4.2.3.1 Analisa Gaya-gaya pada Partikel
Gaya-gaya yang dialami oleh partikel pada aliran fluida, diambil analisa pada partikel berukuran 1
μm. Dari tabel 4.2, didapat kondisi partikel pada fluida Re
p
= 0,18 C
D
= 137,96 F
D
=
8
π C
D
d
p 2
ρ
f
U
f 2
Kecepatan rata-rata aliran fluida berdasarkan perbandingan massa antara gas buang insinerator dengan udara dari excess air blower
U = y
1
.v
1
+ y
2
.v
2
= 0,64.12,56 + 0,36.1,131 = 8,39 ms
F
D
=
8
π 137,961.10
-6 2
.0,534. 8,39
2
= 2,04.10
-9
N
- Analisa gaya Horizontal
F
1
= P
1
.
2
4
p
d π
= 133,107.
2 6
10 .
1 4
−
π
= 1,045.10
-10
kN
- Analisa gaya Vertikal
F
2
= P
2
.
2
4
p
d
π
= 115,183.
2 6
10 .
1 4
−
π
= 9,04.10
-11
kN W =
p
ρ g
3
6
p
d
π
= 2500.9,81.
3 6
10 .
1 6
−
π
= 1,28.10
-14
N
Universitas Sumatera Utara
Total gaya searah horizontal F
H
= 1,045.10
-10
[kN] – 2,04.10
-9
cos 45
o
[N] = 1,03.10
-10
kN Total gaya searah vertikal
F
V
= 9,04.10
-11
[kN] – 1,28.10
-14
[N] + 2,04.10
-9
sin 45
o
[N] = 8,89.10
-11
kN Maka total gaya yang dialami partikel berdasarkan gaya searah horizontal dan
vertikal, diperlihatkan pada gambar berikut
Gambar 4.6 Total Gaya pada Partikel F
T
= {1,03.10
-10 2
+ 8.89.10
-11 2
}
0,5
= 1,34.10
-7
kN searah F
R
4.2.3.2 Analisa Gaya-gaya pada Butiran Air
Untuk analisa ini diambil butiran air berukuran 150 μm, berdasarkan tabel 4.1,
untuk butiran air berukuran 150 μm,
Re
p
= 0,288 C
D
= 87,43 F
D
=
8
π C
D
d
d 2
ρ
f
U
f 2
=
8
π 87,43 150.10
-6 2
.0,534. 8,39
2
= 2,9.10
-5
N F
R
F
V
F
H
F
D
Universitas Sumatera Utara
Analisa gaya Horizontal
F
1
= P
1
.
2
4
d
d π
= 133,107.
2 6
10 .
150 4
−
π = 2,35.10
-6
kN F
N
= P
N
.
2
4
d
d
π
= 94,197.
2 6
10 .
150 4
−
π
= 1,66.10
-6
kN
Analisa gaya Vertikal
F
2
= P
2
.
2
4
d
d
π
= 115,183.
2 6
10 .
150 4
−
π
= 2,034.10
-6
kN W =
d
ρ g
3
6
p
d
π
= 996.9,81.
3 6
10 .
150 6
−
π
= 1,73.10
-8
N Total gaya searah horizontal
F
H
= 2,35.10
-6
[kN] – 1,66.10
-6
[kN] – 2,9.10
-5
cos 45
o
[N] = 0,67.10
-6
kN Total gaya searah vertikal
F
V
= 2,034.10
-6
kN – 1,73.10
-8
N + 2,9.10
-5
sin 45
o
[N] = 2,01.10
-6
kN Maka total gaya-gaya pada butiran air dan partikel berdasarkan gaya searah
horizontal dan vertikal, diperlihatkan pada gambar berikut
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.7 Total Gaya pada Butiran Air F
T
= {0,67.10
-6 2
+ 2,01.10
-6 2
}
0,5
= 2,12.10
-6
kN searah F
R
Total gaya yang dialami campuran butiran air dengan partikel F
Tm
= 1,34.10
-7
+ 2,12.10
-6
F
Tm
= 2,12.10
-6
kN Untuk kalkulasi gaya dengan kondisi ukuran partikel 1-10
μm dan butiran air berukuran 150-500
μm diperlihatkan pada tabel berikut F
R
F
V
F
H
F
D
F
N
Universitas Sumatera Utara
Butiran Air Distribusi
F
H
F
V
d
d
μm Re
C
D
v
∞
ms m
kg F
D
N F
1
N F
N
N F
2
N W
N F
H
N F
V
N F
T
N
150 0.289 87.428
0.205 1.759E-09 2.903E-05 0.002
0.002 0.002 1.726E-08
0.001 0.002
0.002 200
0.385 66.305 0.236 4.170E-09 3.914E-05
0.004 0.003
0.004 4.091E-08 0.001
0.004 0.004
250 0.481 53.590
0.264 8.144E-09 4.943E-05 0.007
0.005 0.006 7.990E-08
0.002 0.006
0.006 300
0.577 45.089 0.289 1.407E-08 5.988E-05
0.009 0.007
0.008 1.381E-07 0.003
0.008 0.009
350 0.673 39.000
0.312 2.235E-08 7.050E-05 0.013
0.009 0.011 2.192E-07
0.004 0.011
0.012 400
0.769 34.421 0.334 3.336E-08 8.127E-05
0.017 0.012
0.014 3.273E-07 0.005
0.014 0.015
450 0.866 30.850
0.354 4.750E-08 9.219E-05 0.021
