laporan tetap fluid mixing

38
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Keberhasilan proses operasi kimia tergantung pada effektifitas pencampuran dan pengadukan dari fluida. Pengadukan yang dilakukan akan menyebabkan suatu material akan bergerak secara sfesifik (tertentu), sedangkan pencampuran adalah pendistribusian yang acak dan melalui satu atau yang lainnya dari dua atau lebih phase. Suatu material yang homogen, seperti air dingin dalam tanki yang penuh dalam tanki dapat diaduk tetapi tidak dapat dilakukan pencampuran sebelum ditambahkan material lain ke dalam tanki. Jadi jelaslah bahwa pengadukan (agitasi) tidaklah sama dengan pemcampuran (mixing). Tidak seperti unit pengoperasian yang lainnya, proses pencampuran dibutuhkan untuk melakukan beberapa tugas seperti pemompaan, perpindahan panas dan perpindahan massa secara cepat. Peralatan pencampuran yang digunakan untuk kepentingan komersial sangatlah banyak, misalnya pencampuran yang digunakan untuk memproduksi bahan kimia, makanan, obat-obatan dan lain sebagainya. Tugas dari mixer (pencampur) itu sendiri adalah :

Upload: nora-gunawan

Post on 29-Dec-2015

65 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Tetap Fluid Mixing

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Keberhasilan proses operasi kimia tergantung pada effektifitas pencampuran

dan pengadukan dari fluida. Pengadukan yang dilakukan akan menyebabkan suatu

material akan bergerak secara sfesifik (tertentu), sedangkan pencampuran adalah

pendistribusian yang acak dan melalui satu atau yang lainnya dari dua atau lebih

phase. Suatu material yang homogen, seperti air dingin dalam tanki yang penuh

dalam tanki dapat diaduk tetapi tidak dapat dilakukan pencampuran sebelum

ditambahkan material lain ke dalam tanki. Jadi jelaslah bahwa pengadukan (agitasi)

tidaklah sama dengan pemcampuran (mixing).

Tidak seperti unit pengoperasian yang lainnya, proses pencampuran

dibutuhkan untuk melakukan beberapa tugas seperti pemompaan, perpindahan panas

dan perpindahan massa secara cepat.

Peralatan pencampuran yang digunakan untuk kepentingan komersial

sangatlah banyak, misalnya pencampuran yang digunakan untuk memproduksi bahan

kimia, makanan, obat-obatan dan lain sebagainya.

Tugas dari mixer (pencampur) itu sendiri adalah :

Mencampur cairan yang dapat bercampur (misible)

1. Mengontakan cairan-cairan yang tidak dapat bercampur, misalnya proses

ekstraksi solvent

2. Proses emulsi untuk menghasilkan produk yang stabil

3. Melarutkan padatan kasar pada cairan dengan viskositas rendah

4. Dispersi padatan halus dalam cairan dengan viskositas tinggi

5. Dispersi padatan halus dalam cairan, misalnya proses fermentasi

6. Mengontakkan gas/padatan/cairan pada reaksi katalitik

Page 2: Laporan Tetap Fluid Mixing

Tetapi yang menjadi masalah bahwa tidak satupun alat yang dapat melakukan

fungsi dari pencampuran secara menyeluruh dan effisien karena disebabkan biaya

pengoperasian yang sangat tinggi.

Sehubungan dengan hal tersebut, maka sangatlah perlu untuk mngetahui

proses pencampuran ataupun pengadukan secara lebih dalam, tentang alat yang

digunakan ataupun cara yang tepat sehingga nantinya akan diperoleh hasil yang

optimal serta dapat menekan biaya yang digunakan seminimal munkin.

1.2 Tujuan

Dengan melakukan percobaan ini, maka :

1. Dapat mengetahui pola aliran yang ditimbulkan oleh dua impeller yang berbeda

(propeller dan padle).

2. Dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi adanya perbedaan pola

aliran.

3. Dapat mengetahui pengaruh yang ditimbulkan oleh penggunaan baffle pada

proses pencampuran.

