fluidisasi revisi

FLUIDISASI Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Unit Operasi 2 Mekanika Fluida

DISUSUN OLEH

Fatma Tsaniya Chamdani 21030114120055

Fortuna Evans 21030114130158

Novian Indra Agung P 21030114120026

Rizqi Pindy Wisudawati 21030114120052

Sekar Ayu Septianis 21030114120025

Siti Aghnia Salsabilla P 21030114130138

Charis Ahmad 21030114120105

Singgih Oktavian 21030114140128

Inaya Yuliandaru 21030114130134

Randy Dwi Pramono 21030114140127

M Adi Setiawan 21030114120014

Iik Febriana 21030114120109

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2016

ii

PRAKATA

Puji syukur di panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat karuniaNya makalah tentang Fluidisasi ini dapat diselesaikan dengan lancar sesuai harapan. Terselesaikannya laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu ucapan terima kasih juga di sampaikan kepada Bapak Slamet Priyono, MS selaku dosen pengampu matakuliah Unit Operasi II Mekanika Fluida, dan seluruh teman-teman yang telah membantu baik dalam segi waktu maupun motivasi.

Makalah ini berisi materi Fluidisasi. Fluidisasi adalah metoda pengontakan butiran-butiran padat dengan fluida baik cair maupun gas. Dengan metoda ini diharapkan butiran-butiran padat memiliki sifat seperti fluida dengan viskositas tinggi. Sebagai ilustrasi, tinjau suatu kolom berisi sejumlah partikel padat berbentuk bola. Melalui unggun padatan ini kemudian dialirkan gas dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup rendah, butiran padat akan tetap diam, karena gas hanya mengalir dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup rendah, butiran padat akan tetap diam, karena gas hanya mengalir melalui ruang antar partikel tanpa menyebabkan perubahan susunan partikel tersebut. Keadaan yang demikian disebut unggun diam atau fixed bed.

Makalah ini telah disusun sebaik mungkin, namun disadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini. Oleh karena itu, kritik dan saran dari berbagai pihak diperlukan untuk makalah yang lebih baik. Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Semarang, April 2016

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

PRAKATA ............................................................................................................ ii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iv

DAFTAR TABEL ................................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2 Tujuan Percobaan .................................................................................. 1

1.3 Manfaat Percobaan ................................................................................ 1

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... 2

2.1 Pengertian fluidisasi .............................................................................. 2

2.2 Jenis-jenis fluidisasi .............................................................................. 3

2.3 Alat-alat fluidisasi ................................................................................. 4

2.4 Prinsip kerja proses fluidisasi ............................................................... 6

2.5 Cara kerja proses fluidisasi ................................................................... 8

2.6 Fenomena dan faktor proses fluidiasasi ................................................. 9

2.7 Aplikasi proses fluidisasi ..................................................................... 10

BAB III PENUTUP .............................................................................................. 13

3.1 Kesimpulan ............................................................................................ 13

3.2 Saran ...................................................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 14

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fluidized Bed Reactor ....................................................................... 4

Gambar 2.2 Penerapan Fluidized bed reactor pada Industri ................................. 4

Gambar 2.3 Fluid Bed Drying System .................................................................. 5

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Proses Fluidisasi .......................................................... 7

Gambar 2.5 Cara Kerja Fluidized bed reactor ...................................................... 8

Gambar 2.6 Diagram alir Fluidized bed drier ....................................................... 9

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pendahuluan

Fluidisasi adalah metoda pengontakan butiran-butiran padat dengan fluida baik

cair maupun gas. Dengan metoda ini diharapkan butiran-butiran padat memiliki sifat

seperti fluida dengan viskositas tinggi. Sebagai ilustrasi, tinjau suatu kolom berisi

sejumlah partikel padat berbentuk bola. Melalui unggun padatan ini kemudian dialirkan

gas dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup rendah, butiran padat akan tetap diam,

karena gas hanya mengalir dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup rendah, butiran

padat akan tetap diam, karena gas hanya mengalir melalui ruang antar partikel tanpa

menyebabkan perubahan susunan partikel tersebut. Keadaan yang demikian disebut

unggun diam atau fixed bed.

