cyclone

PEMECAHAN MASALAH TEKNIK KIMIA

“OPTIMASI CYCLONE” CYCLONE”

Disusun oleh :

Riska Agustina NIM. 11 111424024 1424024 4A-TKPB

PROGRAM ST!I !IPLOMA I" TEKNIK KIMIA PRO!KSI BERSIH

 JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG !"#

BAB I PEN!AHLAN 1.1

Lata# B$%akang Pra-rancangan yang akan dibuat yaitu pembuatan Pabrik  Linear Low Density

 Polyethylene (LLDPE) ini dipilih proses Gas Phase (Unipol). Ada pun alur prosesnya dapat dilihat pada Gambar ..

Gambar . Diagram !lok Proses Pembuatan LLDPE

Dari proses di atas dapat dilihat bah"a pada reaktor akan diahasilan produk   berupa padatan serta diperoleh gas-gas sisa. Gas-gas sisa akan mengalir ke bagian atas reaktor# sedangkan produk akan $atuh ke bagian ba"ah reaktor. Pada kenyataannya pada aliran keluaran bagian atas reaktor akan diperoleh produk yang ikut terba"a bersama gas-gas ikut ke bagian atas reaktor. Produk yang terba"a oleh gas diperkirakan mencapai %& dari massa total produk yang terbentuk. Untuk mengurangi kerugian# maka produk yang terba"a oleh gas akan dipisahkan dari gas-gas tersebut sehingga  produk dapat dikembalikan ke proses selan$utnya sedangkan gas kembali ke proses a"al sebagai umpan. Ada beberapa alat yang dapat digunakan untuk memisahkan produk yang masih  berupa padatan halus# seperti yang ditun$ukan pada 'abel .. Dari tabel tersebut dapat dilihat eisiensi cyclone cukup tinggi# selain karena eisiensinya tinggi# cyclone $uga merupakan alat pemisahan yang sederhana dan murah# oleh karena itu cyclone dipilih sebagai alat pemisahan pada proses tersebut. Cyclone ini cukup bermanaat terutama

untuk me-recycle produk. Dengan demikian selain maka dipilih cyclone untuk men$adi ob$ek penelitian dalam mata kuliah Pemecahan *asalah 'eknik +imia.

Gambar . Perbandingan Alat ,yclone dengan Alat eparator yang lain

1.2

Ru&usan Masa%a' Adapun yang men$adi masalah dalam proses pemisahan di cyclone adalah hal-hal

 berikut ini . !agaimana mekanisme ker$a cyclone. . /aktor apa sa$a yang dapat mempengaruhi eisiensi cyclone. 0. 1al apa sa$a yang dapat dilakukan untuk meningkatkan eisiensi cyclone.

1.(

Man)aat P$n*$%$saian Masa%a'

*anaat dari penulisan laporan Pemecahan *asalah 'eknik +imia ini antara lain . *enambah "a"asan mengenai masalah yang ter$adi dalam industri kimia khususnya mekanisme ker$a cyclone. . Dapat menganalisa kondisi masalah cyclone. 0. Dapat memecahkan masalah 2masalah yang ter$adi di cyclone.

BAB II METO!A PEN+ELESAIAN MASALAH Cyclone adalah salah satu dari $enis dust separator yang paling sederhana dan  $uga murah. ,ara ker$anya seperti terlihat pada Gambar .# gerakan pusaran (cyclonic) dari aliran udara akan menyebabkan ter$adinya gaya sentriugal pada partikel halus# akibatnya partikel halus akan terkumpul pada dinding cyclone dan selan$utnya $atuh melalui lubang ba"ah# sedangkan gas yang bebas dari padatan halus akan keluar  me"lalui cerobong. Pada proses ini dapat dilihat pada Gambar .# pada bagian atas cyclone akan keluar gas etilen# nitrogen# hidrogen dan butene-. Gas-gas tersebut akan dialirkan kembali ke Cycle Gas Compressor  bersamaan dengan  fresh feed   untuk  dinaikkan tekanannya. 3esin berupa padatan hasil pemisahan cyclone dialirkan ke  Product Blow Tank  untuk digabungkan dengan produk lainnya. Gas to Recycl

From Reacto

Produc t to

Gambar . kema Cyclone

2.1

Sasa#an

asaran yang ingin dicapai yaitu tidak ada produk atau asa berat terba"a ke atas  bersama asa ringan atau dengan kata lain eisiensi cyclone tinggi. elain itu# dapat mengetahui pengaruh-pengaruh yang dapat meningkatkan eisisensi alat. 2.2

M$t,$ P$n*$%$saian

Dalam penyusunan laporan ini# metode penyelesaian yang dilakukan sebagai  berikut . *engetahui dan merumuskan masalah pada Cyclone secara $elas. . *elakukan studi pustaka untuk menganalisa masalah dari berbagai aktor. 0. *engumpulkan data-data untuk menyelesaikan masalah yang ter$adi pada Cyclone.

