Makalah Mekanika Fluida Dan Partikel

PENGADUKAN DAN PENCAMPURAN ZAT CAIR 2014

MAKALAH MEKANIKA FLUIDA DAN PARTIKEL “IMPELLER PADDLE”

D I S U S U N Oleh : Kelompok IX (Delapan)      

Bill Clinton Silitonga Lawrena Valentin Sitohang Patima Valentina Haloho Asnita Sinaga Masniar Sirait Dea Sinaga

/100405001 /130405001 / 130405021 / 130405031 / 130405055 / 130405057

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014


BAB I PENDAHULUAN 1.

Pengertian Paddle

Di

dalam

suatu

proses

industri

pastilah

ada

suatu

bahan, baik itu bahan cair-cair, cair-padat, cair-gas, dan gas- padat.

proses Paddle

pencampuran atau

biasa

dikenal sebagai pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan dari bahan yang diaduk seperti molekul-molekul, zat-zat yang bergerak atau komponennya menyebar (terdispersi). Untuk mengaduk digunakan alat pengaduk yang befungsi untuk menggerakkan bahan (cair, cair/padat, cair, cair/gas, cair/padat/gas) didalam bejana pengaduk. Biasanya yang berlangsung adalah gerakan turbulen, misalnya untuk melaksanakan reaksi kimia, proses pertukaran panas, dan proses pelarutan. Alat pengaduk terdiri atas sumbu pengaduk dan strip pengaduk yang dirangkai menjadi sat u kesatuan atau dapat dipisah-pisah menjadi 2-3 bagian pengaduk yang dapat dipisah-pisahkan juga dapat dbongkar pasang didalam satu unit tangki pengaduk. Pencampuran didalam tangki pengaduk terjadi karena adanya gerak rotasi dari pengaduk dalam fluida. gerak dari pengaduk ini memotong fluida tersebut dan dapat menimbulkan arus eddy yang bergerak ke seluruh sistem fluida itu. Oleh karena itu, pengaduk merupakan bagian yang paling penting dalam suatu operasi fase cair dengan tangki pengaduk.Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan proses dan pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran aksial dan pengaduk jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam pengadukan dan pencampuran ( Fitrah, 2010 ).

2.

Tujuan Pembuatan Makalah

Adapun tujuan dalam pembuatan makalah ini adalah : 

Untuk mengetahui pengertian dan jenis-jenis paddle.



Untuk mengetahui prinsip kerja alat paddle.



Mampu menyelesaikan soal-soal perhitungan mekanika fluida yang berhubungan dengan impeller paddle.


BAB II PEMBAHASAN 2.1

Jenis Impeller Paddle

2.2

Gambar Alat Impeller Paddel

1.

Paddle anchor

2.

Paddle flat beam – basic

3.

Paddle double – motion

4.

Paddle gate


5.

Paddle glassed steel (used in glass-lined vessels)

6.

Paddle finger

7.

Paddle helix

8.

Multi paddle


2.3

Prinsip Kerja Pengertian Paddle

Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada kecepatan rendah diantaranya 20 hingga 200 rpm. Dayung datar berdaun dua atau empat biasa digunakan dalam sebuah proses pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung biasanya 60 - 80% dari diameter tangki dan lebar dari daunnya 1/6 - 1/10 dari panjangnya. Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan, karena aliran radial bisa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal menjadi kecil. Sebuah dayung jangkar atau pagar, biasa digunakan dalam pengadukan. Jenis ini menyapu dan mengeruk dinding tangki dan kadang-kadang bagian bawah tangki. Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan pada dinding dapat terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas dari dan ke dinding tangki. Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk. Pengaduk dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasn kanji, cat, bahan perekat dan kosmetik. (Kurniawan, 2011)

2.4

Contoh Perhitungan yang Berhubungan dengan I mpeller Paddle

1. Suatu bak pengaduk bujur sangkar, dengan kedalaman air sama dengan 1,25 kali lebar, direncanakan untuk suatu aliran dengan debit 7570 m 3/hari. Gradien kecepatan didiinginkan 790 mps/m, waktu tinggal hidrolik t d = 40 detik, suhu operasi 10 ºC dan kecepatan poros putar paddle 100 rpm. Tentukan : a. Ukuran bak pengaduk b. Tenaga yang dibutuhkan c. Diameter impeller jika digunakan vane-disc impeller 6 flat blades dan tangki memiliki 4 baffle tegak d. Diameter impeller jika tidak digunakan baffle tegak e. Tinggi jatuhan minimum jika dipergunakan sistim terjunan hidrolik f. Udara yang dibutuhkan jika pengadukan pneumatis digunakan dan lokasi diffuser 0,15 diatas dasar tangki Penyelesaian : a).

Volume tangki = Q x td


= 7570 m3/hari x 1 hari/1440 menit x 1menit/60 det x 40 det = 3,50 m 3 Volume = P x L x H = x x 1,25 = 3,50 m3 Maka lebar bak = 1,41 m dan H = 1,25 x 1,41 = 1,76 m

b).

Tenaga yang dibutuhkan :

P = G2µV =

c).

790 0,00131− 2 2

3,5 m3 = 2863 Nm/det = 2863 watt

Diameter impeler :

P = K T. n3. Di5. Ρ Nilai K T = 2,75 ; n = 100 rpm = 1,667 rps jadi,

 1/5 KT.n3..Ρ 2,75 . 1 1 3 . 1/5 Di = [      4,31 1,667 3 999,7  .] Di =

= 0,640 m Di/W = 0,640/1,41 = 0,454 = 45,5% Nilai Nre :

NRe

 0,6401,667(999,7 /) [−   ] = µ = 0,00131−/ −  = 521.000

d). Jika tanpa sekat (baffle) tegak, tenaga yang dibutuhkan adalah 75% dari tenaga untuk tangki bersekat. Jadi nilai K T = 0,75 x 5,75 = 4,31.

 1/5 KT.n..Ρ 2863 − 1 1 3 − 1/5     Di = [  4,31 1,667 3 999,7  −] Di =


= 0,678 m Di/W = 0,678/1,41 = 0,481 = 48,1% e). Jika digunakan sistem hidrolik, maka tinggi jatuhan dapat dihitung dengan rumus : H=

 µ. 790 2 0,00131− 1 40    =    .   999,7 9,81/   = 3,3m

f). Jika digunakan pengadukan pneumatis :

⁄3904 Ga = logℎ+, ,  h = 1,76 m – 0,15 m = 1,61 m


BAB III PENUTUP 3. Kesimpulan


DAFTAR PUSTAKA Jabbar, Achmad. 2013. Pengadukan. Fitrah, Muhammad. 2010. Perancangan Pengaduk (Mixer) Zat Kimia Penjernih Air Kebutuhan Perusahaan Daerah Air Minum Kota Bukittinggi . Kurniawan, Rahmat. 2011. Teori Dasar Teknik Kimia dan Teori Ilmu Teknik Kimia. Fairul, FH. 2010. Macam-Macam Agitator (Pengaduk).

Makalah Mekanika Fluida Dan Partikel

Recommend Documents