Laboratorium Satuan Operasi 1

X =
Y=
Diameter Partikel Tengah (mm)
Diameter Partikel (mm)
Fraksi Massa (%)
X =
Y =
X=
Y=
X =
Y =
Laboratorium Satuan Operasi 1
Semester IV 2015/2016

LAPORAN PRAKTIKUM
FLUIDISASI

Pembimbing : Wahyu Budi Utomo, HND, M. Sc
Kelompok : II (Dua)
Tanggal Praktikum : Kamis, 5 April 2016

Nama Anggota Kelompok :
Puspita Sari R. (331 14 002)
Rezki Yunita Apriana (331 14 003)
Nurhikma (331 14 005)
Widi Aprilia Tabi (331 14 009)
Jusriadi (331 14 014)
Gleiny Yulien Picarima (331 14 025)

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
2016

JUDUL PERCOBAAN : FLUIDISASI

TUJUAN PERCOBAAN :

Membuktikan persamaan Kozeny dengan membandingkan nilai k1 dan k2 secara teori dan praktek.

ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan:
Gelas kimia 500 mL 1 buah
Gelas kimia 250 mL 3 buah
Piknometer 25 mL 1 buah
Neraca analitik
Neraca kasar
Nampan
Compressor
Spatula
Labu semprot
Sikat halus
Mesin ayak (vibrator) dengan lubang ayakan tiap tingkat masing-masing 1.70 mm, 1.40 mm, 1.18 mm, 1.00 mm, 0.85 mm, 0.71 mm, 0.60 mm, dan pan.

Bahan yang digunakan:
Pasir pantai
Aquadest
Udara compressor

DASAR TEORI

Pengertian 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. Keadaan fluidisasi unggun diam tersebut ditunjukkan pada Gambar 1a.

Gambar 1 Skema unggun diam dan unggun terfluidakan
Kalau laju alir kemudian dinaikkan, akan sampai pada suatu keadaan di mana unggun padatan akan tersuspensi di dalam aliran gas yang melaluinya. Pada keadaan ini masing-masing butiran akan terpisahkan satu sama lain sehingga dapat bergerak dengan lebih mudah. Pada kondisi butiran yang dapat bergerak ini, sifat unggun akan menyerupai suatu cairan dengan viskositas tinggi, misalnya adanya kecenderungan untuk mengalir, mempunyai sifat hidrostatik dan sebagainya. Sifat unggun terfluidisasi ini dapat dilihat pada Gambar 1b.
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 atau ruang kosong antar partikel, sedangkan partikel-partikel padat tetap dalam keadaan diam. Kondisi ini dikenal sebagai fenomena unggun diam. 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. Jika kecepatan diperbesar, akan terjadi beberapa fenomena yang dapat diamati secara visual dan pada kondisi inilah partikel-partikel padat memiliki sifat seperti fluida dengan viskositas tinggi. 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 reactor.
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.
Kerugian proses fluidisasi antara lain:
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.

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 plastic 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.

Gambar 2 Sifat Cairan dalam Unggun terfluidisasi
Fenomena-fenomena yang dapat terjadi pada prose fluidisasi antara lain:
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. Kondisi ini ditunjukkan pada Gambar 1a.
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. Kondisi ini ditunjukkan pada Gambar 1b.
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.
Fenomena bubbling fluidization yang terjadi ketika gelembung –gelembung pada unggun terbentuk akibat densitas dan distribusi partikel tidak homogen. Kondisi ini ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3 Fenomena bubbling fluidization
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. Kondisi ini ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4 Fenomena slugging fluidization
Fenomena chanelling fluidization yang terjadi ketika dalam ungggun partikel padatan terbentuk saluran-saluran seperti tabung vertikal. Kondisi ini ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5 Fenomena chanelling fluidization
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. Kondisi ini ditunjukkan pada Gambar 6.

Gambar 6 Fenomena disperse fluidization.
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. Pada praktikum fluidisasi ini fluida yang digunakan adalah udara tekan. Butiran padat yang akan difluidisasikan juga dapat bervariasi seperti butiran batu bara, batu bata, pasir, dan sebagainya. Ukuran partikel juga divariasikan dengan melakukan pengayakan dengan mesh tertentu. Densitas partikel dapat juga divariasikan dengan menyampur partikel, baik yang berbeda ukuran maupun berbeda jenis. Selain itu variasi juga dapat dilakukan pada tinggi unggun. Dalam praktikum ini akan teramati fenomena-fenomen fluidisasi. Selama fluidisasi berlangsung juga dapat diamati kecepatan minimum fluidisasi secara visual. Dari hasil pengukuran tekanan dan laju alir fluida dibuat pula kurva karakteristik fluidisasi. Karakteristik unggun terfluidakan digambarkan pada kurva karakteristik fluidisasi yang merupakan plot antara log U dan log ΔP. Persamaan yang digunakan adalah Persamaan Ergun dan Persamaan Wen Yu.
Hilang Tekan (Pressure Drop)
Aspek utama yang akan ditinjau dalam percobaan ini adalah mengetahui besarnya hilang tekan (pressure drop) di dalam unggun padatan yang terfluidakan. Hal tersebut mempunyai arti yang cukup penting karena selain erat sekali hubungannya dengan besarnya energi yang diperlukan, juga bisa memberikan indikasi tentang kelakuan unggun selama operasi berlangsung. Penentuan besarnya hilang tekan di dalam unggun terfluidakan terutama dihitung berdasarkan rumus-rumus yang diturunkan untuk unggun diam, terutama oleh Balke, Kozeny, Carman, ataupun peneliti-peneliti lainnya.
Hilang Tekan dalam Unggun Diam
Korelasi-korelasi matematik yang menggambarkan hubuangan antara hilang tekan dengan laju alir fluida di dalam suatu sistem unggun diam diperoleh pertama kali pada tahun 1922 oleh Blake melalui metoda-metoda yang bersifat semi empiris, yaitu dengan menggunakan bilangan-bilangan tidak berdimensi. Untuk aliran laminer dengan kehilangan energi terutama disebabkan oleh gaya viscous, Blake memberikan hubungan seperti berikut:
PL gc=k.μ.S2ε3 u (1)
dimana:
PL = hilang tekan per satuan panjang atau tinggi unggun
gc = faktor gravitasi
Μ = viskositas fluida (N.s)
ε = porositas unggun yang didefinisikan sebagai perbandingan volume ruang kosong di dalam unggun dengan volume unggun.
u = kecepatan alir superfisial fluida (m/s)
S = luas permukaan spesifik partikel (m2)

