Tangki Pengaduk Operasi Teknik Kimia 1

LEMBAR PENGESAHAN

Kelompok              : II

Pratikum                : Operasi Teknik Kimia 1

Modul Percobaan   : Tangki Pengaduk

Dosen Pembimbing : Ir. Devison

Asisten                    : 1. Afina Nurantika Harahap, Amd

                                  2. Devani Adristi, Amd

No	Nama praktikan	Buku pokok
1	Randi Firnando	1512013
2	M. Ali ikhsan	1512017
3	Oktriza lora	1512035
4	Melati rahmadila anolzi	1512002

Catatan	Tanggal	Paraf dosen pembimbing

LEMBAR PENUGASAN

Kelompok               : II

Pratikum                : Operasi Teknik Kimia 1

Modul Percobaan   :Tangki Pengaduk

Tanggal Pratikum  :

Dosen Pembimbing : Ir. Devison

Asisten                    : 1. Afina Nurantika Harahap, Amd

                                  2. Devani Adristi, Amd

No	Nama praktikan	Buku pokok
1	Randi Firnando	1512013
2	M. Ali ikhsan	1512017
3	Oktriza lora	1512035
4	Melati rahmadila anolzi	1512002

Penugasan Hitung waktu untuk: a.       5 jenis pengaduk b.      Kecepatan 400 rpm c.       Setiap tanpa sekat, 3 sekat, dan 4 sekat

LEMBAR PENGAMATAN

Kelompok              : II

Pratikum                : Operasi Teknik Kimia 1

Modul Percobaan   : Tangki Pengaduk

Tanggal Pratikum  :

Dosen Pembimbing : Ir. Devison

Asisten                    : 1.Afina Nurantika Harahap, Amd

                                  2.Devani Adristi, Amd

T percobaan : 30 0C Sampel : tinta cina No Jenis pengaduk varisasi Waktu  (s) Putaran (rpm) 1 propeller Tampa buffle Buffle sekat 3 Buffle sekat 4 6.67 5.33 5.33 408.67 416.7 406.33 2 turbin vertical Tampa buffle Buffle sekat 3 Buffle sekat 4 4.2 4.46 4.27 410.67 410.33 411.67 3 Turbin lurus terbuka Tampa buffle Buffle sekat 3 Buffle sekat 4 4.4 4.2 4.2 399 399.33 408 4 Turbin berdaun penuh Tampa buffle Buffle sekat 3 Buffle sekat 4 4.33 4.23 4.3 394.33 408.67 401.33 5 Turbin berdaun ½ Tampa buffle Buffle sekat 3 Buffle sekat 4 5.4 5.5 5.2 395.33 401 409

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.  Hasil Pengolahan Data

Tabel. 4.1.1 Hasil Proses Pengadukan Tanpa Menggunakan Buffle

jenis	N	Nre	NFR	NP	P	Waktu
Propeler	6.81	44982.84	0.3439	0.031	0.48	6.67
turbin vertikal	6.85	40432.64	0.3273	0.1398	1.66	4.2
turbin lurus terbuka	6.65	42723.83	0.3244	0.196	2.63	4.4
turbin berdaun penuh	6.57	39883.92	0.3078	0.0335	0.376	4.33
turbin berdaun setengah	6.59	44373.48	0.3275	0.0585	0.62	5.4

Tabel. 4.1.2 Hasil Proses Pengadukan Menggunakan Buffle 3 Sekat

jenis	N	Nre	NFR	NP	P	Waktu
Propeler	6.95	45907.6	0.3593	0.031	0.51	5.33
turbin vertikal	6.84	40373.62	0.3263	0.149	1.764	4.467
turbin lurus terbuka	6.66	42788.07	0.3254	0.196	2.641	4.1
turbin berdaun penuh	6.81	41340.87	0.3307	0.034	0.42	4.23
turbin berdaun setengah	6.68	45348.46	0.3365	0.034	0.369	5.33

Tabel. 4.1.3 Hasil Proses Pengadukan Menggunakan Buffle 4 Sekat

jenis	N	Nre	NFR	NP	P	Waktu
Propeler	6.77	44718.62	0.3409	0.031	0.472	5.33
turbin vertikal	6.86	40491.67	0.3282	0.149	1.78	4.27
turbin lurus terbuka	6.8	43687.52	0.3392	0.196	2.811	4.2
turbin berdaun penuh	6.69	40841.11	0.319	0.034	0.398	4.3
turbin berdaun setengah	6.82	46298.88	0.35072	0.034	0.393	5.2

4.2.  Pembahasan

       Pengadukan adalah operasi pencampuran material dengan cara menciptakan gerakan dalam bahan yang diaduk, sehingga bisa mengurangi ketidaksamaan komposisi, suhu atau sifat lainnya. Untuk mencapai kesempurnaan suatu proses pengadukan, maka harus dipilih jenis impeller yang sesuai sehingga didapatkan jenis impeller yang memiliki waktu pengadukan yang paling efektif. Selain itu penggunaan buffle pada pengadukan juga sangat mempengaruhi waktu pengadukan setiap impeller yang digunakan.

Gambar 4.1  Kurva Hubungan Jenis Pengaduk dengan Waktu Pengadukan

       Dari kurva di atas dapat dilihat bahwa setiap jenis pengaduk memiliki waktu paling efektif pada pengadukan dengan buffle 3 sekat dan buffle 4 sekat terlihat bahwa kurva menunjukan keadaan yang sama . Pada pengadukan tanpa buffle, waktu pengadukan yang paling efektif adalah menggunakan jenis pengaduk turbin lurus terbuka .

