscous, bergerak melambat dan menyentuh barrier dan berhentiDiffusion, partikel lebih kecil dai 1 mikron berada pada kisaran gerak Brown, sehingga terjadi gerakan random yang akhirnya terintersepsi dengan dust cake

Proses Filtrasi Fabric Filter terdapat dua jenis desain yang dapat digunakan yaitu Interior Filtration, partikulat dikumpulkan pada bagian dalam dari bag filter. Gas yang mengandung partikulat memasuki fabric filter melalui bagian bawah dari kolektor dan diarahkan ke dalam bag dengan menggunakan diffuser vanes atau baffle dan juga cell plate.Exterior Filtration, partikulat dikumpulkan pada bagian luar dari bag fliter. Proses penyaringan berlangsung dari luar bag filter ke dalam bag filter.

Jenis Proses filtrasi ( kiri : Interior Filtrasi, kanan : Eksterior Filtrasi)

Terdapat beberapa cara pembersihan yang dapat dipergunakan untuk menyisihkan partikulat yang menempel pada permukaan bag filter, tiga cara yang paling sering digunakan adalah :(i). ShakingMechanical shaking menggunakan motor yang dihubungkan dengan bagEnergi yang diperlukan rendahGerakan dan kecepatan tergantung endapan debuArah gerakan Horisontal atau verticalGerakan di bagian atas frame tempat bag diletakkanAliran gas berhenti saat dilakukan proses pembersihan

Shaker baghouse umumnya menggunakan interior filtrationDiameter 15,2 45,7 cm ( 6-18 inch )Panjang sampai 12,2 m ( 40 ft )Lama pembersihan 30 dt beberapa menitTerdiri dari beberapa kompartemen

(ii). Reverse AirMekanisme yang paling sederhanaAliran udara kotor dihentikanMengalirkan backwash air (udara bersih yang berlawanan arah)Aliran udara bertekanan rendahDebu akan jatuh ke hopperLama pembersihan 30 menit beberapa jamDurasi pembersihan 10 30 detikTerdapat ring dengan jarak 10 46 cmReverse air baghouse berdiameter 20 46 cm, dan panjang 6,1 12,2 cmTerdiri dari beberapa kompartemenGambar 7.14 menunjukkan typical reverse air

Typical Reverse Air Baghouse

(iii). Pulse JetDisebut juga pressure jet cleaning40 50% baghouse baru di AmerikaMenggunakan high pressure jet dari udaraSitem exterior filtrationMenimbulkan shock wavePulse jet baghouse berdiameter 10,2 16,2 cmPanjang umumnya 2,4 3,7 tapi dapat mencapai 7,6 cm

Bahan bag houseWoven, terbuat dari yarn, dipakai untuk pembersihan energi rendah Felted filter terdiri dari fiber yang dikompres ke dalam mar dan dilekatkan pada wovenAda yang terbuat dari bahan alam seperti katun atau wolTemperatur lebih kecil dari 212oF atau 100oCKatun temp lebih kecilFiber sintesisNilon, orlon dan polyester tahan temperatur lebih tinggi dan tahan terhadap bahan kimiaPolypropylen paling murah dan banyak digunakan

Nilon memiliki abrasive resistant yang paling tinggiPolyester atau Dacron baik untuk menahan asam, alkali dan abrasi dan relatif murahNomex buatan DupontMembran material terbuat dari berbagai jenis fiber yang disusun membentuk membrane diantaranya adalah Gore-Tex membrane, jenis ini dapat mereduksi emisi dengan baik, pressure drop yang relatif rendah, umur bag yang meningkat dan ratio air-cloth yang lebih tinggi

Parameter yang penting dan perlu dipertimbangkan dalam merancang Fabric Filter diantaranya adalah :(i). Pressure DropDinyatakan sebagai pressure drop per unit area sebgai fungsi dari karakteristik medium filterBiasanya berkisar 2-4 inchDihitung dengan cara :

dimana :pf= pressure drop sepanjang FFk1= resistensi FF (inch air /menit atau cm/menit), merupakan fungsi dari karakteristik viscositas gas dan filter seperti ketebalan dan porositas (permeabilitas)Vf= kecepatan filtrasi (ft/menit atau m/menit)pf= pressure drop sepanjang cake dalam inch (cm)k2= resistensi dari cake (inch air /menit atau cm/menitC1= dust loading (lb/ft3 atau kg/m3) ditentukan secara experimen. Koefisien ini tergantung dari viscositas gas, densitas partikel dan porositas.

(ii). Kecepatan PenyaringanKecepatan penyaringan dinyatakan sebagai :

kecepatan merupakan kecepatan superficial filtering

(iii). Performance Factor Salah satu variable yang penting dalam mendesain baghouse adalah ratio air to cloth (A/C) atau ratio udara terhadap bahan filter A/C menggambarkan berapa banyak gas kotor yang melewati permukaan filter dengan luas tertentu selama waktu tertentu.Ratio yang tinggi berarti sejumlah besar udara yang melewati fabricSatuan cm3/detik/cm2 atau ft3/menit/ft2Tergantung dari mekanisme pembersihan, bahan filter dan partikel dust yang tersaring