Efektivitas Siklon [PDF]

Citation preview

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/304580427



Penentuan Efektivitas Desain Unit Cyclone untuk Mereduksi Partikulat di Udara Conference Paper · February 2012



CITATIONS



0 2 authors: Allen Kurniawan



Yanuar Chandra Wirasembada



Bogor Agricultural University



Bogor Agricultural University



28 PUBLICATIONS   13 CITATIONS   



9 PUBLICATIONS   3 CITATIONS   



SEE PROFILE



SEE PROFILE



Some of the authors of this publication are also working on these related projects:



development of emission factors for dustfall and suspended particulate View project Penerapan Zero Runoff System (ZROS) dan Efektivitas Penurunan Limpasan Permukaan Pada Lahan Miring di DAS Cidanau, Banten View project



All content following this page was uploaded by Allen Kurniawan on 29 June 2016. The user has requested enhancement of the downloaded file.



Annual Engineering Seminar 2012



Yogyakarta, 16 Februari 2012



24.



KONSEP PENGEMBANGAN RUANG TERBUKA HIJAU DI SEMPADAN SUNGAI CODE, KELURAHAN GOWONGAN, KOTA YOGYAKARTA Dana Adikusuma, Achmad Andi Rif’an, Dian Kusuma Wardhani



D138



25.



PENENTUAN EFEKTIVITAS DESAIN UNIT CYCLONE UNTUK MEREDUKSI PARTIKULAT DI UDARA Allen Kurniawan, Yanuar Chandra Wirasembada



D146



26.



KAJIAN PEMISAHAN ALIRAN DASAR PADA PENURUNAN HIDROGRAF SATUAN Nilna Amal



D152



27.



PENGETAHUAN MANDOR KONSTRUKSI DALAM BIDANG MATERIAL DAN STRUKTUR UNTUK BANGUNAN TAHAN GEMPA Albani Musyafa



D158



Fakultas Teknik UGM ISBN : 978-602-98726-1-3



Annual Engineering Seminar 2012



Allen Kurniawan, Yanuar Chandra Wirasembada



Penentuan Efektivitas Desain Unit Cyclone untuk Mereduksi Partikulat Di Udara Allen Kurniawan, Kurniawan Yanuar Chandra Wirasembada Institut Pertanian Bogor, Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Bogor, 16680, Indonesia.



Abstract Cyclone is one of air pollution control devices device for separating the gas phase to the solid phase to reduce particulate emissions in industrial area. Sometimes the cyclone performance does not have significant influence to reduce particulate, because the best approach to determine the cyclone dimensions and efficiency that appropriate with the air flow rate input is unknown. Therefore, the main purpose of this research was to determine the best cyclone dimensions and efficiency, efficiency based on several alternatives criteria to recommend the appropriate design for for particulate control device in industrial activity. There are three versions of cyclone design standard dimension (Lapple, Swift and Stairmand). The calculation processes used Barth, Leith-Licht Licht and Ionizia-Leith Ionizia Leith Models, with variations of gas inlet velocity veloc (10, 15, 20 m/s) and volumetric flow rate (60000, (60 65000, 70000 m3/hr). The calculation results obtained thatthe that lower volumetric flow rate and the higher gas velocity at cyclone inlet will provide the higher particulate removal efficiency value. Keywords:air pollution control, cyclone, yclone, particulate. 1. Pendahuluan Pencemaran diakibatkan oleh aktivitas manusia dan proses alamiah di lingkungan. Menurut Menur media terjadinya, secara garis besar pencemaran terbagi menjadi tiga bagian, yaitu pencemaran udara, air dan tanah. Pencemaran udara menurut Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara adalahmasuk masuk dan dimasukkannya zat, energi dan komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun hingga ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya. Beberapa polutan pada konsentrasi di atas normal dapat menyebabkan pencemaran udara, sepertipartikulat. Partikulat ulat merupakan campuran dari bahan organik dan anorganik di atmosfer yang berbentuk cairan atau padatan. Partikulat dapat berbentuk debu, abu, kabut, atau aerosol. Partikulat dalam jumlah besar mempunyai efek mengganggu kesehatan manusia, sehingga untuk mencegah terdispersinya dispersinya partikulat di udara diperlukan adanya unit pengontrol. engontrol. Salah satu jenis unit pengontrol partikulat adalah cyclone. Unit ini merupakan salah satu perangkat untuk memisahkan an fasa gas dengan fasa padatan yangg paling umum dimanfaatkan untuk mereduksi emisi partikulat di lingkungan industri. Seringkali kemampuan cyclone di lapangan tidak memberikan pengaruh yang signifikan untuk mereduksi partikulat. Hal ini diakibatkan batkan tidak diketahuinyaanalisis diketahuinya pendekatan terbaik dalam menentukan dimensi dan efisiensicyclone sesuai dengan besar laju aliran udara yang masuk. Pendekatan yang umum digunakan untuk menentukan dimensi cyclone adalah Lapple, Stairmand dan Swift. Sedangkan dalam penentuan nilai efisiensi terbaik digunakan Model Barth, Leithh-Licht dan IoniziaLeith [1].