4. Dapat mengetahui konduktifitas dari larutan garam terhadap kecepatan perputaran

impeller dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai konduktivitas tersebut.

1.3 Permasalahan

Adapun masalah-masalah yang akan diketahui melalui percobaan ini adalah :

1. Bagaimanakah pengaruh penggunaan dari dua impeller yang berbeda (type

propeller & padle) terhadap kualitas campuran yang dihasilkan.

2. Bagaimanakah pengaruh penggunaan baffle dalam proses pencampuran.

3. Bagaimanakah pengaruh kecepatan putaran impeller yang berbeda dalam proses

pencampuran.

4. Bagaimanakah pengaruhi penggunaan bahan dalam proses pencampuran.

5. Faktor-faktor yang mempengaruhi pola aliran dan kualitas campuran dalam

proses pencampuran.

Page 3: Laporan Tetap Fluid Mixing

6. Pengaruh kecepatan putaran impeller terhadap konduktivitas larutan garam.

1.4 Hipotesa

Hipotesa yang dapat ditarik sebelum melakukan percobaan ini adalah :

1. Semakin besar kecepatan putaran impeller maka semakin cepat pula terjadinya

homogenitas dalam campuran.

2. Dengan penggunaan buffle maka aliran yang terjadi adalah turbulen sehingga

proses pencampuran akan terjadi lebih cepat.

3. Semakin kecil ukuran padatan yang akan dicampur atau dilarutkan maka semakin

cepat pula terjadinya homogenitas.

4. Semakin kecil viskositas cairan yang digunakan semakin cepat terjadinya

homogenitas.

1.5 Manfaat

Manfaat-manfaat yang dapat diambil melalui percobaan ini adalah :

1. Dapat mengetahui prinsip dasar dari percobaan fluid mixing apparatus.

2. Dapat mengetahui perbedaan pola aliran yang ditimbulkan oleh dua buah impeller

(Propeller & turbin).

3. Dapat mengetahui faktor-faktor yang menyebabkan pola aliran yang berbeda,

seperti padatan yang digunakan, viskositas cairan, kecepatan putaran impeller dan

lain sebagainya.

4. Dapat mengetahui besarnya daya hantar listrik yang ditimbulkan sebagai

pengaruh dari kecepatan putaran.

5. Dapat mengetahui perbedaan yang terjadi pada pencampuran liquid yang

menggunakan baffle dan tidak menggunakan baffle (tidak terbentuk vortex dan

terbentuk vortex).

Page 4: Laporan Tetap Fluid Mixing

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mechanically Agitated Vessel

2.1.1 Vessel

Vessel biasanya berbentuk tanki silinder vertikal dimana di dalamnya akan

diisikan fluida dengan kedalaman yang sama dengan diameter tanki. Tetapi pada

beberapa sistem pengontakan gas atau cairan dengan kedalaman cairan sekitar 3 kali

diameter tanki maka akan digunakan banyak impeller. Diameter vessel berkisar

antara 0,1 meter untuk unit yang kecil hingga 10 meter ataupun lebih untuk instalasi

industri besar.

Bagian dasar tangki dapat berbentuk datar, lengkungan atau lancip (kerucut)

tergantung pada faktor kemudahan pada saat pengurasan atau pada zat padat yang

terlarut. Bentuk yang sering digunakan adalah bentuk lengkungan karena sudut yang

ada sangat minimalis sehingga zat padat tidak ada yang terselip dan akan rata

tercampur. Sedangkan jika bentuk kerucut (cone) yang digunakan makan harus

dipastikan bahwa pencampuran dapat dilakukan dengan sempurna dengan cara

menurunkan posisi impeller, Tetapi hal ini akan sangat berbahaya jika immpeller

terlalu dekat dengan permukaan dinding vessel terutama jika sampai bersentuhan

akan mengakibatkan alat menjadi rusak.

Dalam kasus lainnya sering pula digunakan 2 buah impeller pada bagian atas.

Walaupun bawah vessel untuk memperoleh pencampuran yang sempurna. Pada

design mixer atau settler untuk solvent extraction biasanya digunakan tanki segi

empat karena pertimbangan harga yang lebih murahh untuk kapasitas yang besar dan

juga lebih mudah mengkombinasikannya dengan settler.

