Tabel 4.3 Kecepatan Rata-rata Pasangan Acak Butiran Air dengan Partikel
v
∞
ms d
d
μm
150 200
250 300
350 400
450 500
d
p
μm
1
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
2
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
3
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
4
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
5
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
6
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
7
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
8
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
9
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
10
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
4.2.2 Massa Air Evaporasi
Total massa air yang berevaporasi dapat dihitung melalui perhitungan massa air yang berevaporasi dari satu butiran air, berdasarkan
m
d evaporasi
= Luas permukaan . N
A
. t .............................................Lit.9,Hal.114 Keterangan
N
A
: Number of Transfer Unit kgm
2
.s
-1
t : waktu kontak
detik dimana,
N
A
=
−
. ω
ω ρ
ω 1
. -
Sh1
g d
d D
Sh1- ω = 2+0,6Sc
13
Re
12
D =
d g
c
d kTC
πµ 3
, dimana, C
c
= 1 +
d
d T
10 .
21 ,
6
4 −
Keterangan Sh
d
= Sherwood Number butiran air D
= Difusifitas butiran air dengan gas m
2
s
Universitas Sumatera Utara
d
d
= Diameter butiran air m
ω = Spesifik humidity
kg H
2
Okg Udara kering Sc
= Schmidt Number butiran air Re
= Renold Number butiran air k
= konstanta Boltzmann 1,381.10
-23
J
o
K C
c
= Cunningham Slip Correction Faktor Diasumsikan temperatur permukaan air merupakan temperatur cembul basah
wet bulb temperature, dari tabel psikometri T
wb
= 302,4
o
K, didapat ω = 0,0272, maka
untuk butiran air yang didistribusikan diasumsikan merata dengan ukuran 150 μm
dari tabel 4.1, diperoleh Re = 0,289
C
c
= 1 +
d
d T
10 .
21 ,
6
4 −
= 1 + 150
4 ,
302 10
. 21
, 6
4 −
= 1,0014
D =
d g
c
d kTC
πµ 3
, T = Temperatur rata-rata fluida pada mixing chamber
o
K
D =
6 5
23
10 .
150 .
10 .
72 ,
3 .
3 0014
, 1
. 86
, 1138
. 10
. 381
, 1
− −
−
π = 2,9.10
-13
m
2
s Sc =
D
g g
ρ µ
=
13 5
10 .
9 ,
2 .
534 ,
10 .
72 ,
3
− −
= 2,3.10
8
Maka Sh1-
ω = 2+{0,6[2,4.10
8 13
.0,289
12
]} = 200,18
Universitas Sumatera Utara
N
A
= 0272
, 1
0272 .
. 10
. 150
10 .
9 ,
2 .
534 ,
. 18
, 200
6 13
−
− −
= 5,97.10
-9
kgm
2
s t = sv
∞
, dimana s adalah jarak yang ditempuh oleh butiran air melintasi gas, diambil jarak maksimum daerah mixing chamber yaitu sejauh diameter scrubber, maka
Luas permukaan butiran air = πd
2
= π.150.10
-6 2
= 7,07.10
-8
m
2
m
d evaporasi
= Luas permukaan . N
A
. t = 7,07.10
-8
. 5,97.10
-9
. 0,750,205 = 1,55.10
-15
kg Total massa air distribusi yang berevaporasi, berdasarkan massa satu butiran air
distribusi m
d
= π6.d
3
. ρ
d
= π6.150.10
-6 2
.996 = 1,76.10
-9
kg Total jumlah butiran air untuk ukuran 150
μm, berdasarkan n = m
T
m
d
= 0,01051,76.10
-9
= 5,96.10
6
≈ 6.10
6
butirdetik Maka total massa air yang berevaporasi
T o
m
evaporasi
= n.m
d evaporasi
= 6.10
6
. 1,55.10
-15
= 9,23.10
-9
kgs Dengan proses yang sama, total massa air yang berevaporasi untuk diameter
butiran air antara 150- 500μm diperlihatkan pada tabel berikut
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.4 Massa Air Evaporasi
d
d
μm Cc
D m
2
s Sc
Sh1- ω
N
A
kgm
2
s m
d evap
kg m
T evap
kgs
150 1.0014 3.00E-13
2.33E+08 200.18
5.97E-09 1.547E-15
9.231E-09 200 1.0010
2.25E-13 3.10E+08
253.90 4.26E-09
1.698E-15 4.276E-09
250 1.0008 1.80E-13
3.88E+08 305.40
3.28E-09 1.827E-15
2.355E-09 300 1.0007
1.50E-13 4.65E+08
355.20 2.65E-09
1.939E-15 1.447E-09
350 1.0006 1.28E-13
5.43E+08 403.62
2.21E-09 2.040E-15
9.585E-10 400 1.0005
1.12E-13 6.21E+08
450.91 1.89E-09
2.132E-15 6.709E-10
450 1.0005 9.98E-14
6.98E+08 497.21
1.65E-09 2.216E-15
4.899E-10 500 1.0004
8.98E-14 7.76E+08
542.67 1.46E-09
2.294E-15 3.697E-10
4.2.3 Analisa Gaya-gaya pada Butiran Air dan Partikel
