Pengoperasian Al at pengumpul debu

C. Pengoperasian Al at pengumpul debu

Tujuannya untuk mengurangi pencemaran udara akibat adanya debu agar memenuhi baku mutu emisi yang ditetapkan pemerintah yang diterima dari segi ekonomi.

Untuk menentukan sistem pencegahan pencemaran debu- partikulat, diperlukan informasi mengenai :

1. Proses Produksi yang mengeluarkan gas dengan pencemar debu- partikulat.

Jenis proses maupun karakteristik proses (misalnya : batch atau kontinyu dan siklis atau non siklis, bahan baku yang digunakan) yang mengeluarkan gas buang dengan pencemar partikulat dapat digunakan untuk memprediksi kondisi dan komposisi gas buang dan kandungan debu-partikulat yang mungkin terbawa : suhu, Jenis proses maupun karakteristik proses (misalnya : batch atau kontinyu dan siklis atau non siklis, bahan baku yang digunakan) yang mengeluarkan gas buang dengan pencemar partikulat dapat digunakan untuk memprediksi kondisi dan komposisi gas buang dan kandungan debu-partikulat yang mungkin terbawa : suhu,

2. Sifat fisik dan kimia gas pembawa debu — partikulat : Suhu, tekanan, debit, komposisi kimia dan sifat kimiawinya dapat

diukur, ditentukan dengan menganalisa secara kimiawi sehingga diperoleh data-data riil yang berguna dalam pemilihan dan perancangan sistim yang sesuai.

3. Sifat fisik dan kimia debu — partikulat pencemar. Fasanya berupa padat atau cair, konsantrasi debu-partikulat, bentuk dan distribusi ukuran partikel, sifat kelistrikannya maupun sifat kimiawinya akan sangat menentukan dalam pemilihan sistim peralatan yang sesuai.

Sebagai contoh dalam industri peleburan besi-baja dimana bahan bakunya mengandung kurang dari 1 % senyawa Sodium dan Potassium, tetapi dengan tingginya suhu peleburan akan membuat hampir semua senyawa tersebut menguap sehingga dalam gas buang kandungan fume- partikel padat berbentuk bola yang sangat halus menjadi komponen utama dalam gas buang tanur. Selain itu tanur umumnya bekerja secara batch dan siklis sehingga debit, komposisi, sifat fisik dan kimia gas dan partikelnya setiap saat bisa berbeda-beda. Komposisi bahan baku utama dan bahan pembantu juga penting karena apabila bijih besinya mengandung belerang, maka kemungkinan akan keluar sebagai gas belerang dioksida yang bersifat korosif. Kondisi-kondisi inilah yang sangat menentukan tipe dan bahan peralatan penangkap yang tepat.

Persiapan peralatan dust collector :

1. Prinsip dasar yang digunakan dalam alat-alat pembersih gas dari debu -partikulat tipe ini adalah adanya gaya centripetal yang diterima oleh partikel debu yang berputar ( spinning) dalam jalur sirkuler. Besarnya gaya ini :

F = MV 2 /R Dimana

F : Gaya yang diterima partikel M : Massa partikel

V : Kecepatan gas pembawa R : Radius lingkar – putaran

2. 2 Percepatan partikel V / R dapat diatur dengan memilih harga-harga

V dan R yang tepat agar nilai akselerasi ini menjadi beberapa kali nilai gravitasi : g , sehingga gaya centripetal yang dihasilkannya juga

meningkat. Pengoperasian alat dust collector :

1. Menggunakan dasar dust collector untuk memisahkan debu- partikulat dari gas pembawanya adalah dengan mengalirkan gas yang membawa partikulat tersebut masuk silinder dust collector melalui horizontal tangential inlet sehingga aliran gas dalam dust collector menjadi berputar-cepat. Sehingga partikel debu akan mendapatkan gaya centripetal – terlempar kearah luar putaran gas – mendekati dinding dust collector.

2. Partikel akan terkonsentrasi di dekat dinding, turun berputar kebawah dan keluar dari bagian bawah dust collector.

3. Aliran gas akan berputar kebawah, dan berbalik arah naik keatas melalui bagian tengah dust collector dan keluar dari alas melalui pipa tengah.

Hawksley menurunkan rumus yang digunakan untuk menghltung efisiensi pemisahan debu di dalam dust collector sebagai berikut :

18 µ D

dimana ? : effisiensi pemisahan dust collector

d : densitas partikel

d : diameter partikel Vc : kecepatan gas di inlet dust collector μ : viscositas gas

D : diameter dust collector Dari rumusan diatas dapat ditarik kesimpulan utama mengenai efisiensi dust collector : o Diameter dust collector : efisiensi dust collector akan meningkat

dengan menurunnya diameter dust collector. o Dust collector capacity : efisiensi dust collector akan meningkatnya

kapasitas dust collector. Kapasitas dust collector akan meningkat dengan meningkatnya kecepatan aliran gas masuk. Hal ini juga berarti dengan meningkatnya kapasitas dust collector maka ukuran kapasitas dust collector. Kapasitas dust collector akan meningkat dengan meningkatnya kecepatan aliran gas masuk. Hal ini juga berarti dengan meningkatnya kapasitas dust collector maka ukuran

o Suhu gas : gas dengan massa yang sama bila dinaikkan suhunya maka akan meningkat volumenya, sehingga kecepatan gas masuk

akan meningkat akibatnya akan meningkatkan efisiensi. Tetapi kalau dilihat dari viskositasnya, dimana bila suhu meningkat viskositas gas akan meningkat, maka hasil akhirnya adalah penurunan efisiensi dust collector.

Masih banyak parameter yang sebetulnya mempengaruhi efisiensi dust collector, sehingga banyak bentuk persamaan matematis yang diturunkan untuk menghitungnya. Beberapa persamaan lain memasukkan faktor panjang body dust collector, dimana semakin panjang body dust collector ataupun panjang dust collector akan semakin tinggi efisiensinya. Demikian juga efisiensi akan meningkat dengan meningkatnya rasio diameter body dust collector dengan gas outlet diameter. Selain itu kenaikan pressure drop dalam dust collector akan menurunkan efisiensi, sehingga belokan tajam dalam dust collector harus dikurangi, agar hambatan aliran gas berkurang. Dust collector geometri diketahui juga besar pengaruhnya pada efisiensi, sehingga banyak sekali dikembangkan beberapa modifikasi geometri dust collector. Salah satu persamaan matematis yang banyak digunakan untuk mengevaluasi kinerja dust collector adalah persamaan Lapple :

d 0,5 = 

dimana : d 0,5 : diameter partikel dimana efisiensi pemisahannya 50% μ : viscositas gas, Pa . s

B : lebar lubang inlet gas, m

H : Tinggi lubang inlet gas, m ? 3

: densitas partikel, kg/m Q 3

g : flow rate gas, m /s ? : Jumlah putaran efektif gas dalam dust collector, yang dihitung dari rumus

(2 L 1 +L 2 )

L 1 : panjang cylinder L 2 : panjang dust collector

Gambar 7.59. Pemisahan udara dan debu dengan “Wet Seruber” dan kolam pengendapan