Fakultas Teknik UGM ISBN 978978-602602-9872698726-1-3



Atas dasar permasalahan tersebut, maka tujuan penelitian ini adalah: a. mengetahui dimensi cyclone berdasarkan kriteria umum, efisiensi tertinggi inggi dan laju aliran tertinggi; b. menentukan efisiensi cyclone terbaik berdasarkan Model Barth, Leith-Licht Licht dan Ionizia-Leith; Ionizia dan c. merekomendasikan erekomendasikan desain cyclone yang tepat untuk aktivitas perindustrian. 2. Metodologi Duakomponen utama harus diperhitungkan untuk mendesain cyclone, yaitu dimensi dan efisiensi. Dimensi cyclone dihitung itung terlebih dahulu sehingga efisiensi cyclone dapat diperolehsecara secara keseluruhan. Cyclone yangg memiliki efisiensitertinggi kemudian dipilih dan dianggap mampu mereduksi emisi partikulat secara efektif dan efisiendi udara. Komponen dimensi cyclone tertera pada Gambar 1. Sedangkan hubungan antara versi dan penggunaan cyclone dalam menentukan dimensi dime tertera pada Tabel 1 [1][2].. Secara umum, prosedur kalkulasi dalam menentukan korelasi efisiensi cyclone terdiri dari tiga model pendekatan, yaitu:



E-mail: [email protected]



D146



Annual Engineering Seminar 2012



Allen Kurniawan, Yanuar Chandra Wirasembada



   #



 ⁄$  % 



$&'()  %  M



A ........................... . (3)



v0 = kecepatan gas pada outletcyclone(m/dtk) outlet λ = koefisien friksi = 0,02 02 d. Menghitung nilai *



*  +  ,Untuk De ≤ B ................................. (4)



* 



-%(  %



012



() 34 51)67  8 



 %.



/ *  , Untuk De ≥ B...... (5)



e. Menghitung nilai Vts/Vtsm ) 012



Gambar 1.Dimensi Cyclone Sumber: Wang et. al, 2004. 2.1 Model Barth Prosedur perhitungan efisiensi Model Barth adalah sebagai berikut. a. Menghitung nilai

 1  1.2⁄ ........................................... ................................ (1) b. Menghitung nilai v0  ........................... (2)



   ...........................................................







9:



................................ ......................................... (6)



hm = ketinggian sumbu atau poros pusat(central pusat( axis) pada Model Barth (m) ρp = densitas partikel (kg/m3) Vtmax= kecepatan maksimum tangensial t gas (m/dtk) Di = diameter partikel (m) µ = viskositas gas (kg/m.dtk) Q = laju alir volumetrik gas (m3/dtk atau l/mnt) f. Menghitung efisiensi < ................................ ........................................... (7) η;  ) @". #