Page 5: Laporan Tetap Fluid Mixing

2.1.1 Baffle

Untuk mencegah terjadinya pembentukan ruang udara (vortex) pada saat

cairan-cairan dengan viskositas rendah diaduk dalam tanki silinder vertikal dengan

impeller yang berada pada pusatnya, maka digunakanlah baffle yang dipasang pada

dinding vessel. Baffle yang digunakan biasanya memiliki jarak yang sama sekitar 1 -

10 dari diameter tanki.

Tabel 2.1 Kebutuhan tenaga pada mevhanically agitated system

ProsesTenaga yang digunakan

(HP/1000 gal)

Pengadukan yang sangat tinggi

Emulsifikasi

Disolving padatan

Disolving gas yang sedikit larut

Pengadukan yang tinggi

Perpindahan panas yang cepat

Pengontakan

Pengadukan yang sedang

Disolving gas yang larut (sedang)

Padatan yang tersuspensi

Pencucian

Perpindahan panas yang menengah

Pengadukan yang rendah

Ekstraksi cairan

Kristalisasi

Stirring

Pencampuran

Disolving gas yang dapat larut

15 - 25

10 - 12

3 - 10

1,5 - 2,5

1,5 - 2,0

1,0 - 2,0

1,0 - 1,6

1,0 - 1,5

0,9 - 1,3

0,7 - 1,0

0,8 - 1,2

0,5 - 0,9

0,5 - 0,8

0,5 - 0,8

Page 6: Laporan Tetap Fluid Mixing

Baffle biasanya tidak menempel pada dinding vessel sehingga secara

kebetulan akan terdapat celah antara baffle dengan dinding vessel. Baffle umumnya

tidak digunakan pada cairan dengan viscositas tinggi dimana pembentukan vortex

bukanlah menjadi masalah yang penting. Baffle dipasang pada mixing vessel untuk

menambah turbulensi. Walaupun penggunaan baffle menaikkan jumlah tenaga atau

energi, tetapi di sisi lain memilki keuntungan yaitu terjadinya perpindahan panas

secara terus menerus dan waktu yang dibutuhkan untuk mencampur lebih cepat.

Ketika waktu yang digunakan pada proses pencampuran sangatlah sedikit,

pencampur yang terbaik adalah pencampur dengan jumlah tenaga yang terkecil dan

waktu yang sangat pendek.

2.1.3 Impeller

Beberapa tipe impeller, yaitu : propeller, turbin, paddle, anchor, helical ribbbon,

helical screw. Penggunaan impeller diatas tergantung pada geometri vessel (tanki),

visikosita cairan.

Untuk viscositas yang lebih kecil dari 2000 cP, maka digunakan impeller dengan

tipe propeller.

Untuk viscositas antara 2000 cP - 50000 cP, maka digunakan impeller dengan tipe

turbin.

Untuk viscositas antara 10000 cP - 1000000 cP, maka digunakan impeller tope

anchor, helical ribon dan paddle

Untuk viscositas diatas 1 juta cP, digunakan pencampuran khusus, seperti

banburg mixer, kneaders, extrudes, sigma mixer dan beberapa tipe lainya.

Tabel 2.2 Pemilihan jenis impeller berdasarkan pemakaian

Page 7: Laporan Tetap Fluid Mixing

PenggunaanJenis Impeller

Propeller Turbine Paddle

Pencampuran

Dispersi

Suspensi padatan

Reaksi

Dispersi gas

Pengubah panas

Kristalisasi

1

2

2

2

3

2

2

2

1

1

1

1

1

1

3

3

3

3

3

2

1

Keterangan: 1 = Banyak digunakan

2 = Kadang-kadang digunakan

3 = Jarang digunakan

Ukuran impeller tergantung pada jenis impeller dan kondisi operasi seperti

yang dijelaskan oleh Reynolds, Froude, and Power sebagai suatu karakteristik yang

saling mempengaruhi. Untuk impeller jenis turbin, perbandingan diameter dari

impeller dan vessel berada pada range, d/D = 0,3 -0,6, harga terendah berada pada

rpm yang tinggi sebagai contih dipersi gas.

