LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM PROSES KIMIA TER
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
PROSES KIMIA TERAPAN
MIXING TANK
DISUSUN OLEH :
Kelompok
: 2 ( DUA )
Kelas
: VB ( S-1 TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI )
Nama
: 1.) Jekolesi Medtika
( 15 644 005 )
2.) Rahmad Fauzan
( 15 644 013 )
3.) Yozzy Marcheila B isara
( 15 644 014 )
4.) Jodi Kurniawan
( 15 644 015 )
Dosen Pembimbing
: Firman, ST., M.Eng.
LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
2017
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIKUM
PROSES
MIXING TANK
DISUSUN OLEH :
NAMA / NIM
: 1.) Rahmad Fauzan
2.) Yozzy Marcheila Bisara
JENJANG
: S-1 Terapan
KELAS
: V-B
KELOMPOK
: II ( Dua )
( 15 644 013 )
( 15 644 014 )
Telah diperiksa dan disetujui tanggal
Mengesahkan dan Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Firman, S.T., M.Eng.
NIP. 19741004 200112 1 001
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN PERCOBAAN
1. Menentukan pola aliran setiap pengaduk
2. Menentukan waktu homogenitas
3. Menentukan power input setiap jenis pengaduk
1.2 DASAR TEORI
1.2.1
Pengertian Pengadukan dan Pencampuran Zat Cair
Pengadukan adalah suatu operasi kesatuan yang mempunyai
sasaran untuk menghasilkan pergerakan tidak beraturan dalam suatu
cairan, dengan alat mekanis yang terpasang pada alat di atas. Sedangkan
pencampuran (mixing) adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara
acak, dimana bahan yang satu menyebar kedalam bahan yang laindan
sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumya terpisah dalam dua fase
atau lebih.
1.2.2
Tangki Berpengaduk
Tangki pengaduk adalah bejana pengaduk tertutup yang berbentuk
silinder, bagian atas dan tutupnya cembung. Tangki pengaduk digunakan
untuk reaksi-reaksi kimia pada tekanan diatas tekanan atmosfer dan pada
tekanan vakum, namun tangki ini juga sering digunakan proses lainnya
misalnya untuk pencampuran, pelarutan, peguapan, ekstraksi, dan
kristalisasi. Untuk pertukaran panas, tangki biasanya dilengkapi dengan
mantel ganda yang dilas atau disamping dengan flens atau dilengkapai
dengan kumparan yang berbentuk belahan pipa yang dilas. Untuk
mencegah kerugian panas yang tidak dikehendaki tangki dapat diisolasi.
Hal penting dari tangki pengaduk, antara lain:
1. Bentuk : pada umumnya digunakan untuk silinder dan bagian
bawahnya cekung.
2. Ukuran : diameter dan tinggi tangki
3. Kelengkapannya, seperti:
a. Ada tidaknya buffle yang berpengaruh pada pola aliran di dalam
tangki
b. Jacket atau coil pendingin/pemanas, yang berfungsi sebegai
pengendali suhu
c. Letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinu
d. Sumur untuk menempatkan termometer atau peranti untuk
pengukuran suhu
e. Kumparan kalor, tangki dan kelengkapan lainnya pada tangki
pengaduk.
Skema lengkap dari sebuah tangki berpengaduk sederhana
ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 1 : Tangki Pengaduk
Keterangan:
Dt = diameter tabung
J = tebal baffle
D = diameter pengaduk
C = tinggi pengaduk dari dasar tangki
H = tinggi cairan
W = tinggi blade pengaduk
Keuntungan pemakaian tangki berpengaduk, yaitu :
1. Pada tangki berpengaduk suhu dan komposisi campuran dalam tangki
selalu serba sama. Hal ini memungkinkan mengadakan suatu proses
isothermal dalam tangki berpengaduk untuk reaksi yang panas
reaksinya sangat besar.
2. Pada tangki berpengaduk dimana volume tangki relative besar, maka
waktu tinggal juga besar, berarti zat pereaksi dapat lebih lama beraksi
didalam tangki.
Kerugian pemakaian tangki berpengaduk, yaitu:
1. Sukar membuat tangki berpengaduk yang dapat bekerja dengan
efesiensi untuk reaksi-reaksi dalam fase gas, karena adanya persoalan
pengaduk.
2. Untuk reaksi yang memerlukan tekanan tinggi.
3. Kecepatan perpindahan panas per satuan massa pada tangki pengaduk
lebih rendah.
4.
Kecepatan reaksi pada tangki berpengaduk adalah kecepatan reaksi
yang ditunjukkan oleh komposisi waktu aliran keluar dari tangki.
1.2.3
Jenis Pengaduk
Secara umum, terdapat tiga jenis pengaduk yang biasa digunakan
secara umum, yaitu pengaduk baling-baling ( Propeller ), pengaduk
dayung ( Paddle ), dan pengaduk turbin.
1. Pengaduk Jenis Baling - Baling ( Propeller )
Baling-baling ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400
hingga 1750 rpm (revolutions per minute) dan digunakan untuk cairan
dengan viskositas rendah serta tidak bergantung pada ukuran serta
bentuk tangki. Kapasitas sirkulasi yang dihasilkan besar dan sensitif
terhadap beban head.
Pengaduk propeller terutama menimbulkan aliran arah aksial, arus
aliran meninggalkan pengaduk secara kontinyu melewati fluida ke satu
arah tertentu sampai dibelokkan oleh dinding atau dasar tangki.
Gambar 2 : Pengaduk Jenis Baling - Baling
2. Pengaduk Dayung ( Paddle )
Pengaduk jenis ini sering memegang peranan penting pada proses
pencampuran dalam industri. Bentuk pengaduk ini memiliki minimum
2 sudut, horizontal atau vertikal, dengan nilai D/T yang tinggi. Paddle
digunakan pada aliran fluida laminar, transisi atau turbulen tanpa
baffle. Pengaduk paddle menimbulkan aliran arah radial dan tangensial
dan hampir tanpa gerak vertikal sama sekali. Arus yang bergerak
kearah horizontal setelah mencapai dinding akan dibelokkan ke atas
atau ke bawah. Bila digunakan pada kecepatan tinggi akan terjadi
pusaran saja tanpa terjadi agitasi.
Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada
kecepatan rendah diantaranya 20 hingga 200 rpm. Dayung datar
berdaun dua atau empat biasa digunakan dalama sebuah proses
pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung biasanya 60-80%
dari diameter tangki dan lebar daunnya 1/6 – 1/10 dari panjangnya.
Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan,
karena aliran radial biasa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal
menjadi kecil. Sebuah dayung jangkar atau pagar, yang terlihat pada
gambar 6 biasa digunakan dalam pengadukan. Jenis ini menyapu dan
mengeruk dinding tangki dan kadang- kadang bagian bawah tangki.
Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan pada dinding
dapat terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas
dari dan ke dinding tangki.
Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk.
Pengaduk dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasta
kanji, cat, bahan perekat dan kosmetik.
Gambar 3 : Pengaduk Jenis Paddle
3. Pengaduk Turbin
Pengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak
daun pengaduk dan berukuran lebih pendak, digunakan pada kecepatan
tinggi untuk cairan dengan rentang kekentalan yang sangat luas.
Diameter dari sebuah turbin biasanya antara 30 – 50% dari diameter
tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun pengaduk.
Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis
ini juga berguna untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari
bagian bawah pengaduk dan akan menuju ke bagian daun pengaduk
lalu terpotong – potong menjadi gelembung gas.
Gambar 4 : Pengaduk Jenis Turbin
1.2.4
Pola Aliran
Pada tangki berpengaduk, pola aliran yang dihasilkan bergantung pada
beberapa faktor antara lain geometri tangki, sifat fisik fluida itu sendiri.
Pengaduk jenis turbine akan cenderung membentuk pola aliran radial
sedangkan propeller cenderung membentuk aliran aksial. Pengaduk jenis
helical screw dapat membentuk aliran aksial dibawah tangki menuju
keatas permukaan cairan. Pola aliran yang dihasilkan oleh tiap-tiap
pengaduk tersebut dapat dilihat pada Gambar 5.
Keterangan :
(a) Flat – blade turbine
(b) Marine plopeller
(c) Helical screw
Pada dasarnya terdapat 3 komponen yang hadir dalam tangki berpengaduk,
yaitu :
a. Komponen radial pada arah tegak lurus terhadap tangki pengaduk
b. Komponen aksial pada rah sejajar (paralel) terhadap tangki pengaduk
c. Komponen tangensial atau rotasional pada arah melingkar mengikuti
putaran sekitar tangkai pengaduk
Pengadukan pada kecepatan tinggi ada kalanya mengakibatkan pola
aliran melingkar disekitar pengaduk. Gerakan melingkar tersebut
dinamakan vorteks. Vorteks dapat terbentuk disekitar pangaduk
1.2.5
ataupun dipusat tangki yang tidak menggunakan baffle.