Dalam dunia industri, fluidisasi diaplikasikan dalam banyak hal seperti

transportasi serbuk padatan (conveyor untuk solid), pencampuran padatan halus,

perpindahan panas (seperti pendinginan untuk bijih alumina panas), pelapisan plastik

pada permukaan logam, proses drying dan sizing pada pembakaran, proses pertumbuhan

partikel dan kondensai bahan yang dapat mengalami sublimasi, adsorpsi (untuk

pengeringan udara dengan adsorben), dan masih banyak aplikasi lain.

1.2 Tujuan

1. Mahasiswa mampu mengetahui pengertian proses fluidisasi

2. Mahasiswa mampu menjelaskan prinsip kerja proses fluidisasi

3. Mahasiswa mampu menjelaskan aplikasi proses fluidisasi pada Industri

1.3 Manfaat

1. Mahasiswa mengetahui pengertian proses fluidisasi

2. Mahasiswa mengetahui prinsip kerja proses fluidisasi

3. Mahasiswa mengetahui aplikasi proses fluidisasi pada Industri

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Fluidisasi

Fluidisasi dipakai untuk menerangkan atau menggambarkan salah satu cara

mengontakkan butiran-butiran padat dengan fluida (gas atau cair). Sebagai ilustrasi

dengan apa yang dinamakan fluidisasi ini, kita tinjau suatu bejana dalam air di dalam

mana ditempatkan sejumlah partikel padat berbentuk bola, melalui unggun padatan ini

kemudian dialirkan gas dengan arah aliran dari bawah ke atas. Pada laju alir yang cukup

rendah partikel padat akan diam. Keadaan yang demikian disebut sebagai unggun diam

atau ”fixedbed”. Kalau laju alir gas dinaikkan, maka akan sampai pada suatu keadaan

dimana unggun padatan tadi tersuspensi di dalam aliran gas yang melaluinya. Pada

kondisi partikel yang mobil ini, sifat unggun akan menyerupai sifat-sifat suatu cairan

dengan viskositas tinggi, misalnya ada kecenderungan untuk mengalir, mempunyai sifat

hidrostatik. Keadaan demikian disebut “fluidized bed”

Bila suatu fluida cair maupun gas mengalir perlahan melalui unggun/tumpukan

partikel-partikel zat padat yang posisinya tetap (masih belum mengakibatkan partikel

bergerak), maka penurunan tekanan fluida yang disebabkan oleh hambatan zat padat (

messure drop), adalah sesuai dengan persamaan Ergun, sebagai berikut:

Φs = sphericity, perbandingan luas permukaan bola terhadapt luas partikel

sesungguhnya pada volume yang sama

ε = porocity, perbandingan volume rongga atau sela unggun terhadapt volume

unggun

Vo = superficial velocity, Vo = V. ε, V = laju alir rata-rata

Dp = diameter partikel

ρ = densitas fluida

3

2.2 Jenis-jenis Fluidisasi

1. Fluidisasi partikulat

Dalam fluidisasi air dan pasir, partikel-partikel itu bergerak menjauh satu sama

lain dan gerakannya bertambah hebat dengan bertambahnya kecepatan, tetapi

densitas hamparan rata-rata pada suatu kecepatan tertentu sama disegala arah

hamparan. Proses ini disebut “ Fluidisasi partikulat” yang bercirikan ekspansi

hamparan yang cukup besar tetapi seragam pada kecepatan yang tinggi.

Kertika fluida cairan seperti air dan padatannya berupa kaca, gerakan partikel

pada saat terfluidisasi terjadi dalam ruanng sempit dalam hamparanSeiring dengan

bertambahnya kecepatan fluida dan penurunan tekanan, maka hamparan akan

terekspansi dan gerakan dan pergerakan partikel semakin cepat. Jalan bebas rata-rata

suatu partikel diantara tubrukan-tubrukan dengan partikel akan bertambah besar

dengan meningkatnya kecepatan fluida, dan akibatnya porositas hamparan akan

meningkat pula. Ekspansi dari hamparan ini akan di ikuti dengan meningkatnya

kecepatan fluida samapi setiap partikel bertindak sebagai suatu individu.