Luas permukaan spesifik partikel (luas permukaan per satuan volume unggun) dihitung berdasarkan korelasi berikut:
S=6.(1-ε)dp
sehingga persamaan tersebut menjadi:
PLgc=36.k. μ.(1-ε)2dp2ε3u
atau
PLgc=k'. μ.(1-ε)2dp2ε3u
dimana k adalah konstanta fludisasi dan k'=36k (lihat Tabel 1).

Persamaan ini kemudian diturunkan lagi oleh Kozeny (1927) dengan mengasumsikan bahwa unggun zat padat tersebut adalah ekivalen dengan satu kumpulan saluran-saluran lurus yang paralel yang mempunyai luas permukaan dalam total dan volume dalam total masing-masing sama dengan luas permukaan luar partikel dan volume ruang kosongnya. Harga konstanta k' diperoleh beberapa peneliti berbeda-beda seperti ditunjukkan pada Tabel 1 berikut:
Tabel 1 Konstanta Empirik Fluidisasi

Untuk aliran turbulen, persamaan tersebut tidak dapat digunakan lagi sehingga Ergun menurunkan rumus yang lain (1952) dimana kehilangan tekanan digambarkan sebagai gabungan dari viscous losses dan kinetic energy los.

PLgc=k1 μ (1-ε)2dp2 ε3.u+ k21-εε3.ρ gdp.u2
viscous losses kinetic energy losses

dimana k1 = 150 dan k2 = 1,75

Pada keadaan ekstrem, yaitu bila:
aliran laminer (Re<20), kinetic energy losses dapat diabaikan, sehingga:
PLgc=150 μ (1-ε)2dp2 ε3.u

aliran turbulen (Re>1000), viscous losses dapat diabaikan, sehingga:
PLgc=1.751-εε3.ρ gdp.u2

Hilang Tekan pada Unggun Terfluidakan (Fluidized Bed)
Pada unggun terfluidakan, persamaan yang menggambarkan hubungan p/l dan u yang biasanya digunakan adalah persamaan Ergun, yaitu:
PLgc=k1 μ (1-εf)2dp2 εf3.u+ k21-εfεf3.ρ gdp.u2

dimana εf adalah porositas unggun pada keadaan terfluidakan. Pada keadaan ini, dimana partikel-partikel zat padat seolah-olah terapung di dalam fluida sehingga terjadi kesetimbangan antara berat partikel dengan gaya seret dan gaya apung dari fluida di sekelilingnya:
[gaya seret oleh fluida yang naik] = [berat partikel]-[gaya apung]
atau
[hilang tekan pada unggun] x [luas penampang] = [volume unggun] x [fraksi zat padat] x
[densitas zat padat – densitas fluida]

P.A=A.L1-εf(ρp-ρf)ggc
PL=(1-εf)(ρp-ρf)ggc

Kecepatan Minimum fluidisasi
Yang dimaksud dengan kecepatan minimum fluidisasi (dengan notasi Umf) adalah kecepatan superfisial fluida minimum dimana fluidisasi mulai terjadi. harganya diperoleh dengan mengombinasikan persaman Ergun dengan persamaan neraca massa pada unggun terfluidakan, menjadi:
1501-εmfdp.ρgεmf3μ Umf+1.75dp.Pg εmf3μUmf2=dp3Pgρs-ρggμ2

Untuk keadaan ekstrem, yaitu :
Aliran aminer (Re<20), kecepatan fluidisasi minimumnya adalah :
Umf=dp2150.Ps-Pggμ.εmf31-εmf
Aliran turbulen (Re>1000), kecepatan fluidisasi minimumnya adalah :
Umf2=dp1.75.Ps-PggPg.εmf3

Karakteristik Unggun Terfluidakan
Karakteristik unggun terfluidakan biasanya dinyatakan dalam bentuk grafik antara penurunan tekanan (ΔP) dan kecepatan superfisial (u). Untuk keadaan yang ideal, kurva hubungan ini berbentuk seperti Gambar 7.

Gambar 7 Kurva karakteristik fluidisasi ideal
Garis A-B dalam grafik menunjukkan hilang tekan pada daerah unggun diam (porositas unggun = 0). Garis B-C menunjukkan keadaan dimana unggun telah terfluidakan. Garis D-E menunjukkan hilang tekan dalam daerah unggun diam pada waktu menurunkan kecepatan alir fluida. Harga penurunan tekanannya, untuk kecepatan aliran fluida tertentu, sedikit lebih rendah dari pada harga penurunan tekanan pada saat awal operasi.
Penyimpangan dari keadaan ideal:
Interlock
Karakteristik fluidisasi seperti digambarkan pada kurva fluidisasi ideal hanya terjadi pada kondisi yang betul-betul ideal dimana butiran zat padat dengan mudah saling melepaskan pada saat terjadi kesetimbangan antara gaya seret dengan berat partikel. Pada kenyataannya, keadaan di atas tidak selamanya bisa terjadi karena adanya kecenderungan partikel-partikel untuk saling mengunci satu dengan lainnya (interlock), sehingga akan terjadi kenaikan hilang tekan (ΔP) sesaat sebelum fluidisasi terjadi. Fenomena interlock ini dapat dilihat pada Gambar 8, terjadi pada awal fluidisasi saat terjadi perubahan kondisi dari unggun tetap menjadi unggun terfluidakan.
Fluidisasi heterogen (aggregative fluidization)
Jenis penyimpangan yang lain adalah kalau pada saat fluidisasi partikel-partikel padat tidak terpisah-pisah secara sempurna tetapi berkelompok membentuk suatu agregat. Keadaan yang seperti ini disebut sebagai fluidisasi heterogen atau aggregative fluidization. Tiga jenis fluidisasi heterogen yang biasa terjadi adalah karena timbulnya:
penggelembungan (bubbling), ditunjukkan pada Gambar 9a,
penorakan (slugging), ditunjukkan pada Gambar 9b,
saluran-saluran fluida yang terpisahkan (chanelling), ditunjukkan pada Gambar 9c,

