LAPORAN PRAKTIKUM PENGENDALIAN PROSESDINAMIKA TANGKI

Dosen Pembimbing: Ir. Unung Leoanggraeni, MTTanggal Praktikum: 11 April 2014Tanggal Penyerahan Laporan: 21 April 2014

Oleh : Kelompok III

Oleh : Kelompok VKelas: 2A - TKPBAndri Rismantara(121424009)Naura Agustina(121424021)Pria Gita Maulana (121424023)Reni Swara Mahardika (121424026)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2014

Data Pengamatan Dimensi TangkiTinggi Tangki : 11 cmDiameter Tangki : 9,4 cmVolume Tangki Sesungguhnya:V = = 3,14 x (4,7 cm)2 x 11 cm= 762,98 cm3 = 762,98 ml Kalibrasi Kecepatan Pengaduk Laju StirerTangki 1Tangki 2Tangki 3

60 rpm170 putaran/menit165 putaran/menit63 putaran/menit

Konsentrasi (%) Tangki Awal Berisi Air Kran :KonsentrasiTangki 1Tangki 2Tangki 3

(%)0,020,020,02

Konsentrasi (%) Larutan Induk NaCl = 0,19

Pengukuran TDS Larutan NaCl dalam Tangki (Step)Laju alir = 150 cm3/menit

Waktu (menit)Tangki 1Tangki 2Tangki 3

1.50.080.030.02

30.110.050.02

4.50.130.070.03

60.140.090.04

7.50.150.10.05

90.160.120.08

10.50.170.130.09

120.170.140.09

13.50.170.140.1

150.180.150.12

16.50.180.150.13

180.170.140.13

19.50.180.150.14

210.180.160.15

22.50.180.170.15

240.180.180.16

25.50.180.170.16

270.190.180.16

28.50.190.180.16

300.180.180.17

31.50.190.180.17

330.190.170.16

34.50.190.170.17

360.190.180.18

Pengukuran TDS Air Kran dalam Tangki (Pulse)Laju alir = 90 cm3/menit

Waktu (menit)tangki 1tangki 2tangki 3

1.50.180.180.18

30.150.180.18

4.50.130.170.18

60.120.160.17

7.50.10.160.17

90.090.150.17

10.50.070.160.16

120.070.160.16

13.50.070.140.15

150.060.140.15

16.50.060.150.15

180.050.140.14

19.50.050.140.14

210.050.130.14

22.50.040.110.12

240.040.120.13

25.50.040.110.13

270.040.10.13

28.50.040.10.12

300.030.10.12

31.50.030.090.12

330.030.080.11

34.50.030.080.11

360.030.080.11

37.50.030.080.11

390.030.070.11

40.50.030.070.1

420.030.070.1

43.50.030.060.09

450.030.060.09

46.50.030.060.09

480.030.050.09

49.50.030.050.08

510.030.050.08

52.50.030.050.08

540.030.050.08

55.50.030.050.07

570.030.040.07

58.50.030.040.07

600.030.040.06

61.50.030.040.06

630.030.040.06

64.50.030.040.06

660.030.030.06

67.50.030.030.05

690.030.030.05

70.50.020.030.05

720.020.030.04

73.50.020.030.04

750.020.030.04

76.50.020.030.04

780.020.030.03

79.50.020.030.03

Pengolahan Data Grafik Respon Tangki terhadap Input Step

Grafik Respon Tangki terhadap Input Pulse

Grafik Respon Tangki terhadap Input Step dan Pulse

Penentuan Harga t dan Volume Efektif di Masing-Masing Tangki Tangki 1

Tangki 2

Tangki 3

Pembahasan oleh Andri Rismantara (121424009)Pada praktikum dinamika tangki bertujuan untuk mengamati respon step dan pulse terhadap gangguan yang diberikan pada masing masing tangki(3 tangki) berpengaduk yang disusun secara seri serta menghitung volume efektif tangki. Volume efektif tangki adalah volume pada saat suatu tangki memiliki konsentrasi dalam keadaan steady state. Jenis reaktor yang digunakan pada praktikum dinamika tangki ini adalah jenis CSTR (Continuous Stired Tank Reactor) yang disusun secara seri. Gangguan yang digunakan input berupa larutan NaCl 19% dan air kran.Langkah pertama dilakukan kalibrasi kecepatan putaran pada ketiga tangki dan diperoleh kecepatan pengadukan pada tangki 1 sebesar 170 putaran/menit , tangki 2 sebesar 165 putaran/menit , dan tangki 3 sebesar 63 putaran/ menit. Setelah itu, tangki diberi gangguan berupa larutan NaCl (input step) berkonsentrasi 0,19%. Laju umpan larutan garam adalah 150 cm3/menit. Untuk mengetahui respon konsentrasi, setiap 1,5 menit, dilakukan pengukuran DHL pada masing-masing tangki. Dari grafik percobaan pertama antara konsentrasi terhadap waktu, didapat bahwa tangki pertama merespon paling cepat adanya gangguan, juga karena kecepatan pengaduknya yang paling cepat dibanding pengaduk tangki lainnya. Sementara itu, tangki ketiga menerima respon paling lambat karena posisinya yang paling terakhir serta kecepatan pengaduk paling lambat.Selanjutnya, tangki diberi gangguan berupa air kran(input pulse).Laju umpan air keran seharusnya sama dengan laju umpan larutan garam pada langkah sebelumnya. Namun karena ada yang menghalangi berupa kotoran pada rotameter yang menyebabkan adanya udara pada pompa yang mengakibatkan penurunan laju alir pada umpan menjadi 90 cm3/menit. Dari grafik kedua percobaan tersebut juga dapat diketahui ketiga tangki berpengaduk tersebut cenderung lebih cepat merespon gangguan input step dibandingkan input pulse. Hal ini terjadi karena pada sistem tiga tangki berpengaduk gangguan input step lebih mudah direspon oleh sensor TDS meter dibandingkan gangguan input pulse.Efektifitas tangki dari ketiga tangki baik input maupun pulse, memperlihatkan bahwa tangki ketiga memiliki efektifitas tangki yang besar karena volume yang didapatkan lebih besar dibandingkan dengan tangki yang lain. Hal ini disebabkan karena tangki ketiga memiliki kecepatan pengadukan yang paling lambat ehingga volume umpan yang dibutuhkan lebih besar untuk mencapai keadaan steady dibandingkan tangki lain. Volume efektif dapat dihitung dengan mengalikan laju alir dengan waktu tinggal dalam tangki.