2. Fluidisasi Gelembung

Hamparan zat padat yang terfluidisasi di dalam udara biasanya menunjukan

fluidisai yang dikenal sebagia fluidisasi agregativ. Fluidisasi ini terjadi jika

kecepatan superficial gas diatas kecepatan fluidisasi minimum. Bila kecepatan

superficial gas diatas kecepatan jauh lebih besar dari Umf kebanyakan gas itu

mengalir melalui hamparan dalam bentuk gelembung, dan hannya sebagian kecil gas

itu mengalir dalm saluran-saluran yang terbentuk diantara partikel. Partikel itu

bergerak tanpa aturan dan didukung oleh fluida tetapi diruang-ruang antara

gelembung fraksi kosong kira-kira sama dengan kondisi awal fluidisasi . Gelembung

yang terbentuk berperilaku hamper seperti gelembung udara dalam air, atau

gelembung uap dalam zat cair yang mendidih (hamparan didih).

Ukuran rata-rata gelembung itu bergantung pada jenis dan ukuran partikel,

jenis plat distributor, kecepatan superficial, dan tebalnya hamparan. Gelembung-

gelembung cenderung bersatu, dan menjadi besar pada waktu naik melalui hamparan

fluidisasi itu dan ukuran maksimum gelembung stabil berkisar antara beberapa inci

sampai beberapa kaki diameternya. Gelembung-gelembung yang beriringan lalu

bergerak ke puncak terpisah oleh zat padat yang seakan-akan sumbat. Peristiwa

tersebut di kenal peristiwa “penyumbatan” (slugging) dan biasanya hal ini tidak

dikehendaki karena mengakibatkan karena adanya fluktuasi tekanan dalam

4

hamparan, meningkatkan zat padat yang terbawa ikut dan menimbulkan kesulitan

jika kita ingin memperbesar skalanya di unit-unit yang lebih besar.

2.3 Alat-alat Fluidisasi

Peristiwa fluidisasi digunakan dalam industri petrokimia dalam reaktor

cracking, katalis padat dalam butiran dapat diregenerasi secara kontinyu dengan

mengalirkan katalis dari reaktor ke unit aktivasi katalis. Contoh pemakaian dari

reaktor ini adalah pembuatan alkil klorida dari gas klorin dengan olefin dan

pembuatan phthalic-anhidride dari oksidasi naphtalena oleh udara.

Jenis Alat Fluidisasi

1. Reaktor (Fluidized bed reactor)

Fluidized Bed Reaktor adalah adalah jenis reaktor kimia yang dapat

digunakan untuk mereaksikan bahan dalam keadaan banyak fasa. Reaktor jenis

ini menggunakan fluida (cairan atau gas) yang dialirkan melalui katalis padatan

(biasanya berbentuk butiran-butiran kecil) dengan kecepatan yang cukup

sehingga katalis akan terolak sedemikian rupa dan akhirnya katalis tersebut

dapat dianalogikan sebagai fluida juga. Proses ini, dinamakan fluidasi.

Gambar 2.1 Fluidized Bed Reactor

Sumber : Makalah Fluidized Bed Reactor Universitas Lambung Mangkurat, 2011

5

Gambar 2.2 Penerapan Fluidized bed reactor pada Industri


2. Fluidized bed drier

Pengeringan hamparan terfluidisasi (Fluidized Bed Drying) adalah proses

pengeringan dengan memanfaatkan aliran udara panas dengan kecepatan tertentu

yang dilewatkan menembus hamparan bahan sehingga hamparan bahan tersebut

memiliki sifat seperti fluida (Kunii dan Levenspiel, 1977).