Gambar 8 Kurva karakteristik fluidisasi tidak ideal karena terjadi interlock

Bentuk kurva karakteristik untuk unggun terfluidakan yang mengalami penyimpangan dari keadaan ideal yang disebabakan oleh tiga jenis fenomena di atas dapat dilihat dalam pustaka (1) dan (3).

Evaluasi Parameter-Parameter dalam Peristiwa Fluidisasi

Densitas Partikel
Penentuan densitas partikel untuk zat padat yang tidak menyerap air atau zat cair lain bisa dilakukan dengan memakai piknometer. Sedangkan untuk partikel berpori, cara di atas akan menimbulkan kesalahan yang cukup besar karena air atau cairan akan memasuki pori-pori di dalam partikel, sehingga yang diukur bukan lagi densitas partikel (berikut pori-porinya) seperti yang diperlukan di dalam persamaan-persamaan yang ditulis di muka, tetapi densitas bahan padatnya (tidak termasuk pori-pori di dalamnya). Untuk partikel-partikel yang demikian, ada cara lain yang biasa digunakan, yaitu dengan memakai metoda yang diturunkan Ergun.
Bentuk Partikel
Didalam persamaan-persamaan yang telah diturunkan sebelumnya partikel-partikel padatnya dianggap sebagai butiran-butiran yang berbentuk bola dengan diameter rata-rata dp. Untuk partikel-partikel yang mempunyai bentuk lain, harus diadakan suatu koreksi yang menyatakan bentuk sebenarnya partikel yang ditinjau. Faktor koreksi ini disebut sebagai faktor bentuk atau derajat kebolaan suatu partikel yang didefinisikan sebagai:

ϕ=ΑpΑ=luas permukaan bolaluas permukaan partikel pada volume sama
Derajat kebolaan (θs) bisa dipakai langsung dalam persamaan-persamaan terdahulu dengan mengganti dp menjadi θs.dp, sehingga persamaan Ergun dapat ditulis menjadi:
ΔPL gc=150(1-εf)2dp2.εf3μu(ϕsdp).2+1,751-εf.ρdp.εf3ρg(ϕsdp)u2
Dimana, Φ = 1 untuk partikel berbentuk bola
Φ < 1 untuk partikel tidak berbentuk bola
Diameter Partikel
Diameter partikel biasanya diukur berdasarkan analisa ayakan. Untuk menentukan diameter partikel dapat dilihat pada prosedur percobaan.
Porositas Unggun
Porositas unggun menyatakan fraksi kosong di dalam unggun yang secara matematik bisa ditulis sebagai berikut:
ε=Vu-VpVu
Dimana, ε = porositas unggun
Vu = volume unggun
Vp = volume partikel

Harga porositas unggun ini sangat dipengaruhi oleh bentuk geometri butiran padat yang membentuk unggun tersebut, atau dengan perkataan lain, porositas unggun merupakan fungsi dari faktor bentuk atau derajat kebolaan partikel-partikelnya. Salah satu hasil eksperimen yang menggambarkan pengaruh derajat kebolaan terhadap porositas unggun diberikan oleh Brown dan diperlihatkan pada Gambar 10.

Pendekatan dalam Percobaan
Pengukuran densitas partikel dilakukan menggunakan piknometer dengan valome tertentu dengan tipol sebagai fluidanya. Tipol digunakan karena memiliki tegangan permukaan dan viskositas tinggi sehingga cenderung tidak memasuki pori-pori partikel. Dengan demikian asumsu partikel padatan berbentuk bola dapat digunakan.
Kecepatan minimum fluidisasi dapat ditentukan secara grafis dan teoritis. Teknik grafis dapat dilakukan apabila tersedia kurva karakteristik fluidisasi. (antara log u terhadap log ΔP). Dengan menarik garis vertikal pada titik mulai konstannya log ΔP atau titik yang menunjukkan adanya fenomena interlock dapat diperpikrakan Umf. Karena fluktuasi nilai dibanding kurva fluidisasi ideal, perkiraan ini kurang akurat. Supaya Umf perkiraan mendekati nilai sebenarnya, penarikan garis pada titik konstan ΔP dilakukan saat kurva fluidisasi mengalurkan data kecepatan tinggi ke rendah. Diharapkan saat kecepatan menurun fenomena interlock dapat dikurangi. Interlock menyebabkan partikel menyatu (biasanya karena basah atau karena kelembaban udara) sehingga kecepatan udara yang dibutuhkan untuk memfluidisasikan partikel tersebut juga bertambah besar. Akibatnya umf yang teramati cenderung lebih tinggi daripada nilai sebenarnya.