Waktu Homogenitas
Waktu pencampuran ( mixing time ) adalah waktu yang dibutuhkan
sehingga diperoleh keadaan yang serba sama untuk menghasilkan
campuan atau produk dengan kualitas yang telah di tentukan. Sedangkan
laju pencampuran ( rate of mixing ) adalah laju dimana proses
pencampuran berlangsung hingga menvapai kondisi akhir. Pada operasi
pencampuran dengan tangki pengaduk , waktu pencampuran ini
dipengaruhi oleh beberapa hal :
1. Yang berkaitan dengan alat :
a) Ada tidaknya baffle atau cruciform baffle
b) Bentuk atau jenis pengaduk ( turbin, propeller, paddle )
c) Ukuran pengaduk ( diameter, tinggi )
d) Laju putaran pengaduk
e) Kedudukan pengaduk pada tangki, seperti :
Jarak terhadap dasar tangki
Pola pemasangannya :
- Cener, vertikal
- Off center, vertikal
- Miring ( inciclined )
- Horizontal
f) Jumlah daun pengaduk
g) Jumlah pengaduk yang terpasang pada poros pengaduk
2. Yang berhubungan dengan cairan yang diaduk
a) Perbandingan kerapatan / densitas cairan yang diaduk
b) Perbandingan viskositas cairan yang diaduk
c) Jumlah kedua cairan yang diaduk
d) Jenis cairan yang diaduk ( miscible, immiscible )
Beberapa teknik yang dapat digunakan untuk menentukan waktu dan laju
pencampuran antara lain :
1. Menambahkan pewarna dan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk
mencapai keseragaman warna
2. Menambahkan larutan garam dan mengukur konduktivitas elektrik saa
komposisi seragam
3. Menambahkan asam atau basa serta mendeteksi perubahan warna indicator
ketika proses netralisasi sudah selesai
4. Metode distribusi waktu tinggal (residence time distribution) yang diukur
dengan memantau konsentrasi output
5. Mengukur temperatur serta waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
1.2.6
keseragaman
Kebutuhan Daya Dalam Tangki Berpengaduk
Dalam merancang sebuah tagki berpngadu, kebutuhan daya untuk
memutar pengaduk, merupaka hal penting yang harus dipertimbangkan.
Untuk memperkirakan daya yang diperlukan ketika pengaduk berputar
pada kecepatan tertentu maka diperlukan suatu korelasi empirik mengenai
angka
Angka daya tersebut diperoleh dari grafik hubungan Np vc Nre, bilangan
Reynold atau Reynold Number (NRe) menjelaskan pengaruh dari vikositas
larutan, Rumus dari Reynold Number yaitu :
ρ N D2
NRe
=
..........................................................................
μ
( Persamaan 1)
Keterangan :
D = Diameter pengaduk (m)
N = Kecepatan putaran pengaduk (rps)
� = Densitas fluida (kg/m3)
� = Viskositas fluida (kg/ms)
Sedangkan Power Number (Np) atau angka daya dirumuskan sebagai
berikut :
P
=
Np . N 3 . D5 . ρ
........................................................................
gc
( Persamaan 2 )
Keterangan :
Np = power number (kg m2 / s2)
P = power (watt)
gc = Konstanta grafitasi ( kg m/ N s2)
N = kecepatan pengadukan (rps)
� = Densitas fluida (kg / m3)
D = Dimeter pengaduk (m)
Sehingga dari rumus angka daya tersebut dapat diperoleh nilai power yang
dibutuhkan untuk mendorong pengaduk. Persamaan-persamaan diatas berlaku
bagi tangki bersekat maupun tidak bersekat.
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan bahan
2.1.1. Alat Yang Digunakan :
1. Tangki pengaduk yang berbentuk silinder
2. Pengaduk jenis propeller berdaun tiga
3. Pengaduk turbin berdaun empat
4. Motor pengaduk
5. Kunci penguat
6. Stopwatch
7. Neraca / timbangan digital
8. Spatula
2.1.2. Bahan Yang Digunakan :
1. Air
2. Indikator EBT
3. Kacang hijau
2.2. Prosedur kerja
2.2.1. Menentukan Pola Aliran Tiap Jenis Pengaduk
1. Memasukkan air kran kedalam tangki sampai tanda batas kurang
lebih 9 liter
2. Memasukan kacang hijau sebanyak 100g
3. Memasang pengaduk propeller berdaun tiga pada alat pengukur
kecepatan putaran diatas tangka
4. Mengatur kecepatan putaran pengaduk yang diinginkan pada alat
pengukur kecepatan dengan variasi kecepatan putaran pengaduk 50
rpm, 100 rpm, 150 rpm, 200 rpm, 250 rpm
5. Mengamati pola aliran yang terbentuk terhadap variasi kecepatan
putaran pengaduk
6. Mengganti jenis pengaduk dan mengulangi percobaan ini sama
seperti diatas
2.2.2. Menentukan Waktu Homogenitas
1. Memasukkan air kran kedalam tangki sampai tanda batas kurang
lebih 9 liter
2. Memasasang pengaduk propeller berdaun tiga pada alat pengukur
kecepatan putaran diatas tangki
3. Mengatur kecepatan putar pengaduk yang diinginkan pada alat
pengukur kecepatan dengan variasi kecepatan pengaduk 50 rpm,
100 rpm, 150 rpm, 200 rpm, 250 rpm dan masing-masing di dalam
tangka di teteskan indikator EBT
4. Setelah homogen (bercampur sempurna dengan air) maka waktu
pencampuran harus dicatat untuk semua kecepatan putarnya
5. Mengganti air bila sudah terlihat keruh atau tidak dapat lagi diamati
air tersebut dalam tangki
6. Melakukan hal yang sama seperti diatas untuk tiap jenis
pengadukan yang berbeda
7. Menentukan power input untuk tiap jenis pengaduk yang berbeda
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengamatan
- Diameter Tangki
= 24 cm
- Tinggi Cairan
= 30.5 cm
- Diameter Buffle
= 23.5 cm
- Lebar Buffle
= 2 cm
- Tinggi Buffle
= 30.2 cm
- Jenis Pengaduk
1. Propeller
Diameter pengaduk
= 15 cm
Tinggi blade pengaduk = 4 cm
2. Paddle
Diameter pengaduk
= 16.5 cm
Tinggi blade pengaduk = 7 cm
Tabel 3.1.1 Data Waktu Homogenitas dan Pola Aliran Pada MasingMasing Pengaduk
Jenis
Kecepatan
Waktu
Pengaduk
Putaran
Homogenitas
(rpm)
(detik)
50
50
100
29
150
14
Paddle
Pola Aliran
Pola Aliran
Dengan Buffle
Tanpa Buffle
50
63
100
38
150
28
Jenis
Kecepatan
Waktu
Pola Aliran
Pola Aliran
Pengaduk
Putaran
Homogenitas
Dengan Buffle
Tanpa Buffle
(rpm)
50
(detik)
41
100
17
150
10
Propeller
Turbin
Tabel 3.1.2 Hasil Perhitungan
Jenis
Kecepatan
Waktu
Pengadu
putaran
Homogenita
k
Np
P (Watt)
22,687.5
1.4
0.099
45,375
68,062.5
18,750
37,500
56,250
1.3
1.2
0.26
0.24
0.22
0.736
2.29
0.0114
0.0844
0.261
19,253.3
38,506.6
57,760
1.3
1.2
1.1
0.061
0.451
1.394
s (detik)
Paddle
rpm
50
100
150
50
100
rps
0.833
1.667
2.500
0.833
1.667
50
29
14
63
38
Propeller
150
2.500
28
50
100
0.833
1.667
41
17
150
2.500
10
Turbin
NRe
3.2 Pembahasan
Dalam percobaan ini bertujuan untuk menentukan pola aliran setiap
pengaduk, menentukan waktu homogenitas, dan menentukan power input setiap
jenis pengaduk. Jenis pengaduk yang digunakan adalah pengaduk dayung
(Paddle) berdaun empat, pengaduk baling - baling ( Propeller ) berdaun tiga, dan
Pengaduk Turbin. Variabel yang divariasikan adalah kecepatan putaran dari setiap
jenis pengaduk yaitu 50 rpm, 100 rpm, 150 rpm.
Tujuan pertama yaitu menentukan pola aliran setiap jenis pengaduk dengan
mengamati gerak dari kacang hijau yang telah dimasukkan ke dalam tangki
pengaduk. Pada jenis pengaduk propeller dengan tanpa menggunakan buffle, pola
aliran yang terlihat yaitu kacang hijau menyebar ke atas dan turun lagi ke bawah,
arus yang meninggalkan propeller mengalir melalui fluida menurut arah tertentu
sampai dibelokkan oleh lantai atau dinding bejana, pola aliran ini aksial
disebabkan karena propeller mempunyai tiga sisi, sementara ketika bejana diberi
buffle, pola aliran dengan menggunakan pengaduk propeller, terlihat kacang hijau
juga bergerak ke atas yang terlihat memiliki batasan ruang, sehingga terlihat
seperti sedikit tertahan atau tidak leluasa pergerakan partikel kacang hijau yang
ada, di sisi lain juga pola aliran bergerak dengan arus yang mengarah pada tingkat
kecepatan transisi yaitu kecepatan pola aliran antara laminer dan turbulensi,
dikarenakan ada buffle di dalam bejana.
