LABORATORIUM TEKNIK KIMIASEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015MODUL: Fluidisasi Padat GasPEMBIMBING : Rispiandi, ST., MT.

Praktikum: 16 April 2015Penyerahan: 23 April 2015(Laporan)

Oleh :Kelompok: 4 (empat)Nama: 1. Ai Tresna SulistianNIM.1314110302. Shafira DamayantiNIM.1314110513. Muhammad RamdaniNIM.131411042Kelas: 2B

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015

BAB IPENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANGFluidisasi adalah peristiwa dimana unggun berisi butiran padat berkelakuan seperti fluida karena dialiri fluida. Manfaat dari sifat padatan yang terfluidisasi adalah sifatnya yang dapat dialirkan sehingga memungkinkan operasi menggunakan padatan dapat bersifat kontinyu. Selain itu keuntungan lain adalah dengan terangkatnya butiran sampai mengapung ini membuat luas permukaan kontak sangat besar sehingga operasi menjadi sangat efektif.Peristiwa fluidisasi digunakan dalam industri petrokimia dalam reaktor cracking, kataslis padat dalam butiran dapat diregenerasi secara kontinyu dengan mengalirkan katalis dari reaktor ke unit aktivasi katalis. Contoh pemakaian dari reaktor ini adlaah pembuatan alkil klorida dari gas klorin dengan olefin dan pembuatan phthalic-anhidride dari oksidasi napthalena oleh udara.Pemakaian lain tanpa reaksi katalitik antara lain untuk pembakaran kapur, pengambilan tembaga, perak atau emas dari bijinya. Pada pembakaran kapur aliran udara digunakan untuk suplai oksigen untuk pembakaran, sedangkan pada pengambilan logam dari bijinya aliran gas yang digunakan adalah gas pereduksi, sehingga oksida logam tereduksi menjadi logam murni.1.2TUJUAN1. Membuat kurva karakteristik fluidisasi.2. Menentukan rapat massa butiran padat.3. Menentukan harga kecepatan alir minimum Umf dari kurva karakteristik dan dari perhitungan.4. Mengetahui pengaruh ukuran partikel dan tinggi unggun terhadap Umf.

BAB IILANDASAN TEORIFluidisasi merupakan salah satu cara untuk mengontakkan butiran padat dengan fluida. Apabila kecepatan fluida relative rendah, unggun tetap diam karena fluida hanya mengalir melalui ruang antar partikel tanpa menyebabkan terjadinya perubahan susunan partikel tersebut

(a) (b) (c)(a): unggun diam, (b): unggun mendidih atau terfluidisasi paton dan (c): unggun terfluidakan kontinyu / berkesinambungan.Untuk unggun yang mulai terfluidisasi yaitu pada kecepatan aliran udara minimum Umf dengan asumsi partikel terdistribusi merata, ukuran dan bentuk partikel seragam. Persamaan fluidisasi adalah : + - = 0 . (1)Wend an Yu menemukan hubungan bahwa, dan Persamaan (1) menjadi : = (2)

Keadaam khusus :a. NRe < 20;(Nre= )Suku pertama dari persamaan (1) bisa diabaikan, sehingga persamaan menjadi : (3)b. NRe > 1000 ;(Nre= )Suku kedua dari persamaan (1) dapat diabaikan, sehingga persamaan menjadi : (4)Daftar Notasi :Dp= Diameter padatan (m)p= Rapat massa padatan (kg/m3)f= Rapat massa udara (kg/m3)Umf= Laju alir linier gas (m/dt)g= Grafitasi (m/dt2) = Viskositas gas (N.dt/m2)= Faktor bentuk= Porositas

BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

3.1ALAT DAN BAHANa. Alat yang digunakanb. Bahan yang digunakan

Kolom Fluidisasi Pompa Udara Rotameter Udara Kerangan Pengatur Laju Alir Udara Kerangka Tempat Padatan Piknometer Jangka Sorong Neraca Timbang Air Partikel diameter 0-125 m Partikel diameter 125-250 m

3.2DIAGRAM ALIR KERJA1. Penentuan Massa Jenis Partikel

Menyiapkan piknometer

Menimbang piknometer kosong

Mengisi dengan piknometer dengan air kemudian timbang

Mengosongkan dan mengeringkan piknometer

Mengisi piknometer dengan partikel padat yang akan digunakan setengah V. Piknometer kemudian ditimbang

Memasukan air hingga piknometer penuh, kemudian timbang

Ulangi prosedur diatas dengan menggunakan ukuran partikel yang berbeda

2.Percobaan Fluidisasi

Nyalakan pompa udara dan atur kecepatan udara yang kecil, kemudian matikan pompa udara

Isi tabung dengan partikel padatan dengan diameter 0-125 m setinggi 3 cm

Nyalakan pompa dan catat P unggun dan laju alir udara Q

Besarkan laju alir udara dengan menggunakan keran secara bertahap dan ukur P setiap kenaikan laju alir udara

Ulangi prosedur tersebut untuk ketinggian 5 dan 7 cm, serta untuk diameter partikel lainnya

Ulangi langkah diatas untuk partikel padatan dengan diameter 125-250 m

BAB IVDATA PERCOBAAN4.1 Tabel Data Pengamatana. Pengukuran massa partikelBerat Partikel (gram)

Diamater 0-125mDiameter 125-250m

Pikno Kosong (Wa)33.1833.19

Pikno isi air penuh (Wb)58.3758.37

Pikno isi padatan setengah (Wc)43.0746.20

Pikno isi padatan + air (Wd)68.3065.28

b. Fludisasi partikel diameter 0-125mLaju alir (Q) (L/min)P (cmH2O)