Gambar 10 Hubungan antara derajat kebolaan partikel dengan porositas unggun

PROSEDUR KERJA
Penentuan Diameter partikel Tengah
Bidang ayakan dibersikan dengan sikat halus satu persatu, kemudian ditimbang dengan neraca kasar (karena kendala teknis, sebaiknya bidang ayakan dialasi dengan talang).
Bidang ayakan masing-masing disusun mulai dari pan (tidak berlubang) sampai lebar bidang ayak terbesar berdasarkan nilai apparatus yang terdapat pada masing-masing bidang ayak. Kemudian ditempatkan diatas vibrator.
Pasir yang ingin dianalisa dimasukkan pada bidang ayak paling atas kemudian penutup dipasang secara hati-hati dan baut pengunci dikencangkan.
Mesin vibrator dinyalakan dengan menekan tombol "On" pada bagian samping alat.
Mode getaran (2) dan frekuensi getaran (2) selama 5 menit.
Setelah pengayakan selesai alat dimatikan dengan menekan tombol "Off" pada bagian samping alat.
Kemudian bidang ayakan dipindahkan dengan mengangkat bidang ayak paling bawah (pan). Satu persatu bidang ayak ditimbang dengan neraca kasar yang dialasi talang.
Alat yang telah digunakan dibersihkan seperti semula.

Penentuan Berat jenis
Menimbang piknometer kosong, bersih dan kering.
Mengisi piknometer dengan aquadest pada suhu 20 oC yang telah diketahui berat jenisnya secara pasti, sehingga diperoleh volume piknometer.
Kemudian mengeringkan kembali piknometer yang telah diisi air, selanjutnya mengisi dengan batu bata merah sampai 1/5 volume piknometer.
Menimbang piknometer yang berisi batu bata merah.
Menambahkan aquadest ke dalam piknometer yang telah diisi batu bata merah (tidak boleh ada gelembung udara).
Menimbang piknometer yang berisi batu bata merah dan aquadest.
Menghitung volume dan berat batu bata merah, sehingga akan diperoleh berat jenisnya.

Fluidisasi dengan fluida gas
Pasir kuarsa ditimbang 150 gram sebanyak 3 kali.
Pasir kuarsa 150 gram pertama dimasukkan kedalam tabung fluidisasi dan kompresor dinyalakan dengan menekan tombol "start compressor" kemudian kecepatan fluida (dalam hal ini fluida yang digunakan adalah gas) diatur dengan cara memutar valve.
Kecepatan fluida yang divariasikan yakni dari 2 sampai 24 dengan interval 2 L/min.
Mencatat tinggi unggun (mm) dan beda head (cm H20).
Percobaan yang sama diulangi dengan ditambahkan pasir kwarsa kedalam tabung fluidisasi untuk 150 gram kedua dan 150 gram ketiga.

Fluidisasi dengan fluida cair
Pompa dinyalakan dengan menekan tombol "start pump".
Kecepatan fluida (dalam hal ini fluida yang digunakan adalah cairan) diatur dengan cara memutar valve.
Kecepatan alir fluida yang divariasikan yakni dari 0,2 sampai 1,3 dengan interval 0,1 L/min.
Mencatat tinggi unggun yang terbentuk (mm) dan beda head (cm H20).

DATA PENGAMATAN

Penentuan Diameter Rata-Rata (dpm)
No.
Diameter Ayakan (mm)
M. talang + ayakan kosong (kg)
M. talang + ayakan + partikel (kg)
OP (kg)
1
1.70
0.48159
0.48176
0.00017
2
1.40
0.51298
0.58094
0.06796
3
1.18
0.52698
0.7022
0.17522
4
1.00
0.51313
0.6274
0.11427
5
0.85
0.48021
0.51991
0.0397
6
0.71
0.47767
0.54859
0.07092
7
0.60
0.47704
0.50813
0.03109
8
0
0.38773
0.38789
0.00016
Massa Total M/(kg)
0.49949

Penentuan Berat Jenis
Berat piknometer kosong (g)
27.54
Berat piknometer + padatan (g)
42.85
Berat piknometer + padatan + air (g)
62.22
Berat piknometer + air (g)
53.88
ρ air pada suhu 20' C (g/cm3)
0.9982

Untuk fluida cairan (m = 300 g)
No.
Q (L/menit)
P (cm H2O)
l (mm)
1
0
0
101
2
0.2
1
122
3
0.4
1
131
4
0.5
1
140
5
0.6
1
150
6
0.7
1
163
7
0.8
1
175
8
0.9
1
187
9
1.0
1
203
10
1.1
1
215
11
1.2
1
235
12
1.3
1
260

Untuk fluida gas (m = 150 g)
No.
Q (L/menit)
P (cm H2O)
l (mm)
1
2
0.2
50
2
4
0.4
50
3
6
0.5
50
4
8
0.7
50
5
10
0.9
50
6
12
1.1
50
7
14
1.3
50
8
16
1.4
50
9
18
1.6
50
10
20
1.8
50
11
22
1.9
50

No.
Q (L/menit)
P (cm H2O)
l (mm)
1
2
0.4
103
2
4
0.8
103
3
6
1.2
103
4
8
1.6
103
5
10
1.9
103
6
12
2.1
103
7
14
2.4
103
8
16
2.9
103
9
18
3.4
103
10
20
3.8
103
11
22
4.4
103
12
24
5.0
103

No.
Q (L/menit)
P (cm H2O)
l (mm)
1
2
0.7
153
2
4
1.3
153
3
6
1.9
153
4
8
2.5
153
5
10
3.3
153
6
12
3.9
153
7
14
4.6
153
8
16
5.0
153
9
18
5.6
153
10
20
6.4
153
11
22
7.2
153
12
24
8.2
153

DATA PERHITUNGAN
Penentuan Berat Jenis (ρ)

volume piknometer=berat pikno+air-(berat pikno kosong)berat jenis air pada 20
=53.88-27.54gram0.9982 gram/cm3
=26.3875 cm3
volume zat cair=berat pikno+air+padatan-(berat pikno+padatan)berat jenis air pada 25