Metode pengeringan fluidisasi digunakan untuk mempercepat proses

pengeringan dan mempertahankan mutu bahan kering. Pengeringan ini banyak

digunakan untuk pengeringan bahan berbentuk partikel atau butiran, baik untuk

industri kimia, pangan, keramik, farmasi, pertanian, polimer dan limbah (Mujumdar,

2000). Proses pengeringan dipercepat dengan cara meningkatkan kecepatan aliran

udara panas sampai bahan terfluidisasi. Dalam kondisi ini terjadi penghembusan

bahan sehingga memperbesar luas kontak pengeringan, peningkatan koefisien

perpindahan kalor konveksi, dan peningkatan laju difusi uap air.

Gambar 2.3 Fluid Bed Drying System


6

Berikut ini adalah bagian-bagian mesin pengering sistem fluidisasi:

Kipas (Blower)

Kipas (Blower) berfungsi untuk menghasilkan aliran udara, yang akan

digunakan pada proses fluidisasi. Kipas juga berfungsi sebagai penghembus

udara panas ke dalam ruang pengering juga untuk mengangkat bahan agar proses

fluidisasi terjadi.

Elemen Pemanas (heater)

Elemen Pemanas (heater) berfungsi untuk memanaskan udara sehingga

kelembaban relatif udara pengering turun, dimana kalor yang dihasilkan dibawa

oleh aliran udara yang melewati elemen pemanas sehingga proses penguapan air

dari dalam bahan dapat berlangsung.

Plenum

Plenum dalam mesin pengering tipe fluidisasi merupakan saluran

pemasukan udara panas yang dihembuskan kipas ke ruang pengeringan. Bagian

saluran udara ini dapat berpengaruh terhadap kecepatan aliran udara yang

dialirkan, dimana arah aliran udara tersebut dibelokkan menuju ke ruang

pengering dengan bantuan sekat-sekat yang juga berfungsi untuk membagi rata

aliran udara tersebut.

Ruang Pengering.

Ruang pengering berfungsi sebagai tempat dimana bahan yang akan

dikeringkan ditempatkan. Perpindahan kalor dan massa uap air yang paling

optimal terjadi diruang ini. Menurut Mujumdar (2000), tinggi tumpukan bahan

yang optimal untuk pengering dengan menggunakan fluidized bed dryer adalah

2/3 dari tinggi ruang pengering.

Hopper.

Hopper berfungsi sebagai tempat memasukkan bahan yang akan

dikeringkan ke ruang pengering.

3. Transportasi Partikel

2.4 Prinsip Kerja Proses Fluidisasi

Proses fluidisasi biasanya dilakukan dengan cara mengalirkan fluida gas atau cair ke

dalam kolom yang berisi unggun butiran-butiran padat. Pada laju alir yang kecil aliran

hanya menerobos unggun melalui celah-celah/ ruang kosong antar partikel, sedangkan

7

partikel-partikel padat tetap dalam keadaan diam. Kondisi ini dikenal sebagai fenomena

unggun diam.

Pada saat kecepatan aliran fluida diperbesar sehingga mencapai kecepatan

minimum, yaitu kecepatan saat gaya seret fluida terhadap partikel-partikel padatan lebih

atau sama dengan gaya berat partikel-partikel padatan tersebut, partikel yang semula

diam akan mulai terekspansi, Keadaan ini disebut incipient fluidization atau fluidisasi

minimum.

Sedangkan jika kecepatan diperbesar, maka akan terjadi beberapa fenomena yang

dapat diamati secara visual dan pada kondisi inilah partikel-partikel padat memiliki sifat

seperti fluida dengan viskositas tinggi.

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Proses Fluidisasi

Sumber : Modul Fluidisasi. Departemen Teknik Kimia ITB. Bandung

Karena sifat-sifat partikel padat yang menyerupai sifat fluida cair dengan

viskositas tinggi, metoda pengontakan fluidisasi memiliki beberapa keuntungan dan

kerugian. Keuntungan proses fluidisasi, antara lain:

Sifat unggun yang menyerupai fluida memungkinkan adanya aliran zat padat secara

kontinu dan memudahkan pengontrolan

Kecepatan pencampuran yang tinggi membuat reaktor selalu berada dalam kondisi

isotermal sehingga memudahkan pengendaliannya.