Selanjutnya, pada jenis pengaduk paddle dengan menggunakan buffle, pola
aliran yang terlihat yaitu dibagian dasar tangki arus yang bergerak horizontal
setelah mencapai dinding tangki akan dibelokkan ke atas dan ke bawah, pola
aliran arah radial dan tangensial dan hampir tanpa gerak vertical. Sedangkan
untuk pola aliran dengan pengaduk paddle tanpa buffle, terjadi pola aliran vortex
membentuk aliran tangensial.
Kemudian pada pengaduk jenis turbin dengan menggunakan buffle, pola
aliran yang terjadi adalah aliran bergerak vertical, setelah menyebar ke sisi
dinding bejana, bergerak naik kemudian turun dengan laju aliran yang cenderung
transisi karena terdapat buffle di dalam tangki bejana, sementara itu untuk
pengaduk turbin tanpa pengaduk buffle, pola aliran yang terbentuk adalah pola
aliran horizontal dengan kecepatan aliran mengikuti kecepatan putaran pengaduk
dan tidak terjadi aliran yang terlihat mengalami hambatan, karena tidak terdapat
buffle di dalam bejana.
3.2.1 Pengaruh Kecepatan Putaran Terhadap Waktu Homogenitas
Tujuan kedua dari percobaan mengetahui waktu yang di perlukan untuk
menghomogenkan air dengan 20 tetes indikator EBT. Dari percobaan dengan
menggunakan pengaduk propeller, paddle, maupun turbin diperoleh data bahwa
semakin cepat putaran pengaduk maka waktu yang diperlukan untuk
menghomogenkan air yang sudah ditetesi EBT semakin cepat pula. Hal ini
dikarenakan semakin cepat perputaran pengaduk akan semakin cepat juga arus
yang ditimbulkan. Semakin cepatnya tumbukan ini akan semakin cepat pula
waktu yang diperlukan untuk menghomogenkan warna dari air. Salah satu faktor
yang dapat mempengaruhi homogenitas dari campuran adalah viskositas, densitas,
jenis dari kedua larutan dan jumlah kedua cairan. Untuk melihat waktu
homogenitas setiap variasi kecepatan putaran pada jenis pengaduk dapat dilihat
pada grafik 1 dibawah ini :
waktu homogenitas (sekon)
70
60
50
40
paddle
propeller
turbin
30
20
10
0
0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6
kecepatan putaran (rps)
Gambar 1 : Grafik Rps vs Waktu Homogenitas
Pada putaran pengaduk berjenis Paddle, diketahui pada 3 parameter kecepatan
putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai waktu
homogenitas adalah selama 48 detik pada kecepatan putaran pengaduk 50 rpm, hal ini
menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil yaitu 50 rpm,
akan menghasilkan waktu untuk larutan menjadi homogen akan menjadi lama,
dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang didapatkan
waktu homogenitas lebih efektif yaitu hanya dibutuhkan waktu 27 detik untuk kecepatan
putaran 100 rpm dan didapat waktu 15 detik untuk kecepatan putaran 150 rpm.
Kemudian pada putaran pengaduk berjenis Propeller, diketahui pada 3 parameter
kecepatan putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai
waktu homogenitas adalah selama 62 detik pada kecepatan putaran pengaduk 50 rpm, hal
ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil yaitu 50
rpm, akan menghasilkan waktu untuk larutan menjadi homogen akan menjadi lama,
dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang didapatkan
waktu homogenitas lebih efektif yaitu hanya dibutuhkan waktu 38.5 detik untuk
kecepatan putaran 100 rpm, dan didapat waktu 29 detik untuk kecepatan putaran 150 rpm.
Sementara itu, putaran pengaduk berjenis Turbin, diketahui pada 3 parameter
kecepatan putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai
waktu homogenitas adalah selama 40 detik pada kecepatan putaran pengaduk 50 rpm. Hal
ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil yaitu 50
rpm, akan menghasilkan waktu untuk larutan menjadi homogen akan menjadi lama,
dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang didapatkan
waktu homogenitas lebih efektif yaitu hanya dibutuhkan waktu 18 detik, untuk kecepatan
putaran 100 rpm, dan didapat waktu 9 detik untuk kecepatan putaran 150 rpm.
3.2.2 Pengaruh Kecepatan Putaran Terhadap Daya ( P )
Menentukan power input dari setiap kecepatan putar pengaduk merupakan
tujuan terakhir dari praktikum ini. Daya merupakan komponen penting yang harus
diketahui apabila ingin merancang tangki berpengaduk sebab apabila analisa data
daya yang kurang tepat akan membuat tidak efektifnya suatu proses. Daya yang
dibutuhkan dari ketiga jenis berbeda, power input untuk jenis turbin lebih besar
dibandingkan dengan paddle dan propeller. Kecepatan putaran pengaduk yang
semakin besar sebanding dengan semakin besarnya daya dibutuhkan pengaduk
dan dipengaruhi oleh semakin besar ukuran pengaduk.
Untuk melakukan perhitungan dalam spesifikasi tangki pengaduk, telah
dikembangkan berbagai teori dan hubungan empiris. Para peneliti telah
mengembangkan beberapa hubungan empiris yang dapat memperkirakan ukuran
alat dalam pemakaian nyata atas dasar percobaan yang dilakukan dalam skala
laboratorium. Persyaratan penggunaan hubungan empiris tersebut adalah adanya :
1.) Kesamaan geometris yang menentukan kondisi batas peralatan, artinya
bentuk kedua alat harus sama dan perbandingan ukuran – ukuran geometris.
2.) Kesamaan dinamik dan kesamaan kinematik, yaitu terdapat kesamaan
harga perbandingan antara gaya yang bekerja di suatu kedudukan ( gaya
viskos terhadap gaya gravitasi, gaya inersia terhadap gaya viskos, dan
sebagainya ).
Pada grafik 2 dapat dilihat hasil percobaan daya terhadap kecepatan putaran
dari setiap jenis pengaduk.
2.5
Daya (Watt)
2
1.5
paddle
propeler
turbin
1
0.5
0
0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6
kecepatan putaran (rps)
Gambar 2 : Grafik Rps vs Daya
Pada putaran pengaduk berjenis Paddle, diketahui pada 3 parameter kecepatan
putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai daya
penggerak pengadukan adalah sebesar 0.092 watt pada kecepatan putaran pengaduk 50
rpm. Hal ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil
yaitu 50 rpm, akan menghasilkan daya untuk menggerakkan pengaduk dengan nilai daya
yang kecil, dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang
didapatkan daya penggerak pengadukan lebih besar yaitu dibutuhkan daya sebesar 0.679
watt untuk kecepatan putaran 100 rpm dan didapat daya sebesar 2.101 watt untuk
kecepatan putaran 150 rpm.
Kemudian pada putaran pengaduk berjenis Propeller, diketahui pada 3 parameter
kecepatan putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai
daya penggerak pengadukan adalah sebesar 0.010 watt pada kecepatan putaran pengaduk
50 rpm. Hal ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil
yaitu 50 rpm, akan menghasilkan daya untuk menggerakkan pengaduk dengan nilai daya
yang kecil, dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm pada
jenis pengaduk Propeller yang didapatkan daya penggerak pengadukan lebih besar yaitu
dibutuhkan daya sebesar 0.080 watt untuk kecepatan putaran 100 rpm dan didapat daya
sebesar 0.249 watt untuk kecepatan putaran 150 rpm.
Pada putaran pengaduk berjenis Turbin, diketahui pada 3 parameter kecepatan
putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai daya
penggerak pengadukan adalah sebesar 0.070 watt pada kecepatan putaran pengaduk 50
rpm. Hal ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil
yaitu 50 rpm, akan menghasilkan daya untuk menggerakkan pengaduk dengan nilai daya
yang kecil, dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang
didapatkan daya penggerak pengadukan lebih besar yaitu dibutuhkan daya sebesar 0.525
watt untuk kecepatan putaran 100 rpm dan didapat daya sebesar 1.648 watt untuk
kecepatan putaran 150 rpm.
Dari ketiga jenis pengaduk diatas yang memerlukan daya besar atau kecil
tergantung dari jenis fluida yang ingin dicampurkan, apabila fluida harus memiliki
homogenitas dengan waktu yang cepat maka jenis paddle jauh lebih baik
dibanding dengan turbin dan propeller, namun penggunaan pengaduk untuk jenis
fluida yang tidak memerlukan homogenitas yang cepat maka penggunaan
pengaduk jenis propeller jauh lebih efesien dan hemat daya.