=62.22-42.85gram0.9982 gram/cm3
=19.4049 cm3
volume padatan=volume piknometer-volume cairan
=26.3875-19.4049cm3
=6.9826 cm3
berat padatan=berat pikno+padatan-berat pikno kosong
=42.85-27.54 gram
=15.31 gram
berat jenis padatan=berat padatanvolume padatan
=15.31 gram6.9826 cm3
=2.192603 gram/cm3=2192.603 kg/m3

Penentuan Diameter Partikel Tengah (dpm)

Tabel 1: Penentuan nilai C%OP dan C%UP (Fraksi Massa)
No.
Diameter Ayakan (m)
M. talang + ayakan kosong (kg)
M. talang + ayakan + partikel (kg)
Oversize Product
OP (kg)
OP %
C%OP
C%UP
1
1.7
0.48159
0.48176
0.00017
0.00034
0.00017
0.99983
2
1.4
0.51298
0.58094
0.06796
0.136059
0.136399
0.863601
3
1.18
0.52698
0.7022
0.17522
0.350798
0.487197
0.512803
4
1
0.51313
0.6274
0.11427
0.228773
0.71597
0.28403
5
0.85
0.48021
0.51991
0.0397
0.079481
0.795451
0.204549
6
0.71
0.47767
0.54859
0.07092
0.141985
0.937436
0.062564
7
0.6
0.47704
0.50813
0.03109
0.062243
0.99968
0.00032
8
0
0.38773
0.38789
0.00016
0.00032
1
0
Massa Total M/(kg)
0.49949
1

Keterangan :
Diameter ayak tertera pada bidang ayak sesuai dengan nilai aparatusnya
Oversize Product OPi=massa ayakan +talang +sample tiap waktu-(massa ayakan kosong+ massa talang kosong)
Oversize Product Percentage OP%i=OPiM
OP%i=OPiM= 0.00017 kg0.4995 kg=0.00034

Cumulative Percentage Oversize Product C%OPi=n=1iOP%i
C%OPi=n=1iOP%i=0.00034
Cumulative Percentage Undersize Product C%UPi=1- C%OPi

C%UPi=1- C%OPi=1-0.00034= 0.99983

Grafik 1: Hubungan Diameter Partikel (mm) vs Fraksi Massa (%)

Catatan :Berdasarkan grafik hubungan diameter partikel vs fraksi massa diperoleh dpm = 1.175 mm = 0.001175 m.
Penentuan Porositas

ε= V kosongA .L=A.L x VpartikelA .L
Catatan : 1 = merupakan nilai sperisitas (derajat kebolaan)

Untuk fluida cairan

Tabel 2 : Porositas fluida cairan
l (m)
ε
0.101
0.310062125
0.122
0.428821923
0.131
0.468063165
0.140
0.502259104
0.150
0.535441831
0.163
0.572492482
0.175
0.601807283
0.187
0.627359757
0.203
0.656730417
0.215
0.675889649
0.235
0.703473509
0.260
0.731985672

Keterangan : A= 4π d2=43.14 0.05 m2=0.001963 m2

Volume partikel=mρ=0.3 kg2192.603 kg/m3= 0.0001368 m3
Volume kosong=A.l-volume partikel
= 0.001963 m2 x 0.101 m-(0.0001368 m3)
= 6.1463 x 10-5m3
ε=Volume kosongA.L=6.1463 x 10-5m30.001963 m2x0.101m=0.310

Untuk fluida gas
Tabel 3 : Porositas fluida gas dengan massa berbeda
Massa partikel (kg)
A(m2)
L(m)
Volume partikel (m3)
ε
0.15
0.001963
0.050
6.8412E-05
0.303
0.3
0.001963
0.103
0.0001368
0.323
0.45
0.001963
0.153
0.0002054
0.317

Konversi Satuan dan Penentuan Kecepatan Rata-Rata Gas atau Cairan (v)

Untuk Cairan
Tabel 4 : Konversi satuan Q, P, l, dan penentuan nilai u untuk fluida cairan
Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
0
0
0.101
0
3.333E-06
1333.2237
0.122
1.8962
6.667E-06
1333.2237
0.131
3.7925
8.333E-06
1333.2237
0.140
4.7406
1.000E-05
1333.2237
0.150
5.6887
1.167E-05
1333.2237
0.163
6.6368
1.333E-05
1333.2237
0.175
7.5850
1.500E-05
1333.2237
0.187
8.5331
1.667E-05
1333.2237
0.203
9.4812
1.833E-05
1333.2237
0.215
10.4293
2.000E-05
1333.2237
0.235
11.3774
2.167E-05
1333.2237
0.260
12.3255

Tabel 5 : Konversi satuan Q, P, l, dan penentuan nilai u untuk fluida gas (m=150 g)
Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
3.333E-05
266.6447
0.05
18.9624
6.667E-05
533.2895
0.05
37.9248
1.000E-04
666.6118
0.05
56.8871
1.333E-04
933.2566
0.05
75.8495
1.667E-04
1199.9013
0.05
94.8119
2.000E-04
1466.5461
0.05
113.7743
2.333E-04
1733.1908
0.05
132.7367
2.667E-04
1866.5132
0.05
151.6991
3.000E-04
2133.1579
0.05
170.6614
3.333E-04
2399.8026
0.05
189.6238
3.667E-04
2533.1250
0.05
208.5862

Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
3.333E-05
675.5000
0.103
18.9624
6.667E-05
1351.0000
0.103
37.9248
1.000E-04
2026.5000
0.103
56.8871
1.333E-04
2702.0000
0.103
75.8495
1.667E-04
3208.6250
0.103
94.8119
2.000E-04
3546.3750
0.103
113.7743
2.333E-04
4053.0000
0.103
132.7367
2.667E-04
4897.3750
0.103
151.6991
3.000E-04
5741.7500
0.103
170.6614
3.333E-04
6417.2500
0.103
189.6238
3.667E-04
7430.5000
0.103
208.5862
4.000E-04
8443.7500
0.103
227.5486