4. *enyusun rencana perbaikan Cyclone berdasarkan hasil perhitungan. 2.(

R$a%isasi P$n*$%$saian Masa%a'

Perhitungan neraca massa pada ,yclone 22

21

2(

+eterangan  Aliran   la$u alir gas yang keluar dari Fluidized Bed Reactor untuk umpan Cyclone eparator  Aliran   la$u alir gas yang keluar dari Cyclone untuk dikembalikan men$adi umpan  Fluidized Bed Reactor  Aliran 0  la$u alir produk yang keluar dari Cyclone untuk ke proses selan$utnya Assumsi  Eisiensi cyclone separator 5 67 & ( Perry!s Chemical "n#ineerin#  $and%ook & th "dition' pa#e (& ) *&+. 8nput total Cyclone , 21263.334 kg9$am 8nput LLDPE to Cyclone , %74.0:; kg9$am 

*assa yang keluar menu$u Product Blow Tank  LLDPE 5 67& < %74.0:; kg9$am 5 %067.%;6 kg9$am 

*assa dan aliran gas yang dikembalikan ke Fluidized Bed Reactor 

LLDPE 5 & < %74.0:; kg9$am 5 %.=0 kg9$am ,14 5 44.=47 kg9$am ,1 5 %.% kg9$am ,> 5 %.%%4 kg9$am ,> 5 %.%%= kg9$am

> 1> 

2.

5 4.;6 kg9$am 5 %.%4 kg9$am 5 %.%4 kg9$am

M$ng'itung !i&$nsi C*/%,n$

Untuk menyelesaikan meningkatkan eisiensi perlu dibuat cyclone yang memiliki design proporsional. Untuk memperoleh design yang sesuai perlu diperhitungkan seperti  pada Gambar ..

Gambar . Desi#n Cyclone eparator 

Perancangan ,yclone dihitung dengan persamaan ;# p.%; Perry ed.;

Dengan : Dp min = diameter partiel minimum = !"# mm = !"!!!# m ? 5 @iskositas udara campuran 5 %#%76 kg9m.s (asumsi) !, 5 diameter lubang inlet   5 densitas udara campuran 5  kg9m0 (asumsi)

 s

5 densitas partikel 5 6% kg9m0

+  Ct

5 kecepatan udara masuk (Bc) 5 4% m9s(asumsi) 5 $umlah putaran dalam cyclone dapat ditentukan dari graik  perbandingan @elocity dengan Ct

Gambar .0 graik Ct @ersus Bc *aka # didapat Ct sebesar 5 :#: ehigga#  Dp min =

6 . µ . BC  -t . π . c ( ρ s − ρ )

:.%

-4 =

6

. %#%76

. !,

:#: . 0#4 . 4% . (4=4#6; -)

!,

5 %#;: m

*aka #didapat diameter lubang inlet 5 %#;: m +emudian diperoleh spesiikasi ukuran siklon  !, 5 diameter lubang inlet 5 %#;: m Dc 5 diameter ,yclone 5 4 < !, 5 4 < %#;: m 5 #; m De 5 diameter gas outlet 5 Dc 9  5 #; m 9  5#0 m 1c 5 tinggi lubang inlet 5 Dc9 5 #; m 9  5#0 m Lc 5 pan$ang silinder 5  Dc 5 :# m c 5 pan$ang konis 5  Dc 5 :# m c 5 diameter lubang dust out 5 Dc 9 4 5 %#;: m  5 pan$ang outlet dengan kisaran (%#: 2 %#;:) Dc Diambil kisaran %#: Dc 5 #0 m

'abel /.4 pesiikasi ,yclone

Alat

,yclone

+ode

,L-0%

/ungsi

*emisahkan partikel produk yang terba"a aliran udara pengering keluar dari spray dryer.

enis

Cyclone eparator 

!ahan

tainless teel A-;= #rade  'ype 0;

uhu

;% F,

'ekana

;#% Psi

n desain

+apasitas

;#;% t0

Dimensi

Diameter silinder

5 #; m

Pan$ang silinder

5 :# m

Pan$ang konis

5 :# m

Diameter gas outlet 5 #0 m Diameter inlet 

5 %#;: m

Diameter dust out  5 %#;: m •

umlah

'inggi gas outlet 5 #0 m

 buah

BAB III HASIL !AN PEMBAHASAN

BAB I" KESIMPLAN !AN SARAN