3.2.3 Pengaruh Kecepatan Putaran Terhadap NRe
Kemudian bagian terakhir di dalam pembahasan ini adalah pembahasan
mengenai pengaruh power input larutan terhadap nilai Bilangan Reynold ( NRe ) :
80000
70000
60000
NRe
50000
40000
paddle
propeler
turbin
30000
20000
10000
0
0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6
kecepatan putaran (rps)
Gambar 3 : Grafik Rps vs NRe
Dari pengamatan yang dilakukan pada ketiga jenis pola aliran dengan tiga
jenis pengaduk tersebut, untuk jenis pengaduk paddle diketahui lebih efisien atau
cepat dan memiliki kemampuan lebih baik dibandingkan oleh pengaduk jenis
turbin dan propeller, dalam variasi kecepatan dari 0.833 rps hingga 2.500 rps,
pengaduk jenis paddle mampu menurunkan nilai NRe larutan dari nilai NRe
68,062.5 ke 22,687.5. Sehingga pengaduk jenis paddle memiliki kemampuan
menurunkan nilai NRe air jauh lebih baik dari pengaduk jenis turbin dan
propeller, seperti yang terlihat pada gambar grafik di atas.
Untuk nilai Bilangan Reynold ( NRe ) pada jenis pengaduk Paddle, pada kecepatan
putaran 50 rpm di dapat Bilangan Reynold larutan sebesar 22,687.5, pada kecepatan
putaran 100 rpm di dapat nilai NRe yaitu 45,375, dan pada kecepatan putaran 150 rpm di
dapat nilai NRe yaitu 68,062.5. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar kecepatan akan
mengakibatkan nilai Bilangan Reynold ( NRe ) yang semakin besar pula.
Hal ini senada dengan nilai P ( Daya ) yang dari kecepatan 50 rpm, 100 rpm,
hingga 150 rpm secara berurutan menunjukkan nilai yang searah, bahwa semakin besar
kecepatan putaran pengaduk, maka akan semakin besar pula daya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan pengaduk.
Kemudian untuk nilai Bilangan Reynold ( NRe ) pada jenis pengaduk Propeller,
pada kecepatan putaran 50 rpm di dapat Bilangan Reynold larutan sebesar 18,750, pada
kecepatan putaran 100 rpm di dapat nilai NRe yaitu 37,500, dan pada kecepatan putaran
150 rpm di dapat nilai NRe yaitu 56,250. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar
kecepatan akan mengakibatkan nilai Bilangan Reynold ( NRe ) yang semakin besar pula.
Hal ini senada dengan nilai P ( Daya ) yang dari kecepatan 50 rpm, 100 rpm, hingga 150
rpm secara berurutan menunjukkan nilai yang searah, bahwa semakin besar kecepatan
putaran pengaduk, maka akan semakin besar pula daya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan pengaduk.
Sementara itu, untuk nilai Bilangan Reynold ( NRe ) pada jenis pengaduk Turbin,
pada kecepatan putaran 50 rpm di dapat Bilangan Reynold larutan sebesar 19,253.3, pada
kecepatan putaran 100 rpm di dapat nilai NRe yaitu 38,506.6, dan pada kecepatan putaran
150 rpm di dapat nilai NRe yaitu 57,760. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar
kecepatan akan mengakibatkan nilai Bilangan Reynold ( NRe ) yang semakin besar pula,
hal ini senada dengan nilai P ( Daya ) yang dari kecepatan 50 rpm, 100 rpm, hingga 150
rpm secara berurutan menunjukkan nilai yang searah, bahwa semakin besar kecepatan
putaran pengaduk, maka akan semakin besar pula daya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan pengaduk.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil data dan pengamatan percobaan di atas, maka dapat disimpulkan
beberapa hasil berikut diantaranya :
A.) Waktu Homogenitas
1.) Waktu Homogenitas terbesar atau terlama adalah pada jenis pengaduk Propeller
dengan kecepatan putaran pengaduk 50 rpm yaitu selama 62 Detik.
2.) Waktu Homogenitas terkecil atau tersingkat adalah pada jenis pengaduk Turbin
dengan kecepatan putaran pengaduk 150 rpm yaitu selama 9 Detik.
B.) Daya ( Watt )
1.) Daya penggerak pengaduk yang terbesar adalah pada jenis pengaduk Paddle
dengan kecepatan putaran pengaduk 150 rpm yaitu sebesar 2.101 Watt.
2.) Daya penggerak pengaduk yang terkecil adalah pada jenis pengaduk Propeller
dengan kecepatan putaran pengaduk 50 rpm yaitu sebesar 0.010 Watt.
C.) Bilangan Reynold ( NRe )
1.) Nilai NRe yang terbesar adalah pada jenis pengaduk Paddle dengan kecepatan
putaran pengaduk 150 rpm yaitu sebesar 68,062.5.
2.) Nilai NRe yang terkecil adalah pada jenis pengaduk Propeller dengan kecepatan
putaran pengaduk 50 rpm yaitu sebesar 18,750.
Perhitungan
Paddle
Diketahui :
Dt = 24 cm
= 0.24 m
H = 30.5 cm = 0.305 m
Da = 16.5 cm = 0.165 m
μ = 0.001 kg/m s
E = 10 cm = 0.1 m
ρ = 1000 kg/m3
W = 7 cm
= 0,07 m
L = 8.25 cm = 0,0825 m
1. Untuk Kecepatan Putaran 0,8333 rps
NRe
kg
2
. 0,8333rps .(0,165 m)
3
= 22687.5
m
0.001 kg /m s
= 1,4 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D)
Np . n3 . Da 5. ρ
=
gc
ρ. N . D2
=
=
μ
Np
P
1000
3.
5.
1.4 x ( 0,8333rps) (0,165 m ) 1000 kg / m
=
kg m
1
2
Ns
3
= 0.099 kg . m2 /s 3
Propeler
Diketahui :
Dt = 24 cm = 0.24 m
H = 30.5 cm = 0.305 m
Da = 15 cm = 0.15 m
μ = 0.001 kg/m s
E = 10 cm = 0.1 m
ρ = 1000 kg/m3
W = 4 cm = 0,04 m
L = 7.5 cm = 0,075 m
2. Untuk Kecepatan Putaran 0,8333 rps
NRe
kg
. 0,8333rps .(0,15 m)2
3
= 18750
m
0.001kg /m s
= 0,26 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D)
3.
5.
Np . n Da ρ
=
gc
ρ. N . D2
=
=
μ
Np
P
1000
3.
5.
0,26 x ( 0,8333rps) (0,15 m) 1000 kg / m
=
kg m
1
2
Ns
3
= 0.0114 kg . m2 / s3
Turbin
Diketahui :
Dt = 24 cm
= 0.24 m
H = 30.5 cm = 0.305 m
Da = 15.2 cm = 0.152 m
μ = 0.001 kg/m s
E = 10 cm = 0.1 m
ρ = 1000 kg/m3
W = 4 cm
= 0,04 m
L = 7.5 cm = 0,075 m
3. Untuk Kecepatan Putaran 0,8333 rps
NRe
kg
. 0,8333rps .(0,152 m)2
3
= 19252.5632
m
0.001 kg /m s
= 1,3 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D)
ρ. N . D2
=
=
μ
Np
1000
3.
P
5.
Np . n Da ρ
=
gc
3.
5.
1.3 x (0,8333 rps) (0,152 m) 1000 kg /m
=
kg m
1
2
Ns
= 0.0 61 kg . m2 / s3
3
Mencari S1,S2,S3,S4,S5,S6 untuk pengaduk jenis Propeler
S1 =
Da
Dt
S2 =
E
0.1
=
=0.67
D a 0.15
S3 =
L
Dt
S4 =
W 0.04
=
=0.27
D a 0.15
S5 =
J 0.04
=
=0.083
Dt 0.24
S6 =
H 0.305
=
=1.27
Dt 0.24
=
=
0.15
= 0.625
0.24
0.075
= 0.50
0.15
Mencari S1,S2,S3,S4,S5,S6 untuk pengaduk jenis Paddle
S1 =
Da
Dt
S2 =
E
0.1
=
=0.6
D a 0.165
S3 =
L
Dt
S4 =
W 0.07
=
=0.4
D a 0.165
S5 =
J 0.02
=
=0.083
Dt 0.24
S6 =
H 0.305
=
=1.27
Dt 0.24
=
=
0.165
= 0.6875
0.24
0.0825
= 0.50
0.165
DAFTAR PUSTAKA
Tim penyusun.2013.Penuntun Praktikum Laboratorium Utilitas dan Pengolahan
Limbah.Samarinda: POLNES.
Susanti,Rizky.2014.“Laporan Mixing Tangki Berpengaduk”
https://www.academia.edu/9588091/Laporan_Mixing_Tangki_Berpengadu
k_ Diakses pada tanggal 22 September 2017
PROSES KIMIA TERAPAN
MIXING TANK
DISUSUN OLEH :
Kelompok
: 2 ( DUA )
Kelas
: VB ( S-1 TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI )
Nama
: 1.) Jekolesi Medtika
( 15 644 005 )
2.) Rahmad Fauzan
( 15 644 013 )
3.) Yozzy Marcheila B isara
( 15 644 014 )
4.) Jodi Kurniawan
( 15 644 015 )
Dosen Pembimbing
: Firman, ST., M.Eng.
LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
2017
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN PRAKTIKUM
PROSES
MIXING TANK
DISUSUN OLEH :
NAMA / NIM
: 1.) Rahmad Fauzan
2.) Yozzy Marcheila Bisara
JENJANG
: S-1 Terapan
KELAS
: V-B
KELOMPOK
: II ( Dua )
( 15 644 013 )
( 15 644 014 )
Telah diperiksa dan disetujui tanggal
Mengesahkan dan Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Firman, S.T., M.Eng.
NIP. 19741004 200112 1 001
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN PERCOBAAN
1. Menentukan pola aliran setiap pengaduk
2. Menentukan waktu homogenitas
3. Menentukan power input setiap jenis pengaduk
1.2 DASAR TEORI
1.2.1
Pengertian Pengadukan dan Pencampuran Zat Cair
Pengadukan adalah suatu operasi kesatuan yang mempunyai
sasaran untuk menghasilkan pergerakan tidak beraturan dalam suatu
cairan, dengan alat mekanis yang terpasang pada alat di atas. Sedangkan
pencampuran (mixing) adalah peristiwa menyebarnya bahan-bahan secara
acak, dimana bahan yang satu menyebar kedalam bahan yang laindan
sebaliknya, sedang bahan-bahan itu sebelumya terpisah dalam dua fase
atau lebih.
1.2.2
Tangki Berpengaduk
Tangki pengaduk adalah bejana pengaduk tertutup yang berbentuk
silinder, bagian atas dan tutupnya cembung. Tangki pengaduk digunakan
untuk reaksi-reaksi kimia pada tekanan diatas tekanan atmosfer dan pada
tekanan vakum, namun tangki ini juga sering digunakan proses lainnya
misalnya untuk pencampuran, pelarutan, peguapan, ekstraksi, dan
kristalisasi. Untuk pertukaran panas, tangki biasanya dilengkapi dengan
mantel ganda yang dilas atau disamping dengan flens atau dilengkapai
dengan kumparan yang berbentuk belahan pipa yang dilas. Untuk
mencegah kerugian panas yang tidak dikehendaki tangki dapat diisolasi.
Hal penting dari tangki pengaduk, antara lain:
1. Bentuk : pada umumnya digunakan untuk silinder dan bagian
bawahnya cekung.
2. Ukuran : diameter dan tinggi tangki
3. Kelengkapannya, seperti:
a. Ada tidaknya buffle yang berpengaruh pada pola aliran di dalam
tangki
b. Jacket atau coil pendingin/pemanas, yang berfungsi sebegai
pengendali suhu
c. Letak lubang pemasukan dan pengeluaran untuk proses kontinu
d. Sumur untuk menempatkan termometer atau peranti untuk
pengukuran suhu
e. Kumparan kalor, tangki dan kelengkapan lainnya pada tangki
pengaduk.
Skema lengkap dari sebuah tangki berpengaduk sederhana
ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 1 : Tangki Pengaduk
Keterangan:
Dt = diameter tabung
J = tebal baffle
D = diameter pengaduk
C = tinggi pengaduk dari dasar tangki
H = tinggi cairan
W = tinggi blade pengaduk
Keuntungan pemakaian tangki berpengaduk, yaitu :
1. Pada tangki berpengaduk suhu dan komposisi campuran dalam tangki
selalu serba sama. Hal ini memungkinkan mengadakan suatu proses
isothermal dalam tangki berpengaduk untuk reaksi yang panas
reaksinya sangat besar.
2. Pada tangki berpengaduk dimana volume tangki relative besar, maka
waktu tinggal juga besar, berarti zat pereaksi dapat lebih lama beraksi
didalam tangki.
Kerugian pemakaian tangki berpengaduk, yaitu:
1. Sukar membuat tangki berpengaduk yang dapat bekerja dengan
efesiensi untuk reaksi-reaksi dalam fase gas, karena adanya persoalan
pengaduk.
2. Untuk reaksi yang memerlukan tekanan tinggi.
3. Kecepatan perpindahan panas per satuan massa pada tangki pengaduk
lebih rendah.
4.
Kecepatan reaksi pada tangki berpengaduk adalah kecepatan reaksi
yang ditunjukkan oleh komposisi waktu aliran keluar dari tangki.
1.2.3
Jenis Pengaduk
Secara umum, terdapat tiga jenis pengaduk yang biasa digunakan
secara umum, yaitu pengaduk baling-baling ( Propeller ), pengaduk
dayung ( Paddle ), dan pengaduk turbin.
1. Pengaduk Jenis Baling - Baling ( Propeller )
Baling-baling ini digunakan pada kecepatan berkisar antara 400
hingga 1750 rpm (revolutions per minute) dan digunakan untuk cairan
dengan viskositas rendah serta tidak bergantung pada ukuran serta
bentuk tangki. Kapasitas sirkulasi yang dihasilkan besar dan sensitif
terhadap beban head.
Pengaduk propeller terutama menimbulkan aliran arah aksial, arus
aliran meninggalkan pengaduk secara kontinyu melewati fluida ke satu
arah tertentu sampai dibelokkan oleh dinding atau dasar tangki.
Gambar 2 : Pengaduk Jenis Baling - Baling
2. Pengaduk Dayung ( Paddle )
Pengaduk jenis ini sering memegang peranan penting pada proses
pencampuran dalam industri. Bentuk pengaduk ini memiliki minimum
2 sudut, horizontal atau vertikal, dengan nilai D/T yang tinggi. Paddle
digunakan pada aliran fluida laminar, transisi atau turbulen tanpa
baffle. Pengaduk paddle menimbulkan aliran arah radial dan tangensial
dan hampir tanpa gerak vertikal sama sekali. Arus yang bergerak
kearah horizontal setelah mencapai dinding akan dibelokkan ke atas
atau ke bawah. Bila digunakan pada kecepatan tinggi akan terjadi
pusaran saja tanpa terjadi agitasi.
Berbagai jenis pengaduk dayung biasanya digunakan pada
kecepatan rendah diantaranya 20 hingga 200 rpm. Dayung datar
berdaun dua atau empat biasa digunakan dalama sebuah proses
pengadukan. Panjang total dari pengadukan dayung biasanya 60-80%
dari diameter tangki dan lebar daunnya 1/6 – 1/10 dari panjangnya.
Pengaduk dayung menjadi tidak efektif untuk suspensi padatan,
karena aliran radial biasa terbentuk namun aliran aksial dan vertikal
menjadi kecil. Sebuah dayung jangkar atau pagar, yang terlihat pada
gambar 6 biasa digunakan dalam pengadukan. Jenis ini menyapu dan
mengeruk dinding tangki dan kadang- kadang bagian bawah tangki.
Jenis ini digunakan pada cairan kental dimana endapan pada dinding
dapat terbentuk dan juga digunakan untuk meningkatkan transfer panas
dari dan ke dinding tangki.
Bagaimanapun jenis ini adalah pencampuran yang buruk.
Pengaduk dayung sering digunakan untuk proses pembuatan pasta
kanji, cat, bahan perekat dan kosmetik.
Gambar 3 : Pengaduk Jenis Paddle
3. Pengaduk Turbin
Pengaduk turbin adalah pengaduk dayung yang memiliki banyak
daun pengaduk dan berukuran lebih pendak, digunakan pada kecepatan
tinggi untuk cairan dengan rentang kekentalan yang sangat luas.
Diameter dari sebuah turbin biasanya antara 30 – 50% dari diameter
tangki. Turbin biasanya memiliki empat atau enam daun pengaduk.
Turbin dengan daun yang datar memberikan aliran yang radial. Jenis
ini juga berguna untuk dispersi gas yang baik, gas akan dialirkan dari
bagian bawah pengaduk dan akan menuju ke bagian daun pengaduk
lalu terpotong – potong menjadi gelembung gas.
Gambar 4 : Pengaduk Jenis Turbin
1.2.4
Pola Aliran
Pada tangki berpengaduk, pola aliran yang dihasilkan bergantung pada
beberapa faktor antara lain geometri tangki, sifat fisik fluida itu sendiri.
Pengaduk jenis turbine akan cenderung membentuk pola aliran radial
sedangkan propeller cenderung membentuk aliran aksial. Pengaduk jenis
helical screw dapat membentuk aliran aksial dibawah tangki menuju
keatas permukaan cairan. Pola aliran yang dihasilkan oleh tiap-tiap
pengaduk tersebut dapat dilihat pada Gambar 5.
Keterangan :
(a) Flat – blade turbine
(b) Marine plopeller
(c) Helical screw
Pada dasarnya terdapat 3 komponen yang hadir dalam tangki berpengaduk,
yaitu :
a. Komponen radial pada arah tegak lurus terhadap tangki pengaduk
b. Komponen aksial pada rah sejajar (paralel) terhadap tangki pengaduk
c. Komponen tangensial atau rotasional pada arah melingkar mengikuti
putaran sekitar tangkai pengaduk
Pengadukan pada kecepatan tinggi ada kalanya mengakibatkan pola
aliran melingkar disekitar pengaduk. Gerakan melingkar tersebut
dinamakan vorteks. Vorteks dapat terbentuk disekitar pangaduk
1.2.5
ataupun dipusat tangki yang tidak menggunakan baffle.