Untuk fluida gas (m = 450 kg)
Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
3.333E-05
1182.1250
0.153
18.9624
6.667E-05
2195.3750
0.153
37.9248
1.000E-04
3208.6250
0.153
56.8871
1.333E-04
4221.8750
0.153
75.8495
1.667E-04
5572.8750
0.153
94.8119
2.000E-04
6586.1250
0.153
113.7743
2.333E-04
7768.2500
0.153
132.7367
2.667E-04
8443.7500
0.153
151.6991
3.000E-04
9457.0000
0.153
170.6614
3.333E-04
10808.0000
0.153
189.6238
3.667E-04
12159.0000
0.153
208.5862
4.000E-04
13847.7500
0.153
227.5486

Keterangan :
Laju alir (Q)

1Lmenit=1 m31000 L.1 menit60 s=1.6667 x 10-5 m3/s

Tekanan (P)
1cmH2O=101325 Pa76 cmH2O =1333.2237 Pa atau (Nm2)

Tinggi unggun (l)
1 mm=1 m1000 mm=0.001 m

Kecepatan rata-rata gas atau cairan (v)
u=QA=m/s

Menentukan nilai bilangan Reynold
Untuk fluida cairan
Tabel 8 : Bilangan reynold fluida cairan
u (m/s)
d partikel (m)
ρ cairan (kg/m3)
μ air (Ns/m2)
Re
0
0.001175
996.26
0.0015
0
0.0017
0.001175
996.26
0.0015
1.3248
0.0034
0.001175
996.26
0.0015
2.6497
0.0042
0.001175
996.26
0.0015
3.3121
0.0051
0.001175
996.26
0.0015
3.9745
0.0059
0.001175
996.26
0.0015
4.6370
0.0068
0.001175
996.26
0.0015
5.2994
0.0076
0.001175
996.26
0.0015
5.9618
0.0085
0.001175
996.26
0.0015
6.6243
0.0093
0.001175
996.26
0.0015
7.2867
0.0102
0.001175
996.26
0.0015
7.9491
0.0110
0.001175
996.26
0.0015
8.6115

Untuk fluida gas
Tabel 9 : Bilangan reynold fluida gas
u (m/s)
d partikel (m)
μ udara (Ns/m2)
ρ udara (kg/m3)
Bilangan Reynold

150 g
300 g
450 g
0.0170
0.001175
0.000018
1.2928
1.4326
0.0340
0.001175
0.000018
1.2928
2.8653
0.0509
0.001175
0.000018
1.2928
4.2980
0.0679
0.001175
0.000018
1.2928
5.7306
0.0849
0.001175
0.000018
1.2928
7.1633
0.1019
0.001175
0.000018
1.2928
8.5960
0.1188
0.001175
0.000018
1.2928
10.02867
0.1358
0.001175
0.000018
1.2928
11.4613
0.1528
0.001175
0.000018
1.2928
12.8940
0.1698
0.001175
0.000018
1.2928
14.3266
0.1867
0.001175
0.000018
1.2928
15.7593
0.2037
0.001175
0.000018
1.2928
17.1920

Keterangan :

Re=dp .u . ρμ
Re= 0.001175 m . 0.0017ms. 996.26 kg/m3 0.0015 N.s/m2
Re= 1.3248

Menentukan nilai k1 dan k2 berdasarkan persamaan Ergun (1952)

Plgc=k1 μ (1-ε)2dp2 ε3.u+ k2 1-εε3.ρ gdp.u2

Plgc=k1 μ (1-ε)2dp2 ε3.u+k2 1-εε3.ρ gdp.u2x ε3 dp1-ερ g u2

Plgcε3 dp1-ερ g u2=k1 μ (1-ε)2dp2 ε3.u ε3 dp1-ερ g u2+ k2 1-εε3.ρ gdp.u2 ε3 dp1-ερ g u2

Plgcε3 dp1-ερ g u2=k1μ (1-ε)dp ρ g u+ k2

Plgcε3 dp1-ερ g u2=k1 μ 1-ε dp ρ g u+k2

Plε3 dp1-ερ u2=k1 μ 1-ε dp ρ u+k2

Plε3 dp1-ερ u2=k1 1-ε Re+k2

y=k1 x +k2

y=150 x+1.75

Keterangan: y = Plε3 dp1-ερ u2
x = 1-ε Re
k1 = 150 (konstantan Kozeny)
k2 = 1.75

Untuk fluida cairan
Tabel 10 : Nilai X dan Y fluida cairan
Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
ε
Re
X
Y
3.333E-06
1333.2237
0.122
0.0017
0.4288
1.3248
0.431125
617.4049
6.667E-06
1333.2237
0.131
0.0034
0.4680
2.6497
0.200753
200.7209
8.333E-06
1333.2237
0.140
0.0042
0.5022
3.3121
0.150278
158.724
1.000E-05
1333.2237
0.150
0.0051
0.5354
3.9745
0.116883
133.5468
1.167E-05
1333.2237
0.163
0.0059
0.5724
4.6370
0.092195
119.9257
1.333E-05
1333.2237
0.175
0.0068
0.6018
5.2994
0.075139
106.6575
1.500E-05
1333.2237
0.187
0.0076
0.6274
5.9618
0.062504
95.46937
1.667E-05
1333.2237
0.203
0.0085
0.6567
6.6242
0.05182
88.70753
1.833E-05
1333.2237
0.215
0.0093
0.6759
7.2867
0.04448
79.91736
2.000E-05
1333.2237
0.235
0.0102
0.7034
7.9491
0.037303
75.71464
2.167E-05
1333.2237
0.260
0.0110
0.7319
8.6115
0.031123
72.68088

Grafik 2 : Hubungan X dan Y untuk nilai fluida cairan

Berdasarkan percobaan untuk fluida cairan diperoleh persamaan garis lurus y= 1318 x + 3.990, sehingga nilai k1 = 1318 dan k2 = 3.990.