Unggun 3 cmUnggun 5 cmUnggun 7 cm

611.11.5

71.41.82.1

80.92.42.3

90.22.92.6

100.23.13.8

111.94.6

120.44.9

130.33

143

c. Fluidisasi partikel diameter 125-250mLaju alir (Q) (L/min)P

Unggun 3 cmUnggun 5 cmUnggun 7 cm

60.50.60.9

70.90.71.4

81.51.61.9

90.41.92.2

102.42.6

112.73.1

123.23.6

132.14

142.24.4

154.7

163.6

173.6

184

4.2 Pengolahan Data4.2.1 Tabulasi Partikel Fluidisasi Partikel 1 (Batu bata 0-125 m)Q (L/min)Q (m3/s)A(m2)U(m/s)Log UP (cmH2O)Log P

Unggun 3cmUnggun 5cmUnggun 7cmUnggun 3cmUnggun 5cmUnggun7 cm

60.00010.002160.0463-1.33451.21.11.50.07920.04140.1761

70.000120.0556-1.25531.41.82.10.14610.25530.3222

80.000130.0602-1.22051.32.42.30.04570.38020.3617

90.000150.0694-1.15841.32.92.60.69890.46240.4149

100.000170.0787-1.104013.13.800.49140.5798

110.000180.0833-1.07921,12.94.60.04140.46240.6628

120.00020.0926-1.03344.90.6902

Partikel 2 (Batu bata 125-250 m)Q (L/min)Q (m3/s)A(m2)U(m/s)Log UP (cmH2O)Log P

Unggun 3cmUnggun 5cmUnggun 7cmUnggun 3cmUnggun 5cmUnggun7 cm

60.000100.002160.0463-1.33450.50.60.9-0.3010-0.2218-0.0458

70.000120.0540-1.26750.90.71.4-0.0458-0.15490.1461

80.000130.0617-1.20951.51.61.90.17610.20410.2788

90.000150.0694-1.15840.41.92.2-0.39790.27880.3424

100.000170.0772-1.11262.42.60.38020.4150

110.000180.0849-1.07122.73.10.43140.4914

120.000200.0926-1.03343.23.60.50510.5563

130.000220.1003-0.99872.140.32220.6021

140.000230.1080-0.96652.24.40.34240.6435

150.000250.1157-0.93654.70.6721

160.000270.1235-0.90853.60.5563

170.000280.1312-0.88223.60.5563

180.000300.1389-0.857340.6021

4.2.2 Kurva Fluidisasia) Kurva Hasil Fluidisasi Partikel 0-125 m

XXXb) Kurva Hasil Fluidisasi Partikel 125-250 m

4.2.3 Menentukan nilai Umf berdasarkan kurva karakteristik fluidisasia) Partikel 0-125 mUnggun 3 cmUnggun 5 cmUnggun 7 cm

Log Umf= -1.26Log Umf= -1.1Log Umf= -1.08

Umf= 10-1.26Umf= 10-1.1Umf= 10-1.08

Umf=0.0549 m/sUmf=0.0794 m/sUmf=0.0832 m/s

Tabel Keterangan Kurva Fluidisasi Batu Bata (0-0.125 m)UnggunLog umfUmf (m/s)

3 cm-1.260.0549

5 cm-1.10.0794

7 cm-1.080.0832

b) Partikel 125-250 mUnggun 3 cmUnggun 5 cmUnggun 7 cm

Log Umf= -1.23Log Umf= -1.04Log Umf= -0.94

Umf= 10-1.23Umf= 10-1.04Umf= 10-0.94

Umf=0.0589 m/sUmf=0.0912 m/sUmf=0.1148 m/s

Tabel Keterangan Kurva Fluidisasi Batu Bata (0.125-0.250 m)UnggunLog umfUmf (m/s)

3 cm-1.230.0589

5 cm-1.040.0912

7 cm-0.940.1148

4.2.4 Umf berdasarkan perhitunganDiameter Padatan (m)Umf (m/s)

0-1250.0302

125-2500.0203

BAB VPEMBAHASAN5.1 Pembahasan Oleh Ai Tresna Sulistian (131411030)Praktikum fluidisasi ini bertujuan agar mahasiswa bisa membuat kurva karakteristik fluidisasi, menentukan rapat massa butiran padat, menentukan harga kecepatan alir minimum Umf dari kurva karakteristik dan dari perhitungan, dan mengetahui pengaruh ukuran partikel dan tinggi unggun terhadap Umf.Fluidisasi sendiri berarti membuat suatu zat yang tidak bersifat fluida menjadi bersifat fluida yaitu dapat mengalir, contohnya pengeringan gabah basah menggunakan udara panas. Pada percobaan, padatan yang digunakan adalah batu bata dengan diameter partikel 0-125 m dan 125-250 m. Kedua ukuran batubata tersebut akan diamati nilai Umf pada tinggi unggun yang berbeda-beda, yaitu pada tinggi unggun 3 cm, 5 cm, dan 7 cm. Nilai Umf atau kecepatan minimum fluidisasi akan menunjukan berapa kecepatan minimum yang diperlukan agar suatu zat yang tidak bersifat fluida dapat terfluidisasi. Nilia Umf tersebut bisa didapat dengan dua cara yaitu berdasarkan kurva karakteristik dan perhitungan. Dari hasil percobaan, dapat diketahui bahwa semakin besar ukuran partikel dan semakin tinggi unggun, nilai Umf atau kecepatan minimum fluidisasi yang diperlukan juga semakin tinggi, begitupun sebaliknya. Dari data percobaan juga dapat dilihat untuk partikel berdiameter 0-125m dan 125-250m nilai Umf (3cm)