Waktu Homogenitas
Waktu pencampuran ( mixing time ) adalah waktu yang dibutuhkan
sehingga diperoleh keadaan yang serba sama untuk menghasilkan
campuan atau produk dengan kualitas yang telah di tentukan. Sedangkan
laju pencampuran ( rate of mixing ) adalah laju dimana proses
pencampuran berlangsung hingga menvapai kondisi akhir. Pada operasi
pencampuran dengan tangki pengaduk , waktu pencampuran ini
dipengaruhi oleh beberapa hal :
1. Yang berkaitan dengan alat :
a) Ada tidaknya baffle atau cruciform baffle
b) Bentuk atau jenis pengaduk ( turbin, propeller, paddle )
c) Ukuran pengaduk ( diameter, tinggi )
d) Laju putaran pengaduk
e) Kedudukan pengaduk pada tangki, seperti :
Jarak terhadap dasar tangki
Pola pemasangannya :
- Cener, vertikal
- Off center, vertikal
- Miring ( inciclined )
- Horizontal
f) Jumlah daun pengaduk
g) Jumlah pengaduk yang terpasang pada poros pengaduk
2. Yang berhubungan dengan cairan yang diaduk
a) Perbandingan kerapatan / densitas cairan yang diaduk
b) Perbandingan viskositas cairan yang diaduk
c) Jumlah kedua cairan yang diaduk
d) Jenis cairan yang diaduk ( miscible, immiscible )
Beberapa teknik yang dapat digunakan untuk menentukan waktu dan laju
pencampuran antara lain :
1. Menambahkan pewarna dan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk
mencapai keseragaman warna
2. Menambahkan larutan garam dan mengukur konduktivitas elektrik saa
komposisi seragam
3. Menambahkan asam atau basa serta mendeteksi perubahan warna indicator
ketika proses netralisasi sudah selesai
4. Metode distribusi waktu tinggal (residence time distribution) yang diukur
dengan memantau konsentrasi output
5. Mengukur temperatur serta waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
1.2.6
keseragaman
Kebutuhan Daya Dalam Tangki Berpengaduk
Dalam merancang sebuah tagki berpngadu, kebutuhan daya untuk
memutar pengaduk, merupaka hal penting yang harus dipertimbangkan.
Untuk memperkirakan daya yang diperlukan ketika pengaduk berputar
pada kecepatan tertentu maka diperlukan suatu korelasi empirik mengenai
angka
Angka daya tersebut diperoleh dari grafik hubungan Np vc Nre, bilangan
Reynold atau Reynold Number (NRe) menjelaskan pengaruh dari vikositas
larutan, Rumus dari Reynold Number yaitu :
ρ N D2
NRe
=
..........................................................................
μ
( Persamaan 1)
Keterangan :
D = Diameter pengaduk (m)
N = Kecepatan putaran pengaduk (rps)
� = Densitas fluida (kg/m3)
� = Viskositas fluida (kg/ms)
Sedangkan Power Number (Np) atau angka daya dirumuskan sebagai
berikut :
P
=
Np . N 3 . D5 . ρ
........................................................................
gc
( Persamaan 2 )
Keterangan :
Np = power number (kg m2 / s2)
P = power (watt)
gc = Konstanta grafitasi ( kg m/ N s2)
N = kecepatan pengadukan (rps)
� = Densitas fluida (kg / m3)
D = Dimeter pengaduk (m)
Sehingga dari rumus angka daya tersebut dapat diperoleh nilai power yang
dibutuhkan untuk mendorong pengaduk. Persamaan-persamaan diatas berlaku
bagi tangki bersekat maupun tidak bersekat.
BAB II
METODOLOGI
2.1 Alat dan bahan
2.1.1. Alat Yang Digunakan :
1. Tangki pengaduk yang berbentuk silinder
2. Pengaduk jenis propeller berdaun tiga
3. Pengaduk turbin berdaun empat
4. Motor pengaduk
5. Kunci penguat
6. Stopwatch
7. Neraca / timbangan digital
8. Spatula
2.1.2. Bahan Yang Digunakan :
1. Air
2. Indikator EBT
3. Kacang hijau
2.2. Prosedur kerja
2.2.1. Menentukan Pola Aliran Tiap Jenis Pengaduk
1. Memasukkan air kran kedalam tangki sampai tanda batas kurang
lebih 9 liter
2. Memasukan kacang hijau sebanyak 100g
3. Memasang pengaduk propeller berdaun tiga pada alat pengukur
kecepatan putaran diatas tangka
4. Mengatur kecepatan putaran pengaduk yang diinginkan pada alat
pengukur kecepatan dengan variasi kecepatan putaran pengaduk 50
rpm, 100 rpm, 150 rpm, 200 rpm, 250 rpm
5. Mengamati pola aliran yang terbentuk terhadap variasi kecepatan
putaran pengaduk
6. Mengganti jenis pengaduk dan mengulangi percobaan ini sama
seperti diatas
2.2.2. Menentukan Waktu Homogenitas
1. Memasukkan air kran kedalam tangki sampai tanda batas kurang
lebih 9 liter
2. Memasasang pengaduk propeller berdaun tiga pada alat pengukur
kecepatan putaran diatas tangki
3. Mengatur kecepatan putar pengaduk yang diinginkan pada alat
pengukur kecepatan dengan variasi kecepatan pengaduk 50 rpm,
100 rpm, 150 rpm, 200 rpm, 250 rpm dan masing-masing di dalam
tangka di teteskan indikator EBT
4. Setelah homogen (bercampur sempurna dengan air) maka waktu
pencampuran harus dicatat untuk semua kecepatan putarnya
5. Mengganti air bila sudah terlihat keruh atau tidak dapat lagi diamati
air tersebut dalam tangki
6. Melakukan hal yang sama seperti diatas untuk tiap jenis
pengadukan yang berbeda
7. Menentukan power input untuk tiap jenis pengaduk yang berbeda
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengamatan
- Diameter Tangki
= 24 cm
- Tinggi Cairan
= 30.5 cm
- Diameter Buffle
= 23.5 cm
- Lebar Buffle
= 2 cm
- Tinggi Buffle
= 30.2 cm
- Jenis Pengaduk
1. Propeller
Diameter pengaduk
= 15 cm
Tinggi blade pengaduk = 4 cm
2. Paddle
Diameter pengaduk
= 16.5 cm
Tinggi blade pengaduk = 7 cm
Tabel 3.1.1 Data Waktu Homogenitas dan Pola Aliran Pada MasingMasing Pengaduk
Jenis
Kecepatan
Waktu
Pengaduk
Putaran
Homogenitas
(rpm)
(detik)
50
50
100
29
150
14
Paddle
Pola Aliran
Pola Aliran
Dengan Buffle
Tanpa Buffle
50
63
100
38
150
28
Jenis
Kecepatan
Waktu
Pola Aliran
Pola Aliran
Pengaduk
Putaran
Homogenitas
Dengan Buffle
Tanpa Buffle
(rpm)
50
(detik)
41
100
17
150
10
Propeller
Turbin
Tabel 3.1.2 Hasil Perhitungan
Jenis
Kecepatan
Waktu
Pengadu
putaran
Homogenita
k
Np
P (Watt)
22,687.5
1.4
0.099
45,375
68,062.5
18,750
37,500
56,250
1.3
1.2
0.26
0.24
0.22
0.736
2.29
0.0114
0.0844
0.261
19,253.3
38,506.6
57,760
1.3
1.2
1.1
0.061
0.451
1.394
s (detik)
Paddle
rpm
50
100
150
50
100
rps
0.833
1.667
2.500
0.833
1.667
50
29
14
63
38
Propeller
150
2.500
28
50
100
0.833
1.667
41
17
150
2.500
10
Turbin
NRe
3.2 Pembahasan
Dalam percobaan ini bertujuan untuk menentukan pola aliran setiap
pengaduk, menentukan waktu homogenitas, dan menentukan power input setiap
jenis pengaduk. Jenis pengaduk yang digunakan adalah pengaduk dayung
(Paddle) berdaun empat, pengaduk baling - baling ( Propeller ) berdaun tiga, dan
Pengaduk Turbin. Variabel yang divariasikan adalah kecepatan putaran dari setiap
jenis pengaduk yaitu 50 rpm, 100 rpm, 150 rpm.
Tujuan pertama yaitu menentukan pola aliran setiap jenis pengaduk dengan
mengamati gerak dari kacang hijau yang telah dimasukkan ke dalam tangki
pengaduk. Pada jenis pengaduk propeller dengan tanpa menggunakan buffle, pola
aliran yang terlihat yaitu kacang hijau menyebar ke atas dan turun lagi ke bawah,
arus yang meninggalkan propeller mengalir melalui fluida menurut arah tertentu
sampai dibelokkan oleh lantai atau dinding bejana, pola aliran ini aksial
disebabkan karena propeller mempunyai tiga sisi, sementara ketika bejana diberi
buffle, pola aliran dengan menggunakan pengaduk propeller, terlihat kacang hijau
juga bergerak ke atas yang terlihat memiliki batasan ruang, sehingga terlihat
seperti sedikit tertahan atau tidak leluasa pergerakan partikel kacang hijau yang
ada, di sisi lain juga pola aliran bergerak dengan arus yang mengarah pada tingkat
kecepatan transisi yaitu kecepatan pola aliran antara laminer dan turbulensi,
dikarenakan ada buffle di dalam bejana.