Tabel 11 : Nilai X dan Y fluida gas (m = 150 g)
Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
Re
ε
X
Y
3.333E-05
266.6447
0.05
0.0170
1.4327
0.3032
0.4864
672.4643
6.667E-05
533.2895
0.05
0.0340
2.8653
0.3032
0.2432
336.2321
1.000E-04
666.6118
0.05
0.0509
4.2980
0.3032
0.1621
186.7956
1.333E-04
933.2566
0.05
0.0679
5.7307
0.3032
0.1216
147.1016
1.667E-04
1199.9013
0.05
0.0849
7.1633
0.3032
0.0973
121.0436
2.000E-04
1466.5461
0.05
0.1019
8.5960
0.3032
0.0811
102.7376
2.333E-04
1733.1908
0.05
0.1188
10.0287
0.3032
0.0695
89.2044
2.667E-04
1866.5132
0.05
0.1358
11.4613
0.3032
0.0608
73.5508
3.000E-04
2133.1579
0.05
0.1528
12.8940
0.3032
0.0540
66.4162
3.333E-04
2399.8026
0.05
0.1698
14.3267
0.3032
0.0486
60.5218
3.667E-04
2533.1250
0.05
0.1867
15.7593
0.3032
0.0442
52.7968
4.0000E-04
2840.1132
0.05
0.2037
17.1920
0.3032
0.0405
49.7404

Grafik 3 : Hubungan X dan Y untuk fluida gas (m = 150 g)

Berdasarkan percobaan untuk fluida gas dengan massa sebanyak 150 gram pasir kwarsa diperoleh persamaan garis lurus y= 1398 x + 12.72, sehingga nilai k1 = 1398 dan k2 = 12.72.

Untuk fluida gas (m= 300 g)

Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
Re
ε
X
Y
3.333E-05
533.2895
0.103
0.0170
1.4327
0.3235
0.4722
652.8779
6.667E-05
1066.5789
0.103
0.0340
2.8653
0.3235
0.2361
326.4390
1.000E-04
1599.8684
0.103
0.0509
4.2980
0.3235
0.1574
217.6260
1.333E-04
2133.1579
0.103
0.0679
5.7307
0.3235
0.1181
163.2195
1.667E-04
2533.1250
0.103
0.0849
7.1633
0.3235
0.0944
124.0468
2.000E-04
2799.7697
0.103
0.1019
8.5960
0.3235
0.0787
95.2114
2.333E-04
3199.7368
0.103
0.1188
10.0287
0.3235
0.0675
79.9442
2.667E-04
3866.3487
0.103
0.1358
11.4613
0.3235
0.0590
73.9588
3.000E-04
4532.9605
0.103
0.1528
12.8940
0.3235
0.0525
68.5119
3.333E-04
5066.2500
0.103
0.1698
14.3267
0.3235
0.0472
62.0234
3.667E-04
5866.1842
0.103
0.1867
15.7593
0.3235
0.0429
59.3525
4.000E-04
6666.1184
0.103
0.2037
17.1920
0.3235
0.0394
56.6734



Untuk fluida gas ( m = 450 g)
Q (m3/s)
P (Pa)
l (m)
u (m/s)
Re
ε
X
Y
3.333E-05
933.2566
0.153
0.0170
1.4327
0.3168
0.4769
769.1585
6.667E-05
1733.1908
0.153
0.0340
2.8653
0.3168
0.2384
357.1093
1.000E-04
2533.1250
0.153
0.0509
4.2980
0.3168
0.1590
231.9684
1.333E-04
3333.0592
0.153
0.0679
5.7307
0.3168
0.1192
171.6872
1.667E-04
4399.6382
0.153
0.0849
7.1633
0.3168
0.0954
145.0413
2.000E-04
5199.5724
0.153
0.1019
8.5960
0.3168
0.0795
119.0364
2.333E-04
6132.8289
0.153
0.1188
10.0287
0.3168
0.0681
103.1524
2.667E-04
6666.1184
0.153
0.1358
11.4613
0.3168
0.0596
85.8436
3.000E-04
7466.0526
0.153
0.1528
12.8940
0.3168
0.0530
75.9663
3.333E-04
8532.6316
0.153
0.1698
14.3267
0.3168
0.0477
70.3231
3.667E-04
9599.2105
0.153
0.1867
15.7593
0.3168
0.0434
65.3830
4.000E-04
10932.4342
0.153
0.2037
17.1920
0.3168
0.0397
62.5704



Tabel 14 : Tabel nilai k1 dan k2 secara praktek
Nilai konstata Kozeny
Secara Praktek

Fluida cairan
Fluida gas (m=150 g)
K1
1318
1398
1396
1609
K2
3.990
12.72
5.510
10.36