Kecepatan impeller standar yang digunakan untuk kepentingan komersil

(industri) adalah 34, 45, 56, 68, 84, 100, 125, 155, 190, dan 320 rpm. Tenaga yang

dibutuhkan biasanya tidak cukup untuk digunakan secara kontinue untuk mengatur

gerakan steam turbin. Dua kecepatan driver mungkin dibutuhkan pada saat torques

awal sangat tinggi.

2.2 Jet Mixer

Page 8: Laporan Tetap Fluid Mixing

Pencamuran dalam sebuah vessel; dilakukan untuk viskositas rendah dengan

menggunakan jet nozzle yang dimasukkan dalam vessel dimana cairan dengan

viskositas tinggi dialirkan kedalam jet nozzle. Pompa digunakan untuk mengeluarkan

sebagian liquid dari vessel dan dikembalaikan melalui nozzle melalui vessel. Transfer

momentum dari jet viskositas tinggi menuju liquid dalam vessel menyebabkan aksi

pencmpuran sirkulasi dalam tanki.

2.3 In-line Static Mixer

In-line static mixers digunakan untuk operasi pencampuran dan pelarutan

dalam jumlah yang besar. Sebuah unit tetap diletakkan dalam sebuah pipa dan

pencampur dimasukkan oleh sistem pemompaan. Untuk kasus pencmpuran liquid

kental secara laminer, pencampuran dilakukan dengan mekanisme slicing dan

folding. Proses pencampuran ini memberikan peningkatan dalam produk campuran

sebagai jumlah dari elemen pencampuran yang diulang meningkat. Dalam kasus

pelarutan liquid/liquid dan gas liquid seperti mekanisme diatas tidak berpengaruh dan

biasanya operasi terjadi secara turbulen.

2.4 In-Line Dynamic Mixer

Untuk operasi pencampuran dimana membutuhkan produksi continue dari

solid yang dilarutkan dan emulsi, In-Line Dynamic Mixers adalah salah satu bentuk

mixer yang dapat digunakan. Alat ini terdiri dari sebuah rotor dimana spin adalah

kecepatan tinggi di dalam sebuah casing dan umpan material dipompakan secara

continue menuju unit. Di dalam casing, shear force fluida yang tinggi digunakan pada

operasi pelarut.

2.5 Unit Pelarutan dengan Kecepatan Tinggi

Type peralatan ini serupa dengan In-Line Dynamic Mixer, tetapi dalam kasus

ini alat digunakan dalam sebuah vessel. Alat pencampur ini terdiri dari rotor

kecepatan tinggi di dalam vessel dimana fluida dimasukkan ke aksi shearing intensif.

2.6 Mills

Page 9: Laporan Tetap Fluid Mixing

Beberapa kegiatan kimia termasuk pelarutan solid dan pengemulsian tidak

dapat dilakukan di dalam vessel yang dicampur secara mekanik karena tidak mungkin

dapat menurunkan tegangan tinggi untuk memecah partikel agregat dalam

memperoleh kualitas pelarutan atau menciptakan emulsi yang stabil. Mills dapat

digunakan dalam operasi pelarutan dimana pelarutan partikel dilakukan dengan

crushing atau shearing.

2.7 Valve Homogenizers

Unit ini mempunyai bagian pemompaan untuk menyuplai material yang akan

dilarutkan melalui sebuah orifice terkecil. Tekanan tinggi akan diturunkan mendekati

tekanan fluida melalui sebuah orifice sehingga menghasilkan shear force tinggi

dimana emulsi dan suspensi koloid akan dihasilkan secara continue.

2.8 Ultrasonic Homogenizers

Material yang akan diproses dipompakan pada tekanan tinggi (diatas 150 bar)

melalui orifice yang didesain secara khusus untuk menghasilkan aliran dengan

kecepatan tinggi melalui sebuah blade yang digoyangkan atau digetarkan pada

ftrekwensi ultrasonic.