Selanjutnya, pada jenis pengaduk paddle dengan menggunakan buffle, pola
aliran yang terlihat yaitu dibagian dasar tangki arus yang bergerak horizontal
setelah mencapai dinding tangki akan dibelokkan ke atas dan ke bawah, pola
aliran arah radial dan tangensial dan hampir tanpa gerak vertical. Sedangkan
untuk pola aliran dengan pengaduk paddle tanpa buffle, terjadi pola aliran vortex
membentuk aliran tangensial.
Kemudian pada pengaduk jenis turbin dengan menggunakan buffle, pola
aliran yang terjadi adalah aliran bergerak vertical, setelah menyebar ke sisi
dinding bejana, bergerak naik kemudian turun dengan laju aliran yang cenderung
transisi karena terdapat buffle di dalam tangki bejana, sementara itu untuk
pengaduk turbin tanpa pengaduk buffle, pola aliran yang terbentuk adalah pola
aliran horizontal dengan kecepatan aliran mengikuti kecepatan putaran pengaduk
dan tidak terjadi aliran yang terlihat mengalami hambatan, karena tidak terdapat
buffle di dalam bejana.
3.2.1 Pengaruh Kecepatan Putaran Terhadap Waktu Homogenitas
Tujuan kedua dari percobaan mengetahui waktu yang di perlukan untuk
menghomogenkan air dengan 20 tetes indikator EBT. Dari percobaan dengan
menggunakan pengaduk propeller, paddle, maupun turbin diperoleh data bahwa
semakin cepat putaran pengaduk maka waktu yang diperlukan untuk
menghomogenkan air yang sudah ditetesi EBT semakin cepat pula. Hal ini
dikarenakan semakin cepat perputaran pengaduk akan semakin cepat juga arus
yang ditimbulkan. Semakin cepatnya tumbukan ini akan semakin cepat pula
waktu yang diperlukan untuk menghomogenkan warna dari air. Salah satu faktor
yang dapat mempengaruhi homogenitas dari campuran adalah viskositas, densitas,
jenis dari kedua larutan dan jumlah kedua cairan. Untuk melihat waktu
homogenitas setiap variasi kecepatan putaran pada jenis pengaduk dapat dilihat
pada grafik 1 dibawah ini :
waktu homogenitas (sekon)
70
60
50
40
paddle
propeller
turbin
30
20
10
0
0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6
kecepatan putaran (rps)
Gambar 1 : Grafik Rps vs Waktu Homogenitas
Pada putaran pengaduk berjenis Paddle, diketahui pada 3 parameter kecepatan
putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai waktu
homogenitas adalah selama 48 detik pada kecepatan putaran pengaduk 50 rpm, hal ini
menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil yaitu 50 rpm,
akan menghasilkan waktu untuk larutan menjadi homogen akan menjadi lama,
dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang didapatkan
waktu homogenitas lebih efektif yaitu hanya dibutuhkan waktu 27 detik untuk kecepatan
putaran 100 rpm dan didapat waktu 15 detik untuk kecepatan putaran 150 rpm.
Kemudian pada putaran pengaduk berjenis Propeller, diketahui pada 3 parameter
kecepatan putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai
waktu homogenitas adalah selama 62 detik pada kecepatan putaran pengaduk 50 rpm, hal
ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil yaitu 50
rpm, akan menghasilkan waktu untuk larutan menjadi homogen akan menjadi lama,
dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang didapatkan
waktu homogenitas lebih efektif yaitu hanya dibutuhkan waktu 38.5 detik untuk
kecepatan putaran 100 rpm, dan didapat waktu 29 detik untuk kecepatan putaran 150 rpm.
Sementara itu, putaran pengaduk berjenis Turbin, diketahui pada 3 parameter
kecepatan putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai
waktu homogenitas adalah selama 40 detik pada kecepatan putaran pengaduk 50 rpm. Hal
ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil yaitu 50
rpm, akan menghasilkan waktu untuk larutan menjadi homogen akan menjadi lama,
dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang didapatkan
waktu homogenitas lebih efektif yaitu hanya dibutuhkan waktu 18 detik, untuk kecepatan
putaran 100 rpm, dan didapat waktu 9 detik untuk kecepatan putaran 150 rpm.
3.2.2 Pengaruh Kecepatan Putaran Terhadap Daya ( P )
Menentukan power input dari setiap kecepatan putar pengaduk merupakan
tujuan terakhir dari praktikum ini. Daya merupakan komponen penting yang harus
diketahui apabila ingin merancang tangki berpengaduk sebab apabila analisa data
daya yang kurang tepat akan membuat tidak efektifnya suatu proses. Daya yang
dibutuhkan dari ketiga jenis berbeda, power input untuk jenis turbin lebih besar
dibandingkan dengan paddle dan propeller. Kecepatan putaran pengaduk yang
semakin besar sebanding dengan semakin besarnya daya dibutuhkan pengaduk
dan dipengaruhi oleh semakin besar ukuran pengaduk.
Untuk melakukan perhitungan dalam spesifikasi tangki pengaduk, telah
dikembangkan berbagai teori dan hubungan empiris. Para peneliti telah
mengembangkan beberapa hubungan empiris yang dapat memperkirakan ukuran
alat dalam pemakaian nyata atas dasar percobaan yang dilakukan dalam skala
laboratorium. Persyaratan penggunaan hubungan empiris tersebut adalah adanya :
1.) Kesamaan geometris yang menentukan kondisi batas peralatan, artinya
bentuk kedua alat harus sama dan perbandingan ukuran – ukuran geometris.
2.) Kesamaan dinamik dan kesamaan kinematik, yaitu terdapat kesamaan
harga perbandingan antara gaya yang bekerja di suatu kedudukan ( gaya
viskos terhadap gaya gravitasi, gaya inersia terhadap gaya viskos, dan
sebagainya ).
Pada grafik 2 dapat dilihat hasil percobaan daya terhadap kecepatan putaran
dari setiap jenis pengaduk.
2.5
Daya (Watt)
2
1.5
paddle
propeler
turbin
1
0.5
0
0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6
kecepatan putaran (rps)
Gambar 2 : Grafik Rps vs Daya
Pada putaran pengaduk berjenis Paddle, diketahui pada 3 parameter kecepatan
putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai daya
penggerak pengadukan adalah sebesar 0.092 watt pada kecepatan putaran pengaduk 50
rpm. Hal ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil
yaitu 50 rpm, akan menghasilkan daya untuk menggerakkan pengaduk dengan nilai daya
yang kecil, dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang
didapatkan daya penggerak pengadukan lebih besar yaitu dibutuhkan daya sebesar 0.679
watt untuk kecepatan putaran 100 rpm dan didapat daya sebesar 2.101 watt untuk
kecepatan putaran 150 rpm.
Kemudian pada putaran pengaduk berjenis Propeller, diketahui pada 3 parameter
kecepatan putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai
daya penggerak pengadukan adalah sebesar 0.010 watt pada kecepatan putaran pengaduk
50 rpm. Hal ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil
yaitu 50 rpm, akan menghasilkan daya untuk menggerakkan pengaduk dengan nilai daya
yang kecil, dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm pada
jenis pengaduk Propeller yang didapatkan daya penggerak pengadukan lebih besar yaitu
dibutuhkan daya sebesar 0.080 watt untuk kecepatan putaran 100 rpm dan didapat daya
sebesar 0.249 watt untuk kecepatan putaran 150 rpm.
Pada putaran pengaduk berjenis Turbin, diketahui pada 3 parameter kecepatan
putaran pengaduk yaitu pada 50 rpm, 100 rpm, dan 150 rpm, didapatkan nilai daya
penggerak pengadukan adalah sebesar 0.070 watt pada kecepatan putaran pengaduk 50
rpm. Hal ini menjelaskan bahwa kecepatan pengaduk yang berputar dengan skala kecil
yaitu 50 rpm, akan menghasilkan daya untuk menggerakkan pengaduk dengan nilai daya
yang kecil, dibandingkan dengan skala kecepatan putaran 100 rpm dan 150 rpm yang
didapatkan daya penggerak pengadukan lebih besar yaitu dibutuhkan daya sebesar 0.525
watt untuk kecepatan putaran 100 rpm dan didapat daya sebesar 1.648 watt untuk
kecepatan putaran 150 rpm.
Dari ketiga jenis pengaduk diatas yang memerlukan daya besar atau kecil
tergantung dari jenis fluida yang ingin dicampurkan, apabila fluida harus memiliki
homogenitas dengan waktu yang cepat maka jenis paddle jauh lebih baik
dibanding dengan turbin dan propeller, namun penggunaan pengaduk untuk jenis
fluida yang tidak memerlukan homogenitas yang cepat maka penggunaan
pengaduk jenis propeller jauh lebih efesien dan hemat daya.