Sirkulasi butiran-butiran padat antara dua unggun fluidisasi memungkinkan

pemindahan jumlah panas yang besar dalam reaktor

Perpindahan panas dan kecepatan perpindahan mass antara partikel cukup tinggi.

Perpindahan panas antara unggun terfluidakan dengan media pemindah panas yang

baik memungkinkan pemakaian alat penukar panas yang memiliki luas permukaan

kecil.

Sebaliknya, kerugian proses fluidisasi antara lain:

8

Selama operasi partikel-partikel padat mengalami pengikisan sehingga karakteristik

fluidisasi dapat berubah dari waktu ke waktu

Butiran halus akan terbawa aliran sehingga mengakibatkan hilangnya sejumlah

tertentu padatan

Adanya erosi terhadap bejana dan sistem pendingin

Terjadinya gelombang dan penorakan di dalam unggun sering kali tidak dapat

dihindari sehingga kontak antara fluida dan partikel tidak seragam. Jika hal ini terjadi

pada reaktor, konversi reaksi akan kecil.

2.5 Cara Kerja Proses Fluidisasi

1. Reaktor (Fluidized bed reactor)

Cara Kerja :

Reaktan dimasukkan dari bagian bawah reaktor

Sebagian kecil katalis disuspensikan oleh reaktan yang berwujud gas ke

dalam fluidized bed reactor

Sebagian padatan kecil dari katalis dapat lepas dari atas reaktor

Padatan terlepas dari reaktor dipisahkan dengan menggunakan siklon untuk

membuang padatan

Kemudian gas tersebut digunakan kembali ke dalam reactor

Gambar 2.5 Cara Kerja Fluidized bed reactor


2. Fluidized bed drier

Mekanisme kerja

9

Bahan yang akan dikeringkan dimasukkan secara konstan dan kontinyu

kedalam ruang pengering, kemudian didorong oleh udara panas yang terkontrol

dengan volume dan tekanan tertentu. Bahan yang telah kering (karena bobotnya

sudah lebih ringan) akan keluar dari ruang pengeringan menuju siklon untuk

ditangkap dan dipisahkan dari udara, namun bagi bahan yang halus akan

ditangkap oleh pulsejet bag filter.

Flow diagram proses:

Gambar 2.4 Diagram alir Fluidized bed drier


2.6 Fenomena dan Faktor – faktor yang mempengaruhi Fluidisasi

Fenomena-fenomena yang dapat terjadi pada prose fluidisasi antara lain:

1. Fenomena fixed bed yang terjadi ketika laju alir fluida kurang dari laju minimum

yang dibutuhkan untuk proses awal fluidisasi. Pada kondisi ini partikel padatan

tetap diam.

2. Fenomena minimum or incipient fluidization yang terjadi ketika laju alir fluida

mencapai laju alir minimum yang dibutuhkan untuk proses fluidisasi. Pada

kondisi ini partikel-partikel padat mulai terekspansi.

10

3. Fenomena smooth or homogenously fluidization terjadi ketika kecepatan dan

distribusi aliran fluida merata, densitas dan distribusi partikel dalam unggun sama

atau homogen sehingga ekspansi pada setiap partikel padatan seragam.

4. Fenomena bubbling fluidization yang terjadi ketika gelembung –gelembung pada

unggun terbentuk akibat densitas dan distribusi partikel tidak homogen.

5. Fenomena slugging fluidization yang terjadi ketika gelembung-gelembung besar

yang mencapai lebar dari diameter kolom terbentuk pada partikel-partikel padat.

Pada kondisi ini terjadi penorakan sehingga partikel-partikel padat seperti

terangkat.

6. Fenomena chanelling fluidization yang terjadi ketika dalam ungggun partikel

padatan terbentuk saluran-saluran seperti tabung vertical.

7. Fenomena disperse fluidization yang terjadi saat kecepatan alir fluida melampaui

kecepatan maksimum aliran fluida. Pada fenomena ini sebagian partikel akan

terbawa aliran fluida dan ekspansi mencapai nilai maksimum.