2.9 Extruders

Pelarutan dalam industri plasit biasanya dilakukan dalam extruders. Feed yang

biasanya mengandung polimer utama dalam bentuk granular atau bubuk, bersama-

sama dengan aditif seperti stabilizer, plastizer, pigmen berwarna, dll. Selama proses

dalam extruders dikeluarkan pada tekanan tinggi dan laju kontrol dari extruders untuk

pembentukan.

Parameter yang mempengaruhi klasifikasi agligator

Page 10: Laporan Tetap Fluid Mixing

1. Parameter Proses

* viskositas rendah

* kelarutan zat terlarut

* konduktivitas termal fluida dan zat terlarut jika terjadi

perpindahan panas

* densitas fluida

* ukuran partikel solid

2. Parameter Mekanik

* diameter impeller

* rotasi impeler permenit

* bentuk impeler

* volume vessel

* bentuk vessel

* letak agitator terhadap vessel

Keberhasilan operasi suatu proses pengolahan tergantung pada efektifitas

pengadukan dan pencampuran zat dalam proses. Pengadukan diartikan sebagai

gerakan terinduksi menurut cara tertentu pada suatu bahan didalam bejana dimana

gerakan terinduksi menurut cara tertentu menurut bahan didalam bejana, dimana

gerakan mempunyai pola sirkulasi. Sedangkan pencampuran adalah peristiwa

menyebarnya bahan-bahan secara acak dimana bahan yang satu menyebar kedalam

bahan yang lain, sedangkan kedua bahan tersebut tadinya terpisah dalam dua fase

yang berbeda.

Pencampuran Solid-Liquid

Bila zat padat disuspensikan dalam tanki yang diaduk, ada beberapa cara

untuk mendifinisikan kondisi suspensi itu. Proses yang berbeda akan memerlukan

derajat suspensi yang berlainan pula, dan karena itu kita perlu menggunakan definisi

Page 11: Laporan Tetap Fluid Mixing

yang tepat dan korelasi yang semestinya didalam merancang atau dalam penerapan ke

skala besar.

1. Mendekati suspensi penuh

yaitu suspensi dimana masih terdapat sebagian kecil kelompok-kelompok zat

padat yang terkumpul didasar tanki agak kepinggir atau ditempat lain.

2. Partikel bergerak penuh

yaitu seluru partikel berada dalam suspensi atau bergerak disepanjang dasar tanki

3. Suspensi penuh atau Suspensi diluar dasar

yaitu seluruh partikel berada dalam keadaan suspensi dan tidak ada didasar tanki

atau tidak berada didasar tanki selama leih dari 1 atau 2 detik.

Pencampuran Liquid-Liquid

Pencampuran zat cair-cair (misible) didalam tanki merupakan proses yang

berlangsung cepat dalam daerah turbulent. Impeller akan menghasilkan arus

kecepatan tinggi, dan fluida itu mungkin dapat bercampur baik disekitar impeller

karena adanya keterbulenan yang hebat. Pada waktu arus itu melambat katrena

membawa ikut zat cair lain dan mengalir disepanjang dinding, terjadi juga

pencampuran radial sedang pusaran-pusaran besar pecah menjadi kecil, tetapi tidak

banyak terjadi pencampuran pada arah aliran.

Pencampuran Gas-Liquid

Dalam proses pencampuran gas dengan liquid, gas akan tersuspensi dalam

bentuk gelembung-gelembung kecil dengan tekanan tertentu.

Page 12: Laporan Tetap Fluid Mixing

BAB III

METODELOGI

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah :

Fluid Mixing Appartus

Impeller berbentuk Propeller dan Turbin

Baffle

3.1.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

Air ledeng

Pasir

Garam

3.2 Prosedur Percobaan

Pada percobaan ini digunakan alat Fluid Mixing Appartus, impellernya

berbentuk propeller dan turbin. Dilakukan percobaan 2 kali dengan baffle dan tanpa

baffle.