3.2.3 Pengaruh Kecepatan Putaran Terhadap NRe
Kemudian bagian terakhir di dalam pembahasan ini adalah pembahasan
mengenai pengaruh power input larutan terhadap nilai Bilangan Reynold ( NRe ) :
80000
70000
60000
NRe
50000
40000
paddle
propeler
turbin
30000
20000
10000
0
0.6 0.8
1
1.2 1.4 1.6 1.8
2
2.2 2.4 2.6
kecepatan putaran (rps)
Gambar 3 : Grafik Rps vs NRe
Dari pengamatan yang dilakukan pada ketiga jenis pola aliran dengan tiga
jenis pengaduk tersebut, untuk jenis pengaduk paddle diketahui lebih efisien atau
cepat dan memiliki kemampuan lebih baik dibandingkan oleh pengaduk jenis
turbin dan propeller, dalam variasi kecepatan dari 0.833 rps hingga 2.500 rps,
pengaduk jenis paddle mampu menurunkan nilai NRe larutan dari nilai NRe
68,062.5 ke 22,687.5. Sehingga pengaduk jenis paddle memiliki kemampuan
menurunkan nilai NRe air jauh lebih baik dari pengaduk jenis turbin dan
propeller, seperti yang terlihat pada gambar grafik di atas.
Untuk nilai Bilangan Reynold ( NRe ) pada jenis pengaduk Paddle, pada kecepatan
putaran 50 rpm di dapat Bilangan Reynold larutan sebesar 22,687.5, pada kecepatan
putaran 100 rpm di dapat nilai NRe yaitu 45,375, dan pada kecepatan putaran 150 rpm di
dapat nilai NRe yaitu 68,062.5. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar kecepatan akan
mengakibatkan nilai Bilangan Reynold ( NRe ) yang semakin besar pula.
Hal ini senada dengan nilai P ( Daya ) yang dari kecepatan 50 rpm, 100 rpm,
hingga 150 rpm secara berurutan menunjukkan nilai yang searah, bahwa semakin besar
kecepatan putaran pengaduk, maka akan semakin besar pula daya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan pengaduk.
Kemudian untuk nilai Bilangan Reynold ( NRe ) pada jenis pengaduk Propeller,
pada kecepatan putaran 50 rpm di dapat Bilangan Reynold larutan sebesar 18,750, pada
kecepatan putaran 100 rpm di dapat nilai NRe yaitu 37,500, dan pada kecepatan putaran
150 rpm di dapat nilai NRe yaitu 56,250. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar
kecepatan akan mengakibatkan nilai Bilangan Reynold ( NRe ) yang semakin besar pula.
Hal ini senada dengan nilai P ( Daya ) yang dari kecepatan 50 rpm, 100 rpm, hingga 150
rpm secara berurutan menunjukkan nilai yang searah, bahwa semakin besar kecepatan
putaran pengaduk, maka akan semakin besar pula daya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan pengaduk.
Sementara itu, untuk nilai Bilangan Reynold ( NRe ) pada jenis pengaduk Turbin,
pada kecepatan putaran 50 rpm di dapat Bilangan Reynold larutan sebesar 19,253.3, pada
kecepatan putaran 100 rpm di dapat nilai NRe yaitu 38,506.6, dan pada kecepatan putaran
150 rpm di dapat nilai NRe yaitu 57,760. Hal ini menjelaskan bahwa semakin besar
kecepatan akan mengakibatkan nilai Bilangan Reynold ( NRe ) yang semakin besar pula,
hal ini senada dengan nilai P ( Daya ) yang dari kecepatan 50 rpm, 100 rpm, hingga 150
rpm secara berurutan menunjukkan nilai yang searah, bahwa semakin besar kecepatan
putaran pengaduk, maka akan semakin besar pula daya yang dibutuhkan untuk
menggerakkan pengaduk.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil data dan pengamatan percobaan di atas, maka dapat disimpulkan
beberapa hasil berikut diantaranya :
A.) Waktu Homogenitas
1.) Waktu Homogenitas terbesar atau terlama adalah pada jenis pengaduk Propeller
dengan kecepatan putaran pengaduk 50 rpm yaitu selama 62 Detik.
2.) Waktu Homogenitas terkecil atau tersingkat adalah pada jenis pengaduk Turbin
dengan kecepatan putaran pengaduk 150 rpm yaitu selama 9 Detik.
B.) Daya ( Watt )
1.) Daya penggerak pengaduk yang terbesar adalah pada jenis pengaduk Paddle
dengan kecepatan putaran pengaduk 150 rpm yaitu sebesar 2.101 Watt.
2.) Daya penggerak pengaduk yang terkecil adalah pada jenis pengaduk Propeller
dengan kecepatan putaran pengaduk 50 rpm yaitu sebesar 0.010 Watt.
C.) Bilangan Reynold ( NRe )
1.) Nilai NRe yang terbesar adalah pada jenis pengaduk Paddle dengan kecepatan
putaran pengaduk 150 rpm yaitu sebesar 68,062.5.
2.) Nilai NRe yang terkecil adalah pada jenis pengaduk Propeller dengan kecepatan
putaran pengaduk 50 rpm yaitu sebesar 18,750.
Perhitungan
Paddle
Diketahui :
Dt = 24 cm
= 0.24 m
H = 30.5 cm = 0.305 m
Da = 16.5 cm = 0.165 m
μ = 0.001 kg/m s
E = 10 cm = 0.1 m
ρ = 1000 kg/m3
W = 7 cm
= 0,07 m
L = 8.25 cm = 0,0825 m
1. Untuk Kecepatan Putaran 0,8333 rps
NRe
kg
2
. 0,8333rps .(0,165 m)
3
= 22687.5
m
0.001 kg /m s
= 1,4 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D)
Np . n3 . Da 5. ρ
=
gc
ρ. N . D2
=
=
μ
Np
P
1000
3.
5.
1.4 x ( 0,8333rps) (0,165 m ) 1000 kg / m
=
kg m
1
2
Ns
3
= 0.099 kg . m2 /s 3
Propeler
Diketahui :
Dt = 24 cm = 0.24 m
H = 30.5 cm = 0.305 m
Da = 15 cm = 0.15 m
μ = 0.001 kg/m s
E = 10 cm = 0.1 m
ρ = 1000 kg/m3
W = 4 cm = 0,04 m
L = 7.5 cm = 0,075 m
2. Untuk Kecepatan Putaran 0,8333 rps
NRe
kg
. 0,8333rps .(0,15 m)2
3
= 18750
m
0.001kg /m s
= 0,26 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D)
3.
5.
Np . n Da ρ
=
gc
ρ. N . D2
=
=
μ
Np
P
1000
3.
5.
0,26 x ( 0,8333rps) (0,15 m) 1000 kg / m
=
kg m
1
2
Ns
3
= 0.0114 kg . m2 / s3
Turbin
Diketahui :
Dt = 24 cm
= 0.24 m
H = 30.5 cm = 0.305 m
Da = 15.2 cm = 0.152 m
μ = 0.001 kg/m s
E = 10 cm = 0.1 m
ρ = 1000 kg/m3
W = 4 cm
= 0,04 m
L = 7.5 cm = 0,075 m
3. Untuk Kecepatan Putaran 0,8333 rps
NRe
kg
. 0,8333rps .(0,152 m)2
3
= 19252.5632
m
0.001 kg /m s
= 1,3 ( dari grafik hubungan NRe Vs Np kurva D)
ρ. N . D2
=
=
μ
Np
1000
3.
P
5.
Np . n Da ρ
=
gc
3.
5.
1.3 x (0,8333 rps) (0,152 m) 1000 kg /m
=
kg m
1
2
Ns
= 0.0 61 kg . m2 / s3
3
Mencari S1,S2,S3,S4,S5,S6 untuk pengaduk jenis Propeler
S1 =
Da
Dt
S2 =
E
0.1
=
=0.67
D a 0.15
S3 =
L
Dt
S4 =
W 0.04
=
=0.27
D a 0.15
S5 =
J 0.04
=
=0.083
Dt 0.24
S6 =
H 0.305
=
=1.27
Dt 0.24
=
=
0.15
= 0.625
0.24
0.075
= 0.50
0.15
Mencari S1,S2,S3,S4,S5,S6 untuk pengaduk jenis Paddle
S1 =
Da
Dt
S2 =
E
0.1
=
=0.6
D a 0.165
S3 =
L
Dt
S4 =
W 0.07
=
=0.4
D a 0.165
S5 =
J 0.02
=
=0.083
Dt 0.24
S6 =
H 0.305
=
=1.27
Dt 0.24
=
=
0.165
= 0.6875
0.24
0.0825
= 0.50
0.165
DAFTAR PUSTAKA
Tim penyusun.2013.Penuntun Praktikum Laboratorium Utilitas dan Pengolahan
Limbah.Samarinda: POLNES.
Susanti,Rizky.2014.“Laporan Mixing Tangki Berpengaduk”
https://www.academia.edu/9588091/Laporan_Mixing_Tangki_Berpengadu
k_ Diakses pada tanggal 22 September 2017