Fenomena-fenomena fluidisasi tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor:

Laju alir fluida dan jenis fluida

Ukuran partikel dan bentuk partikel

Jenis dan densitas partikel serta faktor interlok antar partikel

Porositas unggun

Distribusi aliran

Distribusi bentuk ukuran fluida

Diameter kolom

Tinggi unggun.

Faktor-faktor di atas merupakan variabel-variabel dalam proses fluidisasi yang akan

menentukan karakteristik proses fluidisasi tersebut.

2.7 Aplikasi Proses Fluidisasi

Penggunaan Proses Fluidisasi dalam Industri

1. Operasi Secara Fisik (Physical Operation), seperti:

Transportasi

Sifat fluidisasi pada fluidized bed juga merupakan sifat yang sama

dengan cairan dan sifat ini sangat efektif digunakan untuk alat transportasi

dari bubuk padatan.

Heat Exchanger (HE)

11

Fluidized bed dapat digunakan untuk HE operasi fisik dan kimia

kareana kemampuannya untuk mempercepat perpindahan panas dan

menjaga suhu menjadi konstan dengan ditunjukkan sebagian kecil dari

bermacam penggunaan dalam lingkup ini.

Adsorpsi

Proses adsorpsi multistages fluid chart untuk pemisahan dan

pemurnian kembali komponen gas.

2. Operasi Secara Kimia

Contoh: Reaksi gas dengan katalis padat dan reaksi padat dengan gas.

Aplikasi Fluidisasi dalam Industri

Gasifikasi : batubara

Transportasi

Fluidisasi dapat terfluidisasikan sama seperti cairan, sifat ini digunakan untuk

transportasi padat berupa serbuk.

Pencampuran bubuk halus (dengan ukuran partikel berlainan)

HE

Pelapisan bahan peledak pada permukaan logam

Drying dan sizeing

Industri yang menggunakan metoda Fluidisasi

Beberapa Industri yang menggunakan metoda fluidisasi adalah :

1. Proses desulfurisasi batubara

Proses desulfurisasi batubara Tondongkurah, Sulawesi Selatan telah

dilakukan dengan menggunakan larutan hidrogen peroksida yang diencerkan

dalam asam sulfat berkonsentrasi 0,1 N. Percobaan desulfurisasi tersebut

dilakukan dengan menggunakan peralatan kolom fluidisasi yang mempunyai

ukuran panjang 80 cm dengan diameter 3,5 cm. Kolom dihubungkan dengan

sebuah pompa sirkulasi yang mampu memberikan suplai larutan dengan jumlah

aliran yang diatur sebesar 100 cc per menit. Hasil percobaan menunjukkan bahwa

proses selama 2 jam dengan mempergunakan kolom tersebut mampu mengurangi

13,9 persen jumlah sulfur yang terdapat di dalam batubara Tondongkurah yang

berukuran (-14+20) mesh. Perpanjangan waktu sirkulasi larutan hidrogen

peroksida dari 2 jam menjadi 6 jam mampu meningkatkan jumlah pengurangan

12

sulfur menjadi sebesar 42,3 persen. Hasil percobaan lainnya menunjukkan bahwa

perkecilan ukuran partikel batubara dari (-14+20) mesh menjadi (-20+48) mesh

mampu meningkatkan angka tersebut. Pada percobaan desulfurisasi dengan

ukuran batubara (-20+48) mesh selama 2 jam, jumlah pengurangan sulfur adalah

19,6 persen. Demikian pula, apabila waktu sirkulasi dinaikkan menjadi 6 jam

pengurangan sulfur meningkat menjadi 48,9 persen.

