Soal OTK 1 2A-D4 [PDF]

Citation preview

Operasi Teknik Kimia I – 2A/D4 Soal (Sedimentasi) Partikel padatan berbentuk bulat memiliki diameter 0,090 mm dan densitas sebesar 2002 kg/m3 mengendap di dalam air pada suhu 26,70C. Fraksi volume padatan di dalam air yaitu sebesar 0,45. Hitunglah kecepatan hindered settling dan bilangan Reynoldnya. Jawab: Diketahui: - Diameter partikel (d) = 0,090 mm = 0,090 x 10-3 m - Densitas partikel (p) = 2002 kg/m3 - Suhu air (Tw) = 26,70C - Fraksi volume partikel (Xp) = 0,45 Ditanya: - Kecepatan hindered settling (vt) - Bilangan Reynold Jawab: - Interpolasi hubungan antara suhu dan viskositas air (Appendiks A.2-4) T (0C) 26 26,7 28



µ air (Pa.s atau kg/m.s) 0,0008737 x 0,0008360 28-26,7 0,0008360-x = 28-26 0,0008360-0,0008737 0,000024505 = 0,0008360 – x x = 0,000860505 kg/m.s Xair ρair ε= Xair Xpartikel ρair + ρpartikel 55 996,4 = 55 45 996,4 + 2002 = 0,7104



-



Interpolasi hubungan antara suhu dengan densitas air (Appendiks A.2-3) T (0C) 25 26,7 30



 air (kg/m3) 997,08 y 995,68 30-26,7 995,68-y = 30-25 995,68-997,08 -0,9240 = 995,68 – y y = 996,604 kg/m3



p = =



1 1,82(1-ε)



10



1



100,5271



= 0,2971 μ p 0,000860505 = 0,2971 = 0,0029 μm =



ρm = ε.ρf+(1-ε) ρp = (0,7104 x 996,604)+(1-0,7104) 2002 = 1287,7667 kg/m3 g. D2 p.(ρp-ρf) 2 vt = (ε .p) 18μ 9,8 . (0,090x10-3 )2 . (2002-996,4) (0,7104)2 (0,2971) = 18 . 0,000860505 = 0,00077 m/s (Kecepatan hindered settling) NRe =



Dp.vt.ρm μm.ε 0,09x10-3 . 0,00077 . 1287,7677 = 0,0029 . 0,7104 = 0,0435 (Bilangan Reynold)



Sumber: Transport Processes and Separation Process Principles Include Unit Operations 4th Edition, Christie John Geankoplis (Chapter 14 – Problems 14.3-5)