TUGAS KELOMPOK

PENCEMARAN UDARA DAN GAS

BUANG

KELOMPOK : IV

Izzati Winda Murti : 3313201003

Cesaria Wahyu Lukita : 3313201004

Praditya Sigit Ardisty Sitogasa : 3313201010

Afry Rakhmadany : 3313201016

Yonnet Hellian Kresna : 3313201018

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Jurusan Teknik Lingkungan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

2013

1. Sebuah baghouse pulse-jet digunakan pada sebuah pabrik semen. Hitung jumlah bag yang diperlukan untuk menyaring 8000 m3/min udara dengan beban debu 3,0 g/m3. Setiap bag mempunyai panjang 3,0 m dengan diameter 0,3 m. Jika kehilangan tekanan rata-rata adalah 1,0 kPa dan efisiensi fan utama 60%, hitung daya fan dalam kW. Lalu jika debit aliran volumetric udara pulse adalah 0,5% debit aliran filter dan tekanan udara pulse adalah 6,0 atm, hitung daya yang dibawa oleh kompresor dengan efisiensi 50% dalam kW. [Jawaban = (a) 905 bags, (b) 222 kW, (c) 316 kW]

2. Hitung dengan asumsi yang diperlukan berapa kebutuhan energy untuk system FGD (Fluegas Desulfurization) plant. Diketahui exhaust scrubber 1.000.000 acfm pada 130 F dan 1 atm. Fan bergerak 1.200.000 acfm pada tekanan actual yang naik 10 inchi H2O. Ratio L/G 65 gal/100 acf, pompa menghasilkan head 75 ft dan specific gravity slurry 1,10. Kebutuhan pemanasan kembali (reheat) 50F. [Jawaban = 9,85 x 107

Btu/jam]Penyelesaian :

1. Diketahui :Sebuah Bag House Dapat menyaring udara Q = 8000 m3/min udara dengan beban debu = 3,0 g/m3. Setiap bag mempunyai panjang = 3,0 m diameter = 0,3 m. Jika kehilangan tekanan rata-rata = 1,0 kPa efisiensi fan utama = 60% debit aliran volumetric udara pulse = 0,5% debit aliran filter dan tekanan udara pulse = 6,0 atm, efisiensi = 50% dalam kW.

Ditanya :

a. Hitung jumlah bag yang diperlukanb. hitung daya yang dibawa oleh kompresor dengan efisiensi 50% dalam

kW.

Jawab :

a. Menghitung Jumlah bag yang diperlukan

Langkah 1 :

V = QA dimana : Q = volume gas flow rate , m3/min

A = luas area , m2

V = 10 ft/min

V = 10 ft /min3,28

= 3,12 m/min

A = QV

Q = 8000 m3/min

A = 8000m3 /min❑3,12m/min❑

= 2557,53 m2

Langkah 2 :

Luas 1 bag house yaitu :

A= π D H

= 3,14 x 0,3 x 3

= 2,826 m3

Langkah 3 :

Total Bah House

Jumlah n = 2557,53m22,826

= 905 bags

Jadi jumlah bag yang diperlukan adalah 905 bags .

b. Menghitung daya yang dibawa oleh kompresor dengan efisiensi 50% dalam kW.

Langkah 1 Hitung Fan :

Fan

ΔP 1 kPa = 1 KN/m2

= 1000 N/ m2

ΔP = P. Q

= 1000 N/m2 x 8000m3 /menit60 s /menit

= 133,333.33 Nm/s

= 133,333.33 watt

ᶯ = ΔPP1 x 100 %

60 % = 133,333.33watt

P1

P1 = 133,333.33watt

60%

= 222,222.22 watt

= 222 KW

P2 = ΔP + P1

= 133,333.33 watt + 222,222.22 watt

= 355,555.55 watt

= 355,6

Langkah 2 Hitung areal dust ΔW :

ΔP = 2,72 ΔW0,45 P -1,38 . V 2,34

Dimana :

ΔP : pressure drop across the bag and dust deposit , cm H2O

V : filtering velocity, cm/s

ΔW : areal dust density added between two consecutive cleanings

(ΔW=LVtf) , mg/cm2

P : Pulse pressure , atm

ΔW0,45 = ( 3 . g/m2 x 10 / 10000 g ) 0,45

= 3 x 10 -3 mg/cm2

= 0,07 mg / cm2

V2,34 = 3,12 m/min

= 3,12 10060 2,34

= 47, 36394

P -1,38 = 6 atm

= 6 -1,38

= 0,084363

ΔP = 2,72 x (0,07) x 47,36394 x 0,084363

= 0,80 cm H2O

ΔP = 78,45 Pa

ᶯ = ΔPP1

50% = 78,45Pa

P1

P1 = 156,9 Pa

= 0,1569 kPa

P2 = ΔP + P1

= 156,9 + 78,45

= 235,35 Pa

= 0,23535 kPa

Q1 = 8000m3 /menit605 /menit x 5 %

= 6,67 m3/s

W = 150% X

1,40,4 x 0,1569 kPa x

1000N /m21kPa x 6,67

m3s x

0,235350,1569KPa 0,4 /1,4 – 1

= 7325,661 x 0,1228

= 899,77 W

=0,0899 kPa

Penyelesaian Soal no.2

2. Diketahui :xhaust scrubber = 1.000.000 acfm Suhu = 130 F P = 1 atm. Fan = 1.200.000 acfm Pada tekanan actual yang naik = 10 inchi H2ORatio L/G = 65 gal/100 acf, Pompa menghasilkan head = 75 ft Specific gravity slurry = 1,10Kebutuhan pemanasan kembali (reheat) = 50FAsumsi :Efisiensi fan dan slurry recirculation pumps = 0,8Efisiensi reheat energy = 0,9 Asumsi Mass Flow rate = 1790000 lbm/hr

Ditanya : Berapa kebutuhan energy untuk system FGD (Fluegas Desulfurization) plant ... ?

Jawab : Langkah 1 Hitung Fan Power : Fan Power

Pf = 0,0001575hp¿H 2O−cfm x

12000000,8 x 10 in H2O

= 2362,5 hp= 1761,244 KW

Langkah 2 Slurry recirculation pumps : Slurry recirculation pumps

L = 65 gal100acf x 1,000,000 acfm

= 650000 gpm

Pp = 0,000252hpft H 2O−gpm x

75 ft H 2Oslurry x1,1 ft H 2O slurry x 650000gpm0,8

= 16938,8 hp = 12627,87 KW

Langkah 3 All other mechanical equipmentAll other mechanical equipment

Po = 0,20 ( PFhp + Pp hp)= 0,20 x (2362,5 + 16938,8 ) hp= 3860,259 hp= 2877,823 KW

Total electric power = 1761,244 KW + 12627,87 KW +2877,823 KW

= 17266, 94 KWLangkah 4 : The thermal energy required to generate (at 0,8 efisiensi ) yaitu:

Qp = Total electric power x 3412Btu /hr

kW x efisensi

= 17266,94 KW x 3412Btu /hr

kW x 10,8

= 73643500 Btu /hrLangkah 5 Reheat Energy : Reheat energy

Qh =Asumsi massa flow rate

lbmhr

x0,25Btulbm

−oF x reheat padasuhu5 F

Efisiensi reheat energy

= 1790000

lbmhr

x 0,25Btulbm

−oF x50 F

0,9

= 24861111,11 Btu/hr

Total energy consumption of the FGD system

QT = 73643500 + 24861111,11 Btu/hr= 98506411 Btu/hr= 9,85 Btu/hr