settling and sedimentasi

17
SETTLING AND SEDIMENTASI KELOMPOK 7 1. Moh. ridwan 121710101096 2. Syaiful bahri 121710101100 3. Fajar ali 121710101095 4. Ferdiyan s 121710101113 5. Triska desy 121710101108

Upload: sigit-satria-putra

Post on 26-Oct-2015

157 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

SETTLING AND SEDIMENTASI

KELOMPOK 7

1. Moh. ridwan 1217101010962. Syaiful bahri 1217101011003. Fajar ali 1217101010954. Ferdiyan s 1217101011135. Triska desy 121710101108

Settling dan sedimentasi pemisahan partikel karena gaya gravitasi

Partikel dapat berupa padatan atau liquid drop

Fluid dapat liquid atau gas yang diam ataupun bergerak.

Ringkasan

Free settling: keadaan partikel yang jauh dari dinding dan partikel lainnya, sehingga jatuhnya tidak dipengaruhi gerak jatuh

Hindered sttling: jumlah partikel banyak, konsentrasi pekat,sehingga pengendapannya lambat.

Sedimentation: pemisahan padatan dari slury dengan gaya gravitasi,sehingga dihasilkan fluida jernih dan slury dengan kandungan partikel pekat

Partikel bergerak melalui fluida terdapat gaya yang bekerja.1. Perbedaan densitas antara partikel dan fluida2. Gaya gravitasiJika densitas partikel dan fluida sama,maka gaya apung melawan gaya gravitasi, sehingga partikel tidak bergerak relatif pada cairan.

Pada partikel rigid yang bergerak pada fluida: gaya gravitasi (kearah bawah), gaya apung (kearah permukaan) dan drag force (berlawanan denga aah gerak partikel)

Partikel rigid

Besarnya gaya gravitasi sebagai eksternal force dalam newton adalah

Besarnya gaya apung dalam Newton pada partikel

Fb = m g = Vp g

p

M : massa partikel dalam kgρ : densitas fluida dalam kg/m3 liquidρp : densitas partikel dalam kg/m3 liquidvp : adalah volume partikel dalam m3

Fg =m.g

Drag force FD besarnya sebanding dengan head velocity V2/2 dengan persamaan sebagai berikut:

CD nilainya konstan dan tanpa dimensi

Jumlah gaya-gaya yang bekerja pada partikel adalah : Fg- Fb- FD . Jumlah gaya-gaya tersebut harus sama dengan besarnya gaya karena adanya percepatan

v1 dalam m/s (ft/s), untuk partikel yang bulat m = μ.Dp

3 .ρp / 6 dan A = μ.Dp2 / 4 , sehingga

untuk materi yang bulat diperoleh persamaan sebagai berikut :

Besarnya koefisien drag untuk partikel merupakan fungsi dari bilangan Reynold (ρ.Dp.v / μ)

Persamaan drag koefisien untuk partikel yang bergerak dalam aliran laminer yang disebut daerah hukum Stokes NRE < 1

Sehingga nilai aliran laminer

Untuk partikel dengan bentuk yag berbeda nilai koefisien drag akan bebeda. Untuk aliran turbulen (daerah hukum Newton) dengan bilangan Reynold diatas 1000 hingga 2.0 x 105 , nilai koefisien drag mendekati konstan yaitu Cp = 0.44.

Partikel yang sangat kecil akan bergerak sesuai dengan gerak Brownian yang merupakan gerak acak dan partikel saling bertabrakan. Gerakan partikel menjadi random dan menekan efek gaya gravitasi. Untuk partikel yang sangat kecil gaya sentrifugasi mengurangi pengaruh gerak Brownian.

Persamaan untuk kondisi khususUntuk kondisi khusus dimana ketebalan

lapisan liquid sangat kecil dibandingkan radius mengkok maka dapat dianggap r = r2 dan Dp = Dpc sehingga :

Waktu untuk setting tT menjadi :

Sehingga diperoleh qc adalah :

Dimana nilai volume V datap dinyatakan dalam

V = 2πr2 (r2 – r1)b

Jika dikombinasikan maka akan diperoleh :

Hindered SettlingHindered settling adalah gerakan partikel lebih

lambat dibandingkan kecepatan gerak partikel pada daerah hukum stokes. Hukum stokes menyatakan bahwa kecepatan akhir partikel berbanding lurus dengan gaya eksternal bersih (F)yang bekerja pada partikel.Persamaan yang berlaku dalam hindered settling adalah

Dimana nilai wp tanpa dimensi dengan nilai sebagai berikut

Density untuk fase liquit akan menjadi bulk density dari slurry.

Pm merupakan densitas dari slurry dalam kg partikel + liquid / m3.Nilai perbedaan densitas antara partikel dengan slurry adalah sebagai berikut.

Sehingga untuk hindered settling kecepatan pengendapan partikel pada daerah aliran turben adalah

Nilai bilangan Reynold untuk hindered settling adalah

Simpel Gravity settling tank

Equipment for classification

Peralatan untuk Settling dan Sedimentasi

Spitzkasten classifier

Sedimentation Thickener