Percobaan pertama, tanpa baffle dimasukkan dalam bejana pencampur :

1. Fluid mixing apparatus diisi sebanyak 300 ml air

2. Bersihkan pasir, kemudian masukkan ke dalam alat fluid mixing apparatus untuk

melihat pola aliran dalam pencampuran

3. Hidupkan alat fluid mixing apparatus

4. Amati pola alirannya

5. Ukur konduktivitasnya

Percobaan kedua, prosedur percobaan sama saja dengan percobaan pertama hanya

perbedaannya terletak pada pemakaian baffle.

Page 13: Laporan Tetap Fluid Mixing

Kemudian bandingkan pola aliran pencampuran yang dilakukan oleh alat fluid

mixing apparatus pada kecepatan yang berbeda dan amati perbedaan pada

penggunaan baffle.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

Page 14: Laporan Tetap Fluid Mixing

I. Pola aliran tanpa menggunakan baffle,dengan jenis impeller paddle

1. Untuk 50 rpm

2. Untuk 100 rpm

3. Untuk 150 rpm

- vorteks belum terbentuk

- Pasir masih sedikit yang bercampur

- Aliran laminer

- vorteks mulai terbentuk dengan diameter

lingkaran atas sekitar 0.25 cm

- Pasir mulai bergerak searah putaran

impeller.

Page 15: Laporan Tetap Fluid Mixing

4. Untuk 200 rpm

5. Untuk 250 rpm

- vorteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 0.5 cm

- Pasir bercampur sekitar 15 % dari jumlah

pasir.

- vorteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 1.0 cm

- Pasir bercampur sekitar 25 % dari jumlah

pasir.

Page 16: Laporan Tetap Fluid Mixing

6. Untuk 300 rpm

7. Untuk 350 rpm

- vorteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 2.5 cm

- Pasir bercampur sekitar 60 % dari jumlah

pasir.

- vorteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 2.0 cm

- Pasir bercampur sekitar 45 % dari jumlah

pasir.

Page 17: Laporan Tetap Fluid Mixing

8. Untuk 400 rpm

II. Pola aliran menggunakan baffle,dengan jenis impeller turbin

- vorteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 3.5 cm

- Pasir bercampur sekitar 80 % dari jumlah

pasir.

- vorteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 4.0 cm

- Pasir bercampur sekitar 90 % dari jumlah

pasir.

Page 18: Laporan Tetap Fluid Mixing

1. Untuk 50 rpm

2. Untuk 100 rpm

3. Untuk 150 rpm

- Putaran aliran rendah, hampir tidak terjadi

vorteks, pasir yang ukuran partikelnya besar

dan kecil mengumpul tepat dibawah

impeller, butir halus tercampur, tidak ada

pengaruh buffle pada pola aliran.

- Terbentuk sedikit vorteks, Buffle sedikit

mempengaruhi pola aliran, keadaan pasir

hampir sama dengan keadaan 50 rpm

Page 19: Laporan Tetap Fluid Mixing

4. Untuk 200 rpm

- Terbentuk vorteks yang lebihbesar dari sebelumnya, pengaruh buffle masih sedikit, keadaan pasir belum menunjukkan perubahan yang menyolok.

- Pasir kecil sudah mulai bercampur, buffle

sudah mulai mempengaruhi pola aliran,

vorteks sudah sangat jelas

Page 20: Laporan Tetap Fluid Mixing

5. Untuk 250 rpm

6. Untuk 300 rpm

- Pola aliran lebih acak dari sebelumnya, vorteks lebih besar dari sebelumnya, keadaan pasir masih sama.

- Pasir besar yang berada dipinggir vessel

bergerak menuju pusat putaran impeller,

partikel kecil sudah bercampur.

Page 21: Laporan Tetap Fluid Mixing

7. Untuk 350 rpm

8. Untuk 400 rpm

- - pasir bercampur sekitar 95 % dari jmlah

pasir yang ada didalam vessel,permukaan

air bergelombang.

- Forteks terbentuk dengan diameter

lingkaran permukaan sekitar 1.5 cm

- Pasir bercampur sekitar 15 % dari jumlah

pasir.

