Laporan Praktikum Crushing and Screening - Praktikum Proses Teknik Kimia 1 - KA13

https://www.semuanyaadasaja.blogspot.com

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pemecahan

Pemecahan atau pengecilan ukuran berarti membagi-bagi suatu bahan zat padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dengan menggunakan gaya-gaya mekanik. Pengubahan bentuk atau ukuran bahan padat sering dulakukan dalam industri kimia baik sebagai proses pendahuluan maupun proses akhir (Mc.Cabe,1999).

Tujuan operasi ini adalah:

1. Memperluas permukaan kontak (misalnya pada pembuatan katalis).
2. Memudahkan pemisahan (misalnya pada uji hasil tambang).
3. Mendapatkan produk dengan ukuran atau bentuk tertentu (misal pada industri permata).
4. Memudahkan pencampuran, baik padat–padat atau padat–cair sehingga diperoleh hasil yang seragam mungkin

Bahan padat dapat dipecah dengan berbagai cara, tetapi hanya 4 metode yang dapat dilakukan dengan mesin pemecah yaitu:

1. Tekanan (kompresi)
2. Pikulan (implak)
3. Gesekan (atrisi)
4. Pemotongan

2.2 Grinding Mill

Grinding adalah alat yang digunakan untuk menggiling berbagai jenis bahan,mencakup batu bara,pigmen dan feldspar.Grinding mill dapat menangani umpan dengan ukuran hingga 50 mm. Penambahan umpan lebih lanjut akan merendahkan efisiensi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ukuran produk:

1. Laju umpan
2. Sifat-sifat bahan umpan
3. Berat bola
4. Kemiringan mill
5. Diameter bola
6. Kecepatan rotasi mill
7. Level bahan di dalam mil

2.2.1 Kominusi

Kominusi (comminution) adalah istilah umum yang digunakan untuk operasi penghancuran. Contoh peralatan kominusi adalah mesin penghancur (crusher) dan mesin penggiling (grinder). Penghancuran yang ideal hendaknya:

1. Memiliki kapasitas besar
2. Memerlukan masukan daya yang rendah per satuan produk
3. Menghasilkan produk dengan distribusi ukuran seseragam mungkin atau dengan distribusi ukuran tertentu sesuai dengan yang dikehendaki

2.2.2 Alat pemecah sedang (Grinder)

Size reduction (pengecilan ukuran) berarti membagi suatu bahan padat menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dari ukuran semula, sesuai dengan kebutuhan dengan menggunakan gaya-gaya mekanis. Umumnya tujuan dari size reduction adalah: memungkinkan pemisahan komponen yang tak dikehendaki dengan cara mekanik, untuk mempercepat pelarutan, mempercepat reaksi kimia, untuk memperkecil bahan-bahan berserat agar udah penaganannya, mempertinggi kemampuan penyerapan, mempercepat transportasi, dan mempermudah proses lanjut.

Ada berbagai macam alat pemecah sedang (grinder), diantaranya adalah ball mill dan attrition mill.

Ball/road mill adalah salah satu alat penghalus yang menggunakan road (batang) sebgai penggiling. Alat ini terdiri dari suatu shell slinder yang didalamnya terdapat media penggiling, yang tercampur dengan bahan gilingan dan akhirnya terjadi tumbukan terhadap bahan gilingan dengan road. Biasanya media penggiling tersebut dipasang parallel dengan sumbu putar, batang (road) biasanya terbuat dari baja karbon.

Prinsip kerja alat ini adalah material akan di perhalus akibat tumbukan antara batang penggiling yang berada dalam shell silinder ynag  berputar pada sumbu putar horizontal.Prinsip kerjanya adalah umpan masuk melalui bukaan pada pusat piring (circular disc), umpan akan mengalami gesekan diantara alur permukaan datar lebih halus maka umpan akan keluar yang sebelumya melewati ayakan (Gibbs, K.1990).

2.2.3 Jenis Utama Mesin Pemecah dan Penghalus Zat Padat

Peralatan penghancur zat padat dibagi atas mesin pemecah (crusher), mesin giling (grinder),  mesin giling ultra halus (ultrafine grinder), dan mesin potong (cutting machine).

Jenis utama mesin pemecah dan penghalus zat padat ialah :

1. Mesin pemecah (kasar dan halus)

• Mesin rahang (jaw crusher)
• Mesin pemecah giratori atau pemecah kasar (gyratori crusher)
• Mesin pemecah rol (crushing rolls)

2. Mesin giling (sedang dan halus)

• Mesin tumbuk palu (hammer mill), impactor
• Mesin giling rol kompresi (rolling compression mill)

• Mesin giling mangkuk (bowl mill) 

• Mesin giling rol (rol mill).

• Mesin giling atrisi atau mesin giling kisis (ultrition mill)
• Mesin giling jungkir guling (tumbling mill).

• Mesin giling pakai batang (rod mill) 

• Mesin giling pakai bola (ball mill) 

• Mesin giling tabung (tube mill)

3. Mesin giling ultra halus

• Mesin tumbuk palu (hammer mill) dengan klasifikasi dalam
• Mesin giling energi fluida (fluid energy mill) C. Mesin giling aduk (agitated mill)

2.3 Pengayakan

Pengayakan merupakan salah satu metode pemisahan partikel sesuai dengan ukuran yang dikehendaki. Metode ini bertujuan untuk memisahkan fraksi- fraksi tertentu sesuai dengan keperluan. Pengayakan terutaman ditujukan untuk pemisahan campuran padat-padat. Sistem pemisahan ini berdasar atas perbedaan ukuran. Ukuran besar lubang ayak (atau lubang kasa) dari medium ayak dipilih sedemikian rupa sehingga bagian yang kasar tertinggal di atas ayakan dan bagian- bagian yang lebih halus jatuh melalui lubang. Diusahakan untuk dapat melakukan pemisahan yang diinginkan secepat mungkin. Untuk mencapai hal ini, bahan yang diayak digerakkan terhadap permukaan ayakan.

Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan (sieving) dipakai untuk skala laboratorium.

1. Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu : Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize).
2. Ukuran yang lebih kecil dari pada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize)

Dalam proses industri, biasanya digunakan material yang berukuran tertentu dan seragam. Untuk memperoleh ukuran yang seragam, maka perlu dilakukan pengayakan. Pada proses pengayakan zat padat itu dijatuhkan atau dilemparkan ke permukaan pengayak. Partikel yang di bawah ukuran atau yang kecil (undersize), atau halusan (fines), lulus melewati bukaan ayak, sedang yang di atas ukuran atau yang besar (oversize), atau buntut (tails) tidak lulus. Pengayakan lebih lazim dalam keadaan kering (Mc.Cabe, 1999)

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengayakan, yaitu:

1. Jenis ayakan
2. Cara pengayakan
3. Kecepatan pengayakan
4. Ukuran ayakan
5. Waktu pengayakan
6. Sifat bahan yang akan diayak.

2.3.1 Tujuan Pengayakan

Pengayakan memiliki berbagai macam kegunaan ataupun tujuan. Adapun tujuan dari proses pengayakan ini adalah:

1. Mempersiapkan produk umpan (feed) yang ukurannya sesuai untuk beberapa proses berikutnya
2. Mencegah masuknya mineral yang tidak sempurna dalam peremukan (Primary crushing)   atau oversize ke dalam proses pengolahan berikutnya, sehingga dapat dilakukan kembali proses peremukan tahap berikutnya (secondary crushing)
3. Untuk meningkatkan spesifikasi suatu material sebagai produk akhir
4. Mencegah masuknya undersize ke permukaan.Pengayakan biasanya dilakukan dalam keadaan kering untuk material kasar, dapat optimal sampai dengan ukuran 10 in (10 mesh). Sedangkan pengayakan dalam keadaan basah biasanya untuk material yang halus mulai dari ukuran 20 in sampai dengan ukuran 35 in

(Taggart, 1927)

2.3.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan material

Adapun faktor faktor yang mempengaruhi kecepatan material untuk menerobos ukuran ayakan adalah :

1. Ukuran buhan ayakan. Semakin besar diameter  lubang bukaan akan semakin banyak material yang lolos.
2. Ukuran relatif partikel. Material yang mempunyai diameter yang sama dengan panjangnya akan memiliki kecepatan dan kesempatan masuk yang berbeda bila posisinya berbeda, yaitu yang satu melintang dan lainnya membujur.
3. Pantulan dari material. Pada waktu material jatuh ke screen maka material akan membentur kisi-kisi screen sehingga akan terpental ke atas dan jatuh pada posisi yang tidak teratur.
4. Kandungan air. Kandungan air yang banyak akan sangat membantu tapi bila hanya sedikit akan menyumbat screen.

2.3.3 Kapasistas Screen

Kapasitas screen secara umum tergantung pada beberapa faktor yaitu sebagai berikut.

1. Luas penampang screen
2. Ukuran bahan
3. Sifat dari umpan seperti: berat jenis, kandungan air, temperature
4. Tipe mechanical screen yang digunakan

(Kelly,1982)

2.3.4 Efisiensi Pengayakan

Adapun efisiensi daripada proses pengayakan ini bergantung pada beberapa hal yaitu sebagai berikut.

1. Rasio ukuran minimal partikel yang bisa melewati lubang ayakan, yaitu: 0,17-1,25 x ukuran lubang ayakan.
2. Persentase total area ayakan yang terbuka.
3. Teknik pengumpanan dan kecepatan pengumpanan.
4. Keadaan fisik dari material itu sendiri (kekerasan bijih, pola bongkahan bentuk partikel seperti bulat, gepeng, ataupun jarum, kandungan air).
5. Ada atau tidak adanya penyumbatan lubang screen.
6. Mekanisme gerakan pengayakan (getaran)

(Brown,1950)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ialah

1. Ayakan dengan nomor mesh (20,50,80,100)
2. Blender
3. Grinding Mill
4. Neraca digital
5. Oven

3.1.2 Bahan

Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ialah

1. Kacang Kedelai

3.2 Cara Kerja

Adapun cara kerja pelaksanaan praktikum yaitu sebagai berikut.

1. Bahan baku yang akan digunakan dipersiapkan.
2. Bahan baku dikeringkan sebelum dimasukkan ke dalam blender.
3. Peralatan diperiksa terlebih dahulu apakah dalam keadaan baik.
4. Blender dihidupkan selama beberapa waktu tertentu.
5. Blender dihentikan dan bahan yang telah digiling dikeluarkan.
6. Bahan diayak dengan ayakan yang tersedia.
7. Hasil ayakan ditimbang.
8. Percobaan diulangi untuk variasi waktu penggilingan dan berat bahan baku yang berbeda-beda.

https://www.semuanyaadasaja.blogspot.com

BACA LAINNYA :

• Laporan Praktikum Aliran Fluida (Laporan 1)
• Laporan Praktikum Aliran Fluida (Laporan 2)
• Laporan Praktikum Transesterifikasi
• Laporan Praktikum Mixing and Agitation
• Laporan Praktikum Resin Urea Formaldehide (RUF)
• Laporan Praktikum Plate and Frame Filter Press