dimana: Ar = 1650 Re,
mf
+ 24,5 Re,
mf
Menurut Kunii [22] menyatakan bahawa kecepatan minimum fluidized bed :
S mf
g g
S mf
g dp
U φ
ε ρ
ρ ρ
3 2
75 ,
1 −
= , Re
mf
1000 …............................2.3
Menurut Geldart [21] juga menurunkan rumus untuk partikel kecil 100 m μ dapat
ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
066 ,
87 ,
8 ,
1 934
, 934
,
1111
g g
S mf
dp g
U ρ
μ ρ
ρ − =
……...................................2.4
Menurut Kunii [22] juga menyatakan bahwa kecepatan minimum fluidized bed :
mf S
mf g
S P
mf
g d
U
ε φ
ε μ
ρ ρ
− −
= 1
150
2 3
2
, Re
mf
20 .............................2.5
2.4.2. Kejatuhan Tekanan Sistem Fluidisasi
Lapisan alas bed adalah lapisan yang berisi partikel-partikel padat yang berada dalam kontak yang akrab dengan fluida. Fluida ini mengalir dalam kecepatan
yang cukup tinggi sehingga menyebabkan partikel-partikel itu terpisah satu sama lain dan melayang-layang semata-mata karena ditunjang oleh fluida. Setiap partikel yang
menyentuh partikel yang lain dalam jangka lama terkecuali partikel padu cohesive solids gesekan antar-partikel menjadi kecil sehingga sekumpulan fluidapartikel akan
berperilaku seperti cairan yang mempunyai densitas sama dengan partikel halus; kejatuhan tekanan merupakan fungsi linear dengan jarak di bawah permukaan.
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan lapisan alas tetap fix bed adalah lapisan alas yang mempunyai kecepatan fluida terlalu rendah sehingga fluida tidak mampu menimbulkan fluidisasi seperti
Gambar 2.8.
Lapisan alas fluidisasi mempunyai beberapa keunggulan yang membuatnya menarik seperti berhubungan dengan kimia atau peralatan proses phisik. Partikel
halus mempunyai luas permukaan spesifik sangat besar atau 1 m
3
partikel 100 μm
mempunyai luas permukaan kira-kira 30.000 m
2
, tetapi dalam lapisan alas fluidisasi aksi pengadukan gelembung gas kontinu bergerak sekeliling partikel halus, gesekan
pengadukan dan membuka laluan partikel gas; pengadukan membuat campuran partikel merata yang akan meningkatkan laju perpindahan panas, dan merupakan
jawaban untuk kondisi isothermal dalam arah radial dan aksial. Dibandingkan dengan fixed bed partikel halus yang sama dioperasikan pada ketebalan lapisan alas dan
kecepatan gas yang sama maka kejatuhan tekanan di atas unggun fluidisasi kecil. Gambar 2.8 Kejatuhan Tekanan vs Kecepatan Gas
untuk Ukuran Merata Partikel Pasir
[22]
Universitas Sumatera Utara
Menurut Kunii [22] menyatakan kecepatan aliran rendah didalam lapisan alas yang berisi partikel padat, mengakibatkan kejatuhan tekanan mendekati sebanding
kecepatan gas yang dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
p s
o g
m m
p S
o m
m
d U
d U
xL p
φ ρ
ε ε
φ μ
ε ε
2 3
2 3
2
1 75
, 1
1 150
− +
− =
Δ ……………...…2.6
Pada umumnya jangkauan nilai maksimum lebih besar sedikit daripada kejatuhan tekanan head statis unggun. Kunii [22] mengemukakan bertambahnya
kecepatan gas, lapisan alas tiba-tiba terbuka unlooks; dengan kata lain, rongga gas bertambah dari
ε
m
menjadi ε
mf
, akibatnya menurunnya kejatuhan tekanan head statis lapisan alas seperti dinyatakan dalam persamaan berikut:
⎥ ⎦
⎤ ⎢
⎣ ⎡ −
− =
= Δ
c g
s mf
mf t
g g
L A
W p
ρ ρ
ε
1
………………………..2.7
Dengan kenaikan kecepatan gas melebihi minimum fluidization, lapisan alas berekspansi dan gelembung gas kelihatan berkembang dan akibatnya tidak
homogennya lapisan alas. Lapisan alas partikel padat menampilkan sifat cairan mendidih dan terlihat seperti fluida “bed gelembung fluidabubbling fluidized bed”.
2.5. Kajian Termodinamika Pembakaran 2.5.1. Nilai Kalor