Page 22: Laporan Tetap Fluid Mixing

BAB V

PEMBAHASAN

Hasil pengamatan pada percobaan ini memperlihatkan adanya perbedaan-

perbedaan pola aliran yang ditunjukkan oleh alat fluida mixing apparatus, dimana

pengadukan dilakukan dengan kecepatan yang bervariasi, dengan menggunakan

baffle dan tidak menggunakan baffle.

Impeller terletak vertikal dan persis berada dipusat tanki sehingga kompo

Pada fluida mixing apparatus tidak menggunakan baffle terdapat vortex dalam aliran

dimana vortex ini sangat merugikan karena menghambat proses pencampuran. Hal ini

disebabkan karena arus tangensial, biasanya kurang menguntungkan. Arus tangensial

mengikuti suatu lintasan berbentuk lingkaran di sekeliling poros dan menimbulkan

vortex pada permukaan zat cair, dan karena adanya sirkulasi aliran laminer cendrung

membentuk stratifikasi pada berbagai lapisan tanpa adanya longitudinal antara

lapisan-lapisan itu.

Pada percobaan ini digunakan pasir dan garam sebagai partikal padat pada

fluid mixing apparatus, dan arus sirkulasi cendrung melemparkan partikel-partikel itu

dengan gaya sentifugal keluar dan dari situ bergerak kebawah dan sampai kedasar

tanki, lalu ke pusat. Karena itu disini bukanlah pencampuran yang berlangsung, tetapi

terjadinya pengumpulan. Jadi karena dalam aliran sirkulasi zat cair bergerak menurut

arah gerakan daun impeller. Kecepatan relatif antara daun dan zat cair berkurang,

dan daya yang dapat diserap zat cair menjadi terbatas. Dalam bejana yang tidak

bersekat aliran putaran itu dapat dibangkitkan oleh segala jenis impeller, baik aliran

aksial maupun yang radial. Jadi jika putaran zat cait itu cukup kuat pola aliran

didalam tanki itu dapat dikatakan tetap, bagaimanapun bentuk rancang impeller. Pada

kecepatan impeller tinggi, vortex yang terbentuk sedemikian dalamnya sehingga

mencapai impeller dan gas dari atas permukaan zat cair akan tersedot kedalam zat

cair itu. Biasanya hal demikian tidak dikehendaki.

Page 23: Laporan Tetap Fluid Mixing

Pada saat menggunakan baffle pola aliran tampak tidak membentuk vortex,

sehingga pengadukan dan pencampuran lebih merata atau homogen. Karena tidak ada

vortex aliran tampak lebih membesar daripada menggunakan baffle. Jadi pada fluid

mixing apparatus dimana mempunyai agitator vertikal cara yang baik untuk

mengurangi vortex yang tidak dikehendaki yaitu dengan memasang sekat-

sekat(baffle) yang berfungsi menghalangi rotasi tanpa mengganggu aliran radial

fluida atau aliran longitudinal. Sekat yang sederhana namun efektif dapat dibuat

dengan memasang bilah-bilah vertikal terhadap dinding tanki.

Page 24: Laporan Tetap Fluid Mixing

BAB VI

KESIMPULAN & SARAN

6.1 Kesimpulan

Pengadukan menujukkan gerakan tereduksi menurut cara tertentu dalam suatu

bejana, dimana gerakan tersebut membentuk pola sirkulasi. Pencampuran adalah

peristiwa penyebaran bahan-bahan secara acak, dimana bahan yang satu menyebar

dalam bahan, sedangkan sebelumnya keduanya terpisah dalam dua fase atau lebih.

Dari percobaan dapat diambil beberapa kesimpulan :

1. Proses pengadukan dalam vessel yang mengunakan buffle lebih menguntungkan

daripada tanpa buffle

2. Dengan baffle dapat menghindari adanya vortex dan proses pencampuran akan

berlangsung lebih cepat.

3. Bila zat cair berviskositas rendah didalam bejana tidak bersekat (baffle), partikel-

partikelnya mungkin menjalani lintasan kecil-kecil selamanya dan mungkin

tidak bercampur sama sekali. Hanya sedikit energi yang diberikan untuk

pencampuran tetapi jika pada bejana dipasang sekat (baffle) maka energi yang

dibutuhkan lebih besar.