4.2.1  Pengadukan tanpa buffle

                                 

     (Turbin Daun Lurus Terbuka)       (Propeler)      (Turbin Piring Daun Setengah)

                

          (Turbin daun lengkung vertikal)   (Turbin piring daun penuh)

Gambar 4.2 Pola Aliran Tanpa Menggunakan Buffle

Pada proses pengadukan tanpa menggunakan buffle terbentuk vorteks untuk semua jenis impeler yang digunakan. Dengan terbentuknya vorteks menyebabkan proses pencampuran berjalan lambat karena fluida yang dicampur berputar-putar dalam tangki dan membutuhkan waktu yang lama untuk bercampur. Seperti terlihat pada kurva hasil, pengadukan dengan tidak menggunakan buffle membutuhkan waktu yang cukup lama untuk proses pencampuran dibandingkan dengan yang menggunakan buffle.

Untuk jenis pengaduk propeler terbentuk pola aliran aksial, sedangkan untuk jenis pengaduk lain yang digunakan (turbin dengan 4 macam bentuk) terbentuk pola aliran radial.

Pada pengadukan tanpa menggunakan buffle ini, jenis pengaduk turbin lebih cepat proses pencampurannya dibandingkan dengan jenis pengaduk propeler. Hal ini terjadi karena jenis pengaduk turbin menimbulkan arus yang sangat deras yang berlangsung di seluruh bejana, sedangkan jenis pengaduk propeler menghasilkan arus yang sejajar dengan sumbu putaran dan cairan ikut terbawa oleh arah putaran sehingga pencampuranpun berlangsung lama.

 

4.2.2 Pengadukan dengan buffle 3 sekat

                         

 (Turbin piring daun penuh)        (Propeler)          (Turbin daun lurus terbuka)

             

                         (Turbin daun Lengkung)   (Turbin piring daun setengah)

Gambar 4.3 Pola Aliran Menggunakan Buffle 3 Sekat

Pada proses pengadukan dengan menggunakan buffle 3 sekat tidak terbentuk vorteks. Karena pada tangki yang menggunakan buffle, vorteks akan dipecah oleh sekat sehingga aliran menjadi terpecah ke dinding tangki pengadukan dan pengadukanpun berjalan dengan cepat dan efisien. Seperti terlihat pada kurva hasil waktu pengadukan lebih cepat dengan menggunakan buffle 3 sekat dibandingkan dengan tidak menggunakan buffle. 

Sama dengan proses pengadukan tanpa buffle, untuk jenis pengaduk propeler terbentuk pola aliran aksial, sedangkan untuk jenis pengaduk lain yang digunakan (turbin dengan 4 macam bentuk) terbentuk pola aliran radial.

Pada pengadukan dengan menggunakan buffle 3 sekat, jenis pengaduk yang paling efektif waktu pengadukannya adalah turbin piring berdaun setengah. Karena waktu pengadukan yang dibutuhkan untuk mencapai campuran yang homogen lebih cepat dari pada jenis pengaduk yang lain.

4.2.3  Pengadukan dengan buffle 4 sekat

                                    

      (Turbin piring daun penuh)          (Propeler)            (Turbin daun lurus)

                    

         (Turbin daun lengkung vertical)    (Turbin piring daun setengah)

Gambar 4.4 Pola Aliran Menggunakan Baffle 4 Sekat

       Pada proses pengadukan dengan menggunakan buffle 4 sekat ini pada dasarnya sama dengan menggunakan buffle 3 sekat karena tidak terbentuk vorteks. Tetapi waktu yang dibutuhkan untuk pengadukan dengan menggunakan buffle 4 sekat lebih cepat dari pada menggunakan buffle 3 sekat. Hal ini berarti bahwa semakin banyak sekat maka semakin cepat waktu pengadukan.

Sama dengan proses pengadukan tanpa buffle dan dengan menggunakan buffle 3 sekat, untuk jenis pengaduk propeler terbentuk pola aliran aksial, sedangkan untuk jenis pengaduk lain yang digunakan (turbin dengan 4 macam bentuk) terbentuk pola aliran radial.

Pada pengadukan dengan menggunakan buffle 4 sekat, jenis pengaduk yang paling efektif waktu pengadukannya adalah turbin piring berdaun setengah. Karena waktu pengadukan yang dibutuhkan untuk mencapai campuran yang homogen lebih cepat dari pada jenis pengaduk yang lain.

Gambar 4.5 Kurva Hubungan Jenis Pengaduk dengan Daya

       Pada kurva di atas terlihat bahwa tidak terdapat perbedaan perolehan daya yang jauh untuk setiap impeller. Pada umumnya semua impeller mempunyai daya yang sama baik dengan menggunakan buffle maupun tidak.

 

Gambar 4.6  Kurva Hubungan Jenis Pengaduk  dengan NRe

Dari kurva ini dapat terlihat bahwa jenis alirannya termasuk aliran turbulen dengan NRe > 4000 terlihat bahwa turbulensi yang palingg tinggi terleteak pada jenis pengaduk turbin berdaun setengah yang paling rendah adalah pada jenis pengaduk turbin berdaun penuh .  pada hubungan jenis pengaduk dengan jenis aliran ini dipengaruhi oleh diameter,laju alir,densitas dan viscositas yang didapatkan selama proses berlansung

Dapat terlihat bahwa nilai froudennya  berbeda pada masing-masing variable nilai ini dipengaruhi oleh diameter,kecepatan alirandan gaya gravitasi  dari kurva terlihat bahwa jenis pengaduk turbin berdaun setengah dan propeller yang memiliki angka Froude yang tinggi hal ini karena diameterdan kecepatan alirannya yang tinggi