2. Pembuatan Gas Sintetis Dari Batubara Dengan Teknologi Gasifikasi Unggun

Terfluidisasi

Percobaan gasifikasi dilakukan terhadap contoh batubara Indonesia

dengan menggunakan reactor gasifikasi sistem unggun terfluidisasi digunakan

batubara ukuran halus (-48 + 65 mesh). Gas pereaksi masuk melalui plat

distributor untuk mengangkat batubara dan pasir silica sebagai unggun material

dalam zona reaksi sehingga unggun terfluidisasi dan terjadi proses pencampuran

yang sempurna antara gas pereaksi dan batubara. Pada kondisi fluidisasi suhu

dalam reactor lebih merata dibanding dengan reaktor sistem unggun tetap. Suhu

reaktor sistem unggun fluidisasi adalah 900oC. Gas hasil gasifikasi yang disebut

gas sintetis (syngas) dilakukan pemurnian dengan alat cyclone, condenser dan

scrubber. Sesudah syngas dimurnikan kemudian dianalisa komposisinya dengan

menggunakan gas chromatography (GC).

2.8 Contoh Soal

1. Reaktor fluidisasi menggunakan katalis padat dengan diameter partikel 0,1 mm,

rapat massa 1,50 g/ml, sperisitas 0,92. Pada kondisi unggun diam, porositas 0,35,

tinggi unggun 2 m. Gas masuk dari bagian bawah reaktor pada suhu 600oC,

tekanan 1 atm pada viskositas 0,025 cP serta rapat massa 0,22 lb/cuft. Pada

fluidisasi minimum, porositas tercapai pada 0,45. Bila fluidisasi katalis pada

porositas 0,52, tentukan laju alir semu gas masuk kolom fluidisasi !

Penyelesaian :

13

cgs british

Diameter

partikel, DP

0,1

mm

0,01 3,28 x

10-4

Rapat

massa

partikel, P

1,50

g/ml

1,5 93,64

5

Sperisitas, 0,92 0,92 0,92

Porositas

unggun

diam, D

0,35 0,35 0,35

Tinggi

unggun

diam, LM

2 m 200 6,56

Temperatur

gas, T

600

oC

Tekanan

gas, P

1 atm

Viskositas

gas,

0,025

cP

0,00025 1,68 x

10-5

Rapat

massa gas,

g

0,22

lb/cuf

t

0,00352

4

0,22

Porositas

fluidisasi

minimum,

M

0,45 0,45 0,45

14

Porositas

terfluidakan

,

0,52 0,52 0,52

Gravitasi, g 980,665 32,17

4

22

3

.)1(.150

).(PS

Po D

gV

223

01,092,0)52,01(

52,0

00025,0150

)003524,050,1(665,980xx

x

xVo

scmVo / 97,0

sVo /ft 032,0

15

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Fluidisasi adalah metoda pengontakan butiran-butiran padat dengan fluida baik

cair maupun gas. Dengan metoda ini diharapkan butiran-butiran padat memiliki sifat

seperti fluida dengan viskositas tinggi. Terdiri dari dua jenis yaitu fluidisasi

pratikulat dan gelembung. Proses fluidisasi dapat dilakukan dengan alat fluidized

bed reactor, fluidized bed drier, dan transportasi partikel. Aplikasi proses fluidisasi

pada Industri yaitu pada Proses desulfurisasi batubara dan Pembuatan Gas Sintetis

Dari Batubara Dengan Teknologi Gasifikasi Unggun Terfluidisasi.

3.2 Saran

1. Saat mempelajari dapat divisualisasikan dengan video sehingga lebih mudah

dalam memahami proses fluidisasi

2. Dalam mendalami proses fluidisasi dapat dengan mencari gambar berketerangan

agar mengetahui kegunaan untuk setiap komponen.

16

DAFTAR PUSTAKA

Kusuma, Ria. 2011. Fluidized Bed Reactor. Diakses dari

http://kusumaworld25.blogspot.co.id/2011/12/fluidized-bed-reactor.html pada 27

April 2016

Levenspiel, O., 1972, Chemical reaction engineering, 2 ed. John Wiley and Sons, Inc., New

York, NY, USA, pp. 210-213, 320-326.

Susanty, Henny, dkk. 2013. Modul Fluidisasi. Departemen Teknik Kimia ITB. Bandung

fluidisasi revisi

Documents

Transcript of fluidisasi revisi