4. Semakin cepat putaran impeller maka bahan yang bercampur semakin banyak

(proses pencampuran semakin sempurna)

5. Kecepatan proses pencampuran dipengaruhi oleh jenis bahan yang ingin

dicampur.

6.2 Saran

Adapun saran yang diberikan dari hasil percobaan ini bahwa untuk

memperoleh kehomogenan yang merata dan cepat tercapai yang merata dan cepat

tercapai, maka alat pencampuran atau fluid mixing apparatus lebih baik menggunakan

baffle dan dipakai pada kecepatan yang tinggi, dengan memperhatikan volume vessel

yang digunakan.

Page 25: Laporan Tetap Fluid Mixing

BAB VII

GAMBAR ALAT

Keterangan : 1 = Penyangga tabung

2 = Tabung air

3 = Stirred

4 = Pompa

5 = Katup pembuang

Page 26: Laporan Tetap Fluid Mixing

DAFTAR PUSTAKA

McCabe, Warren l, dkk, Operasi Teknik Kimia, Jilid 1, PT. Gelora Aksara Pratama, Jakarta, 1991.

Treybal, Robert E, Mass Transfer Operations, Third Edition, McGraw-Hill Book Company, New York, 1976.

Stanley M. Walas, Chemical Proses Equipment, Selection dan design, Department of

chemical and Petroleun Engineering University of Kansas, Kansas, 1988

Page 27: Laporan Tetap Fluid Mixing

TUGAS KHUSUS

1. Aplikasi Fluid Mixing diproses Teknik Kimia :

Aplikasi Fluid Mixing dalam Teknik kimia sebagian besar digunakan pada

reaktor yang bekerja secara BATCH pada fase cair. Dimana proses

pengadukan digunakan untuk mempercepat reaksi. Sedangkan Proses proses yang

menggunakan Fluid Mixing adalah :

Suspension of solid,

Suspension of solid terbentuk karena aadanya gerakan keatas dari cairan.

Pada prinsipnya penggunaan draft tube dan axial flow immpeller

menyempurnakan aliran yang ada.

Extruders

Pelarutan dalam industri plasit biasanya dilakukan dalam extruders. Feed

yang biasanya mengandung polimer utama dalam bentuk granular atau

bubuk, bersama-sama dengan aditif seperti stabilizer, plastizer, pigmen

berwarna, dll. Selama proses dalam extruders dikeluarkan pada tekanan

tinggi dan laju kontrol dari extruders untuk pembentukan.

Mills

Beberapa kegiatan kimia termasuk pelarutan solid dan pengemulsian

tidak dapat dilakukan di dalam vessel yang dicampur secara mekanik

karena tidak mungkin dapat menurunkan tegangan tinggi untuk memecah

partikel agregat dalam memperoleh kualitas pelarutan atau menciptakan

emulsi yang stabil. Mills dapat digunakan dalam operasi pelarutan dimana

pelarutan partikel dilakukan dengan crushing atau shearing.

Spargers

Page 28: Laporan Tetap Fluid Mixing

Merupakan pemcampuran likuid dan suspensi solid yang disempurnakan

dengan menyemprotkan gelembung gas inert dari bawah tangki.

2. Kerugian-kerugian yang ditimbulkan oleh Vortex :

- Percampuran kurang sempurna (kurang homogen)

Hal ini disebabkan karena arus tangensial, biasanya kurang menguntungkan.

Arus tangensial mengikuti suatu lintasan berbentuk lingkaran di sekeliling

poros dan menimbulkan vortex pada permukaan zat cair, dan karena adanya

sirkulasi aliran laminer cendrung membentuk stratifikasi pada berbagai

lapisan tanpa adanya longitudinal antara lapisan-lapisan itu.

- Hilangnya energi pada saat pengadukan

- Mengurangi volume Tangki

3. Pengaruh Impeller pada pengadukan :

- Untuk meratakan penyebaran energi dan panas

- Untuk mempercepat homogenitas larutan

- Meningkatkan Turbulensi