0.015 0.018 4.660E-07
0.006 0.018
0.019 500
0.962 27.987 0.373 6.516E-08 1.032E-04
0.026 0.018
0.023 6.392E-07 0.008
0.023 0.024
Partikel
F
H
F
V
d
p
μm Re
C
D
v
∞
ms m
kg F
D
N F
1
N F
N
N F
2
N F
H
N F
V
N F
T
N
1 0.180 137.961
0.021 1.308E-15
2.036E-09 1.045E-07 9.042E-08
1.283E-14 1.030E-07
8.898E-08 1.341E-07
2 0.361
70.549 0.030
1.047E-14 4.164E-09 4.180E-07
3.617E-07 1.027E-13
4.150E-07 3.587E-07
5.444E-07 3
0.541 47.935
0.036 3.533E-14
6.366E-09 9.404E-07 8.138E-07
3.465E-13 9.359E-07
8.093E-07 1.237E-06
4 0.721
36.566 0.042
8.373E-14 8.634E-09 1.672E-06
1.447E-06 8.214E-13
1.666E-06 1.441E-06
2.202E-06 5
0.901 29.711
0.047 1.635E-13
1.096E-08 2.612E-06 2.260E-06
1.604E-12 2.604E-06
2.253E-06 3.444E-06
6 1.082
25.120 0.052
2.826E-13 1.335E-08 3.762E-06
3.255E-06 2.772E-12
3.752E-06 3.246E-06
4.961E-06 7
1.262 21.827
0.056 4.488E-13
1.578E-08 5.120E-06 4.431E-06
4.402E-12 5.109E-06
4.419E-06 6.755E-06
8 1.442
19.347 0.060
6.699E-13 1.827E-08 6.687E-06
5.787E-06 6.571E-12
6.674E-06 5.774E-06
8.825E-06 9
1.623 17.410
0.063 9.538E-13
2.081E-08 8.464E-06 7.324E-06
9.357E-12 8.449E-06
7.309E-06 1.115E-05
10 1.803
15.855 0.067
1.308E-12 2.340E-08 1.045E-05
9.042E-06 1.283E-11
1.043E-05 9.025E-06
1.379E-05
Kec. awal partikel : 12,56 ms
Densitas Gas : 0,534 kgm
3
Densitas partikel : 2500 kgm
3
Viscositas Gas : 3,72.10
-5
Pa.s Kec. awal butiran air : 0,134 ms
Densitas butiran air : 996 kgm
3
Universitas Sumatera Utara
Sehingga total gaya resultan dari campuran partikel dengan butiran air pada mixing chamber dengan kondisi ukuran partikel 1-10
μm, dan butiran air berukuran 150- 500
μm dipasangkan secara acak diperlihatkan pada tabel Tabel 4.5 Gaya Total Pasangan Acak Butiran Air dengan Partikel
F
R
N d
d
μm
150 200
250 300
350 400
450 500
d
p
μm
1 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01924 0.02377
2 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01924 0.02377
3 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01924 0.02377
4 0.00212 0.00378 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
5 0.00212 0.00379 0.00592 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
6 0.00213 0.00379 0.00593 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
7 0.00213 0.00379 0.00593 0.00854 0.01163 0.01520 0.01925 0.02377
8 0.00213 0.00379 0.00593 0.00854 0.01164 0.01521 0.01925 0.02378
9 0.00213 0.00379 0.00593 0.00855 0.01164 0.01521 0.01925 0.02378
10 0.00214 0.00380 0.00593 0.00855 0.01164 0.01521 0.01926 0.02378
4.3 Analisa Absorbsi Gas
Efektifitas wet scrubber terhadap absorbsi gas menentukan efisiensi wet scrubber terhadap filtrasi emisi fluida, efektifitas absorbsinya sendiri adalah bergantung
pada kondisi air yang didistribusikan sebagai zat pelarut serta kondisi zat dapat larut yang terdapat pada gas buang, yang proses pencampurannya terjadi pada scrubber.
Adapun komposisi emisi yang terdapat pada gas buang insinerator diperlihatkan pada tabel Faktor Emisi Gas Buang Insinerator Lamp. 7
Berdasarkan tipe insinerator yang dianalisa, diambil faktor emisi komposisi emisi gas berdasarkan tipe Municipal Multiple Chamber, maka massa emisi pada gas
buang insinerator berdasarkan persentase, serta massa total tiap emisi gas pada 1,003 kgs gas buang insinerator diperlihatkan pada tabel berikut
Universitas Sumatera Utara
Kategori