Jawaban Tugas 1 Fix.docx

Nama : Sri Wahyuni NIM : 331 17 019 Jurusan/Kelas : D3 Teknik Kimia / 2A TUGAS 1 1. Produk butiran batu bata ( = 2400 kg/m3) akan dianalisa ukuran partikelnya dengan menggunakan Sieving. Sejumlah sampel kemudian dianalisa dan menghasilkan data-data sebagai berikut: Lebar Bukaan Ayak (mm) 2

Masa Partikel Tertahan (g) 40.72

1.4 1 0.63 0.355 0.2 0.112 0

51.9 56.2 61.84 164.7 80.66 30.72 10.65

Tentukan : a. Diameter partikel yang sering muncul (mm). b. Diameter partikel tengah (mm) c. Luas permukaan partikel pada setiap ayakan (mm2 )

2. Suspensi akan difiltrasi menggunakan alat Filter Testing Unit pada kondisi operasi tekanan tetap sebesar 0,5 bar (50.662,5 N/m2) dan hasil analisa filtrasi terlihat seperti dalam tabel berikut. Apabila diameter filter yang digunakan 20 cm dan tebal cake akhir yang terbentuk 13,04 mm serta viskositas filtrat adalah 0,001 Ns/m2. No. V (L) 1 0.50 2 1.00 3 1.50 4 2.00 5 2.50 6 3.00 7 3.50 8 3.75 3.

t (s) 8 18 35 67 104 148 204 248

Tentukan: a. Tahanan spesifik cake. b. Tebal ekivalen dengan tahanan filter medium

Data hasil sedimentasi suatu suspensi terlihat pada Tabel berikut, tentukan tinggi dan waktu kritis, serta konstanta sedimentasi untuk suspensi tersebut. Waktu

Tinggi

Waktu

Tinggi

(mnt)

Interface (cm)

(mnt)

0 2 4 6 8 10 12 14 16

48,3 46,2 43,2 40,3 37,5 34,6 31,7 28,8 26,2

21 24 30 39 59 77 102 120

Interface (cm) 19,3 16,4 13,6 10,9 7,51 6,21 5,23 4,4

1. Sieving Dik : Densitas = 2400 kg/cm3 = 0,0024 g/mm3 Dit : a) dp yang sering muncul (mm) b) dp tengah (mm) c) Luas permukaan partikel pada setiap ayakan (mm2) Solusi : OPi

OP%i = OP P%i = (dp

total

OP%i

i−1 − dpi )

C%OPi = ∑𝑖=𝑛 𝑖=1 OP% C%UPi = 1 – C%OPi 6 x OP

Ai = densitas xi dp

i

No 1 2 3 4 5 6 7 8 TOTAL M

dp lebar ayak (mm) 2 1.4 1 0.63 0.355 0.2 0.112 0

op oversize product (g) 40.72 51.9 56.2 61.84 164.7 80.66 30.72 10.65 497.3900

OP% 0.081867348 0.104344679 0.112989807 0.124328997 0.331128491 0.162166509 0.0617624 0.021411769 1

P% 0.173907799 0.282474517 0.336024317 1.204103603 1.046235543 0.701845451 0.191176513

cummulative percentage C%OP 0.081867348 0.186212027 0.299201834 0.423530831 0.754659322 0.916825831 0.978588231 1

C%UP Delta A 0.918132652 0.0509 0.813787973 0.092678571 0.700798166 0.1405 0.576469169 0.245396825 0.245340678 1.159859155 0.083174169 1.00825 0.021411769 0.685714286 0 #DIV/0!

dp vs OP% 0.35 0.3

OP%

0.25 0.2 0.15 0.1

0.05 0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

dp

a) Dari grafik dapat dilihat bahwa ukuran partikel yang sering muncul(dpf) adalah sekitar 0,34 mm

C%OP

dp vs C%OP 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

dp

b) Dari grafik dapat dilihat bahwa ukuran partikel tengah (dpm) adalah sekitar 0,55 mm c) Luas permukaan partikel di setiap ayakan dapat dilihat pada tabel A 2. Filtrasi Dik : P = 50662,5 N/m2 d = 20 cm  0,2 m l = 13,04 nm  0,01304 m

2

 = 0,001 Ns/m2 Dit : a) Tahanan spesifik cake (rc) b) Tebal eqivalen dengan tahanan filter medium (L) Solusi : π

A = 4 d2 =

3,141593 4

(0,2m)2

= 0,031415927 m2 Vc = A x l = 0,031415927 m2 x 0,01304 m = 0.000409664 m3 V

K = Vc f

=

0,000409664 m3 0,00375 m3

= 0.109243649 V (L) V (m3) Waktu (s) t/v 0.5 0.0005 8 16 1 0.001 18 18 1.5 0.0015 35 23.33333 2 0.002 67 33.5 2.5 0.0025 104 41.6 3 0.003 148 49.33333 3.5 0.0035 204 58.28571 3.75 0.00375 248 66.13333

V vs t/V

y = 15,770.18x + 3.28 R² = 0.98

70 60

t/v (s/m3)

50 40 30 20 10 0 0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

V (m3)

slope x 2A2 x ∆P

rc =

μxk

=

15770,18 x 2 x (0,031415927 m2)2 x 50662,5 N/m2 Ns x m2

0,001

0.109243649

= 14424932318 m-2 L= =

intercept x A x ∆P μ x rc 3,283 x 0,031415927 m2 x 50662,5 N/m2 Ns x 14424932318 m2

0,001

= 0.000361952 m  0,361952 mm 3. Sedimentasi Dit : a) Tinggi dan waktu kritis b) Konstanta sedimentasi untuk suspensi Solusi :

0.003

0.0035

0.004

waktu (menit) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 21 24 30 39 59 77 102 120

waktu (s) 0 120 240 360 480 600 720 840 960 1260 1440 1800 2340 3540 4620 6120 7200

H (cm) 48.3 46.2 43.2 40.3 37.5 34.6 31.7 28.8 26.2 19.3 16.4 13.6 10.9 7.51 6.21 5.23 4.4

H-He 43.9 41.8 38.8 35.9 33.1 30.2 27.3 24.4 21.8 14.9 12 9.2 6.5 3.11 1.81 0.83 0

ln(H-He) 3.781914 3.732896 3.65842 3.580737 3.499533 3.407842 3.306887 3.194583 3.08191 2.701361 2.484907 2.219203 1.871802 1.134623 0.593327 -0.18633 #NUM!

*He = Hend (Hakhir)

t vs H 60 50

H

40 30 20 10 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 110 120 130

t

a) Darigrafik dapat dilihat bahwa waktu (t) kritis adalah sekitar 35 menit dan tinggi (H) kritis adalah sekitar 12 cm

WAKTU VS H 2.8

y = -0.0333x + 3.1696 R² = 0.9976

2.3

H (CM)

1.8

1.3 0.8 0.3 -0.2 0

20

40

60 WAKTU (Menit)

80

100

120

b) Dari grafik dapat dilihat bahwa persamaan yang didapatkan y = -mx + c adalah y = -0,0333x + 31696. Konstanta sedimentasi merupakan –m (slope). Sehingga : -m = -0,0333 m = 0,0333