PEMBAHASAN

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. Pada percobaan ini dilakukan pengontakan pasir kwarsa (butiran-butiran padat) dengan fuida cairan (air) dan dengan fluida gas (udara compressor). Pada percobaan ini dianggap bahwa nilai sperisitas atau derajat kebolaan partikel sama dengan 1 atau berbentuk bola. Untuk unggun diam (fixed bed) ilustrasinya, saat unggun diam yang 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. Untuk unggun terfluidisasi dengan menggunakan fluida cair (air) yang dilewatkan dari bawah maka sifat unggun akan menyerupai suatu cairan dengan viskositas tinggi dengan adanya kecenderungan untuk mengalir dan mempunyai sifat hidrostatik.
Untuk percobaan pertama unggun terfluidisasi dengan menggunakan fluida cair (air) dilakukan hanya sekali percobaan dengan laju alir yang dimulai dari 0.2 sampai 1.3 dengan interval 0.1 L/min. Untuk data pengamatan dapat dilihat pada data pengamatan sehingga setelah dilakukan perhitungan data nilainya dapat dilihat pada (Tabel 10). Sedangkan grafik hubungan X dan Y untuk fluida cairan (Grafik 2) diperoleh persamaan garis lurus y= 1318 x + 3.990, sehingga nilai k1 = 1318 dan k2 = 3.990. Kecepatan fluida yang divariasikan yakni dari 2 sampai 24 dengan interval 2 L/min. Bila kecepatan fluida yang melewati unggun dinaikkan maka perbedaan tekanan di sepanjang unggun akan meningkat pula. Pada saat perbedaan tekanan sama dengan berat unggun dibagi luas penampang. Pada saat tersebut unggun akan mulai bergerak dan melayanglayang ke atas. Partikel-partikel padat ini akan bergerak-gerak dan mempunyai perilaku sebagai fluida. Keadaan unggun seperti ini dikenal sebagai unggun terfluidisasi (fluidized bed).
Percobaan kedua unggun diam (fixed bed) dilakukan 3 kali percobaan dengan variasi massa partikel yang berbeda yakni 150g, 300 g, dan 450 g.Untuk percobaan fluida gas dengan massa partikel sebanyak 150 g data perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 11 sehingga grafik hubungan X dan Y untuk fluida gas (m = 150 g) (Grafik 3) diperoleh persamaan garis lurus y= 1398 x + 12.72, sehingga nilai k1 = 1398 dan k2 = 12.72. Untuk percobaan fluida gas dengan massa partikel sebanyak 300 g data perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 12 sehingga grafik hubungan X dan Y untuk fluida gas (m = 300 g) (Grafik 4) diperoleh persamaan garis lurus y= 1396 x + 5.510, sehingga nilai k1 = 1396 dan k2 = 5.510. Sedangkan untuk percobaan fluida gas dengan massa partikel sebanyak 450 g data perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 13 sehingga grafik hubungan X dan Y untuk fluida gas (m = 450 g) (Grafik 5) diperoleh persamaan garis lurus y= 1609 x + 10.36, sehingga nilai k1 = 1609 dan k2 = 10.36. Dapat dilihat bahwa pada fluida gas, semakin tinggi laju alir fluida, semakin tinggi beda head. Tinggi unggun pada fluidisasi dengan fluida gas juga tidak mengalami perubahan yang menandakan bahwa fluidisasi yang terjadai adalah fixed fluidized bed atau fluidisasi unggun diam.
Pada percobaan ini dilakukan pengamatan terhadap hilang tekan (pressure drop). Mengingat hal tersebut adalah aspek utama dalam percobaan ini. Mengetahui besarnya hilang tekan (pressure drop) di dalam unggun padatan yang terfluidakan. Hal tersebut mempunyai arti yang cukup penting karena selain erat sekali hubungan dengan besarnya energi yang diperlukan, juga bisa memberikan indikasi tentang kelakuan unggun selama operasi berlangsung. Penentuan besarnya hilang tekan di dalam unggun terfluidakan terutama dihitung berdasarkan rumus-rumus yang diturunkan untuk unggun diam, terutama oleh Blake, Kozeny, Carman, ataupun peneliti-peneliti lainnya.
Untuk diameter unggun (pasir kwarsa) ditentukan dengan melakukan analisa ayak(sieving). Alat sieving yang digunakan terdiri dari 7 plat ayak dan sebuah pan. Vibrator ayakan disetting dengan mode 2, vibra 2 dan waktu 5 menit. Hasil analisa ayakan dapat dilihat pada Tabel 1. Dari hasil analisa ini diperoleh diameter partikel rata-rata atau diameter partikel tengah (dpm) yaitu 1,175 mm. Nilai diameter partikel tengah diperoleh dari grafik hubungan diameter partikel vs fraksi massa Grafik 1. Sedangkan untuk berat jenis unggun (pasir kwarsa) ditentukan dengan menggunkan piknometer. Berat jenis pasir kwarsa yang diperoleh adalah 2.1926 g/cm3.
Selanjutnya dengan menggunakan persamaan Carman Kozeny ditentukan nilai k1 dan k2 yang di peroleh secara praktek yang dibandingkan dengan nilai k1 dan k2 menurut persamaan Carman Kozeny (secara teori). Secara teori nilai k1 adalah 150 dan nilai k2 adalah 1,75. Sedangkan secara praktek untuk setiap percobaan dapat dilihat pada Table 14. Adanya perbedaan nilai secara teori dan praktek ini karena nilai sperisitas unggun tidak diperhatikan dalam perhitungan ini. Sperisitas adalah derajat kebolaan suatu partikel. Tetapi pada praktikum ini, sperisitas dianggap 1 (mendekati bentuk bola). Oleh karena itu, untuk mendapatkan hasil perhitungan yang lebih akurat nilai sperisitas partikel yang dijadikan sebagai unggun dalam percobaan ini harus diperhitungkan. Selain itu factor yang paling mempengaruhi juga dalam pembacaan skala yang harus memiliki ketelitian tinggi.
KESIMPULAN
Bedasarkan hasil percobaan diperoleh nilai konstanta kozeny sebagai berikut untuk masing-masing percobaan.
Nilai konstata Kozeny
Secara Teoritis
Secara Praktek

Fluida cairan
K1
150
1318
1398
1396
1609
K2
1.75
3.990
12.72
5.510
10.36

DAFTAR PUSTAKA

https://id.scribd.com/doc/218284664/Laporan-Praktikum-Proses-Unit-Operasi-Teknik-I-Fluidisasi
https://id.scribd.com/doc/146027698/laporan-fluidisasi

Laboratorium Satuan Operasi 1

Recommend Documents