Studi Numerik Separasi Partikel Padat menggunakan Fluidized Bed

Amin, Muhammad Lutfil (2019) Studi Numerik Separasi Partikel Padat menggunakan Fluidized Bed. Other thesis, Intitut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111440000107_Undergraduate _Theses.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Separasi partikel merupakan proses yang bertujuan untuk memisahkan antara partikel satu dengan yang lain berdasarkan perbedaan ukuran maupun sifat-sifatnya. Salah satu metode yang bisa digunakan dalam separasi tersebut yaitu metode dengan menggunakan teknik fluidisasi. Teknik fluidisasi merupakan teknik memberikan gaya – gaya pada partikel padat dengan menggunakan fluida sehingga partikel padat tersebut menerima gaya drag dan buoyance, dan berinteraksi dengan fluida sehingga terjadi proses fluidisasi. Fluidisasi sendiri menggunakan suatu alat yang disebut fluidized bed, di mana fluida yang digunakan bisa berupa gas ataupun liquid. Efektivitas dari separasi tersebut bergantung pada kecepatan aliran fluida kerja, ukuran partikel yang diseparasi, serta ketinggian dari riser yang digunakan untuk separasi. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah simulasi numerik tiga dimensi dengan menggunakan perangkat lunak Barracuda VR with Chemistry – 17.2.0.. Partikel yang diuji berupa silica gel berbentuk bulat yang memiliki densitas 1217,125 kg/m3 dengan diameter 0,0009 m dan 0,003 m, dan fluida berupa minyak solar yang memiliki densitas 837.5 kg/m3 dan viskositas 2.72 x 10-3 Ns/m2. Kecepatan aliran fluida masuk masuk divariasikan, dengan debit aliran masuk sebesar 5 l/menit (0.034 m/s), 10 l/menit (0,068 m/s), dan 15 l/min (0,102 m/s). Tinggi static bed total sebesar 0,1 m dan partikel ukuran 0,0009 m ditumpuk dibagian bawah, sedangkan partikel 0,003 m ditumpuk dibagian atas dengan ketinggian tumpukan ukuran 0,0009 m sebesar 0,025 m, dan tumpukan ukuran 0,003 m sebesar 0,075 m. Tinggi lubang keluaran divariasikan dengan jarak titik tengah dari dasar fluidized bed sebesar 0,3 m, 0,6 m, dan 0,9 m. Penelitian ini bertujuan untuk memisahkan partikel kecil dari partikel besar. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini yaitu, kecepatan berpengaruh terhadap waktu selesainya separasi partikel dan hasil keluaran partikel hasil separasi menggunakan fluidized bed, semakin tinggi kecepatan aliran fluida masuk fluidized bed, maka semakin efektif waktu untuk separasi fluida, akan tetapi, semakin tinggi kecepatan fluida masuk, hasil separasi partikel kurang baik karena, jumlah partikel besar yang ikut keluar semakin banyak. Ketinggian lubang keluaran juga mempengaruhi waktu separasi dan hasil separasi partikel, semakin tinggi lubang keluaran, maka, semakin lama waktu proses separasi tetapi, semakin tinggi lubang keluaran, maka semakin baik hasil akhir dari separasi partikel karena partikel besar semakin sedikit yang ikut keluar.
==================================================================================================================================
Particle separation is a process that aims to separate particles from one another based on differences in size and properties. One method that can be used in the separation is the method using the fluidization technique. The fluidization technique is a technique of giving forces to solid particles using fluid so that the solid particles receive drag and buoyance forces, and interact with the fluid so that a fluidization process occurs. Fluidization use a device called fluidized bed, where the fluid used can be either gas or liquid. The effectiveness of the separation depends on the speed of the working fluid flow, the size of the particles to be harmonized, and the height of the riser used for separation. The method used in this study is a three-dimensional numerical simulation using Barracuda VR with Chemistry - 17.2.0 software. The tested particles were spherical silica gel which had a density of 1217,125 kg / m3 with a diameter of 0,0009 m and 0,003 m, and fluid in the form of diesel oil which has a density of 837.5 kg / m2 and viscosity of 2.72 x 10-3 Ns / m2. The speed of inlet fluid flow is varied, with an inlet flow of 5 l / min (0.034 m / s), 10 l / minute (0.068 m / s), and 15 l / min (0.102 m / s). Total static bed height of 0.1 m and 0,0009 m size particles are stacked at the bottom, while 0.003 m particles are stacked at the top with stack heights of 0,0009 m at 0.025 m, and stack sizes of 0.003 m at 0.075 m. The height of the output hole was varied by the distance of the midpoint of the base of the fluidized bed by 0.3 m, 0.6 m, and 0.9 m. This study aims to separate small particles from large particles. The results obtained from this study are speed affects the completion time of particle separation and the output of the particle resulting from separation using fluidized bed, the higher of the velocity of fluid flow into the fluidized bed, the more effective time for fluid separation, however, the higher the velocity of fluid entering , the results of particle separation are not good because, the larger the number of particles that come out. The height of the output hole also affects the separation time and the results of particle separation, the higher the output hole, then, the longer the separation process, but the higher the output hole, the better the end result of particle separation because the fewer particles come out.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	fluidized bed, efektivitas separasi, tinggi lubang keluaran, kecepatan aliran fluida, ukuran partikel.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ935 Pipe--Fluid dynamics. Tubes--Fluid dynamics T Technology > TP Chemical technology
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Amin Muhammad Lutfil
Date Deposited:	21 Jul 2026 06:27
Last Modified:	21 Jul 2026 06:27
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/67462

Actions (login required)

View Item