Pembahasan oleh Naura Agustina (121424021)Praktikum diamika tangki seri dilakukan untuk mengetahui pengaruh pengadukan terhadap konsentrasi serta mengetahui respon cairan dalam tangki terhadap input step dan pulse. Dalam percobaan ini tiga buah tangki disusun secara seri. Gangguan yang diberikan sebagai input step adalah larutan NaCl 0,19%. Sebelum memulai praktikum, dilakukan kalibrasi rpm pada motor pengaduk dan didapatkan pengaduk tangki pertama, kedua, dan ketiga berotasi sebesar masing-masing 170; 165; dan 63 rpm. Juga dilakukan penstabilan laju alir fluida.Pertama-tama ketiga tangki berisi air kran diberikan input step berupa larutan NaCl. Kadar garam dari air kran tesebut adalah 0,02%. Pengukuran kadar garam dilakukan setiap 1,5 menit hingga konsentrasi di tangki ketiga sama dengan umpan. Pengukuran dilakukan menggunakan sensor pengukur kadar garam. Dari pengukuran tiap 1,5 menit tersebut didapatkan bahwa respon step pada tangki pertama terjadi paling cepat dan secara bertahap diikuti dengan tangki kedua serta tangki ketiga. Tangki pertama memiliki respon terbaik karena selain memiliki rotasi pengaduk tercepat juga karena posisinya yang mendapat input step paling awal.Setelah tangki ketiga memiliki konsentrasi yang sama dengan konsentrasi umpan, umpan suction diganti dengan air kran 0,02%. Dalam hal ini, air kran bertindak sebagai input pulse dan pengumpanan ini dilakukan untuk mengetahui respon pulse. Sama dengan respon step, respon pulse tercepat pun dilakukan oleh tangki pertama. Alasannya pun karena tangki pertama memiliki rotasi pengaduk paling cepat dan posisi yang paling pertama mendapatkan input pulse.Volume efektif adalah volume yang dibutuhkan oleh tangki untuk menghomogenisasi konsentrasi zat terlarut di fluida dalam tangki. Semakin besar volume efektif yang dibutuhkan maka semakin buruk efektivitas tangki tersebut. Dari percobaan ini didapatkan bahwa tangki ketiga memiliki volume efektif terbesar. Hal ini terjadi karena motor pengaduk pada tangki ketiga berputar paling lambat dan membutuhkan waktu paling lama hingga konsentrasi homogen.

