Pembahasan

Oleh : Rima Agustin Merdekawati (131411061)

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan fluidisasi padat gas yang bertujuan untuk

mengetahui rapat massa butiran padat, mengetahui nilai minimum Umf dari kurva karakteristik

dan dari perhitungan serta mengetahui pengaruh ukuran partikel dan tinggi unggun terhadap

Umf. Fluidisasi adalah sebuah teknik pengontakkan fluida baik gas maupun cairan dengan suatu

butiran padat. Fluidisasi terjadi apabila butiran padatan tersuspensi dalam gas atau cairan

sehingga sifat dari butiran itu berubah seperti fluida.

Percobaan ini dilakukan dengan cara mengalirkan fluida atau gas ke dalam tabung/kolom

berisi padatan. Apabila laju alir gas rendah maka butiran padatan akan tetap diam, karena fluida

hanya mengalir melalui ruang antar partikel tanpa menyebabkan terjadinya perubahan susunan

partikel tersebut dan dalam keadaan diam unggun bertekanan besar. Namun apabila laju alir

dinaikkan sedikit demi sedikit akan ada saat dimana perbedaan penurunan tekanan akan sama

dengan gaya berat yang bekerja terhadap butiran-butiran padatan, penurunan tekanan pada

permukaan unggun inilah yang menyebabkan unggun terangkat.

Pertama-tama dilakukan penentuan massa jenis partikel padatan. Kemudian dilakukan

pembersihan distributor dengan menggunakan udara tekan agar tidak ada sisa partikel padatan

yang menyumbat. Pembersihan distributor bertujuan agar distributor dapat mendistribusikan

udara dengan baik ke seluruh partikel padatan. Setelah itu kolom diisi butiran padatan yang

berukuran 0,2-0,355 mm dengan tinggi unggun tertentu. Selanjutnya pompa udara dinyalakan

dan diatur laju alir udaranya (Q). Variasi laju alir udara yang digunakan dalam percobaan adalah

6 L/min; 12 L/min; 18 L/min; 24 L/min; 25 L/min sedangkan variasi tinggi unggun sebesar 5,5

cm; 6,5 cm; 7,5 cm.

Dari percobaan akan diperoleh nilai penurunan tekanan (∆? ) pada laju tertentu (Q) pada

setiap tinggi unggunnya. Nilai log ∆? kemudian diplotkan dengan log U (Q/A) membentuk

kurva karakteristik fluidisasi. Kurva karakteristik fluidisasi pada setiap tinggi unggun partikel

padatan berbeda-beda. Nilai Umf pada kurva didapatkan ketika kecepatan (U) mulai terlihat

konstan. Nilai U yang konstan ini dapat disebabkan karena hanya sebagian unggun yang

terfluidisasi dan kecepatan sudah mencapai titik untuk fluidisasi total. Kecenderungan ini akan

menyebabkan pressure drop menjadi konstan bahkan menurun. Kekonstanan ini juga dapat

digambarkan sebagai akibat dari besarnya porositas yang menyebabkan daya dorong ke atas

udara tidak lagi mendorong partikel dan lepas ke arah yang tekanannya rendah.

Berdasarkan data percobaan, besarnya Umf pada kurva karakteristik fluidisasi untuk

tinggi unggun 5,5 cm; 6,5 cm; dan 7,5 cm adalah 0,052 m/detik; 0,057 m/detik; dan 0,056

m/detik. Menurut teori, semakin tinggi unggun menyebabkan semakin banyaknya volume dari

butiran padatan yang mengisi kolom, sehingga menyebabkan sedikitnya butiran padatan yang

terfluidisasi. Sebaliknya jika semakin rendah tinggi unggun, menyebabkan semakin sedikitnya

volume dari butiran padatan itu, maka butiran padatan yang terfluidisasi pun akan semakin

banyak.

Perbedaan diameter dan massa jenis dari setiap butiran padatan pada fluidisasi juga

berpengaruh. Semakin besar diameter suatu butiran padatan maka butiran padatan tersebut yang

terfluidisasi hanya sedikit. Sedangkan semakin kecil diameter suatu padatan maka butiran

padatan yang terfluidisasi akan semakin banyak. Namun pada praktikum kali ini hanya

digunakan partikel padatan dengan ukuran 0,200-0,355 mm sehingga tidak bisa membandingkan

harga Umf nya.

Selain dari kurva karakteristik fluidisasi, nilai Umf juga dapat ditentukan dari

perhitungan. Dari perhitungan diperoleh nilai Umf sebesar 0,018 m/detik. Hal ini berbeda

dengan nilai Umf berdasarkan kurva karakteristik fluidisasi yang memiliki nilai yang berbeda-

beda pada setiap tinggi unggunnya. Perbedaan nilai ini dikarenakan Nre yang berpengaruh pada

besar kecilnya kecepatan aliran fluida untuk fluidisasi. Namun Nre untuk tinggi unggun yang

berbeda apabila dihitung secara teoritis nilainya akan sama karena jumlah padatan tidak

berpengaruh. Dimana pada perhitungan Nre secara teoritis ini faktor-faktor yang berpengaruh

adalah diameter padatan, masa jenis padatan dan juga laju alir fluida.

Kesimpulan

1. Fluidisasi merupakan salah satu teknik pengontakan fluida baik gas maupun cairan

dengan butiran padat.

2. Besarnya kecepatan minimum yang diperlukan untuk membuat padatan unggun diam

menjadi terfluidisasi tergantung beberapa faktor seperti besar diameter padatan, porositas

padatan, rapat massa padatan dan faktor bentuk dari butiran padat.

3. Besarnya Umf berdasarkan kurva karakteristik fluidisasi untuk tinggi unggun 5,5 cm; 6,5

cm; dan 7,5 cm adalah 0,052 m/detik; 0,057 m/detik; dan 0,056 m/detik.

4. Besarnya Umf berdasarkan perhitungan adalah 0,018 m/detik.