Pembahasan Oleh Pria Gita Maulana (121424024)Pada praktikum pengendalian proses ini dilakukan pengamatan respon step dan pulse terhadap gangguan yang diberikan pada tiga tangki berpengaduk yang disusun secara seri. Gangguan yang diberikan berupa larutan NaCl dengan konsentrasi 0,19% dan air kran. Pengukuran dilakukan setiap 1,5 menit sekali melalui sebuah alat TDS meter, dimana alat ini dapat mengukur konsentrasi garam (%) pada suatu larutan yang dialirkan ke dalam tangki. Kecepatan pengaduk dari ketiga tangki yang digunakan berbeda dimana tangki 1 mempunyai kecepatan pengaduk sebesar 170 putaran/menit, tangki 2 sebesar 165 putaran/menit, dan tangki 3 sebesar 63 putaran/menit. Percobaan pertama pada praktikum dinamika tangki ini yaitu mengamati respon yang diberikan oleh ketiga tangki yang berisi air kran ketika dialirkan larutan NaCl dengan laju alir sebesar 150 cm3/menit dan konsentrasi garam sebesar 0,19%. Respon yang dihasilkan pada percobaan pertama ini disebut respon step, dimana konsentrasi garam pada ketiga tangki berpengaduk tersebut akan meningkat secara bertahap seiring dengan bertambahnya waktu. Sementara itu umpan larutan NaCl pada percobaan ini disebut input step. Dari grafik yang didapatkan pada percobaan pertama ini diketahui bahwa tangki 1 merupakan tangki yang paling cepat menanggapi respon dari input step yang diberikan. Hal ini terjadi karena tangki 1 merupakan tangki yang paling pertama mendapatkan input step berupa larutan NaCl. Selain itu faktor kecepatan pengadukan juga berpengaruh, dimana tangki 1 mempunyai kecepatan pengadukan yang paling besar diantara 2 tangki lainnya. Sementara itu tangki 3 merupakan tangki yang paling lambat dalam merespon input step yang diberikan karena posisinya yang paling akhir dan kecepatan pengaduk yang paling kecil.Pada percobaan kedua, ketiga tangki yang berisi input step (larutan NaCl) tersebut kemudian dialirkan air kran. Hal ini bertujuan untuk mengetahui respon pulse dari ketiga tangki tersebut. Dari grafik diketahui bahwa tangki 1 merupakan tangki yang paling cepat merespon perubahan input yang terjadi. Sementara itu tangki 3 merupakan tangki yang paling lambat merespon perubahan input. Dari grafik kedua percobaan tersebut juga dapat diketahui ketiga tangki berpengaduk tersebut cenderung lebih cepat merespon gangguan input step dibandingkan input pulse. Hal ini terjadi karena pada sistem tiga tangki berpengaduk gangguan input step lebih mudah direspon oleh sensor TDS meter dibandingkan gangguan input pulse. Selain itu laju alir yang diberikan juga dapat mempengaruhi, dimana ketika percobaan kedua laju alir turun menjadi 90 cm3/menit. Penurunan laju alir ini dapat disebabkan adanya udara pada pompa yang menggangu laju alir dari umpan yang diberikan.Untuk volume efektif dari ketiga tangki berpengaduk tersebut diketahui bahwa tangki 3 mempunyai volume efektif yang paling besar. Hal ini terjadi karena tangki 3 mempunyai kecepatan pengaduk yang paling kecil, sehingga volume dari umpan yang dibutuhkan pada tangki 3 lebih besar untuk mencapai keadaan tunak dibandingkan dari 2 tangki lainnya.

Pembahasan oleh Reni Swara Mahardika(121424026)Tujuan dari praktikum dinamika tangki yaitu memahami perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukkan dari masing masing tangki, perbedaan yang terjadi dari input step dan pulse, serta menghitung volume efektif tangki. Jenis tangki yang digunakan adalah jenis CSTR (Continuous Stired Tank Reactor) berpengaduk yang disusun secara seri. Fungsi step adalah kondisi umpan dengan konsentrasi dan laju konstan mengalir secara kontinyu dan bertahap seiring dengan berjalannya waktu. Volume efektif adalah volume pada saat suatu tangki memiliki konsentrasi sama dalam keadaan steady.Pertama, praktikan melakukan kalibrasi kecepatan pengaduk dari setiap tangki dalam keadaan seluruh tangki terisi air. Dan didapat bahwa pengaduk tangki pertama lebih cepat dibanding pengaduk tangki lainnya. Setelah itu, tangki diberi gangguan berupa larutan NaCl (input step) berkonsentrasi 0,19%. Laju umpan larutan garam adalah 150 cm3/menit. Untuk mengetahui respon konsentrasi, setiap 1,5 menit, dilakukan pengukuran DHL pada masing-masing tangki. Dari grafik percobaan pertama antara konsentrasi terhadap waktu, didapat bahwa tangki pertama merespon paling cepat adanya gangguan, juga karena kecepatan pengaduknya yang paling cepat dibanding pengaduk tangki lainnya. Sementara itu, tangki ketiga menerima respon paling lambat karena posisinya yang paling terakhir serta kecepatan pengaduk paling lambat.Kedua, umpan diganti dengan air keran untuk mengetahui respon pulse dari setiap tangki. Laju umpan air seharusnya sama dengan laju umpan larutan garam, namun pada praktikum ini rotameter yang digunakan sudah kotor, sehingga banyak kotoran yang menyumbat jalannya umpan. Dari grafik percobaan kedua pun didapat bahwa respon tangki pertama yang paling cepat, sedangkan tangki ketiga cenderung lebih lambat. Percobaan kedua mengakibatkan respon setiap tangki menjadi sangat lambat karena laju umpan yang diberikan terhalang kotoran pada rotameter. Akibatnya, perbandingan respon pulse tidak bisa diamati secara akurat.Dari hasil pengamatan, didapat bahwa tangki ketiga memiliki nilai volume efektif paling besar. Hal ini disebabkan karena kecepatan pengaduk tangki ketiga lambat, sehingga volume umpan yang dibutuhkan lebih besar untuk mencapai keadaan steady dibandingkan tangki lain. Volume efektif dapat dihitung dengan mengalikan laju alir dengan waktu tinggal dalam tangki.