Upload
kurnia-anindya
View
228
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
BAB 5
ELUTRIASI
Tata nama
C sama dengan konsentrasi batubara yang halus dalam dua komponen
lapisan batubara pada waktu 0, persen atau LB per LB.
C sama dengan konsentrasi batubara yang halus dalam dua komponen
lapisan batubara pada waktu yang sama dengan persen atau LB per LB.
CZ sama dengan sisa konsentrasi batubara yang halus dalam dua
komponen lapisan batubara, persen atau LB per LB sama dengan koefisien
hambatan yang berdimensi.
IA sama dengan partikel diarrieter komponen tempat dasar, itu
Dr sama dengan diameter komponen partikel butiran batubara yang halus FT.
Diameter partikel i-; untuk padatan granular D, -0, C1 "di mana DT dan DOT
bukan saringan yang berdekatan sama dengan gaya tarik pada partikel, kekuatan
LB pada percepatan gaya gravitasi, gaya LB pada pengaruh, ( massa LB ) ( FT ) /
(force LB) ( sec ) (lihat)
C sama dengan kecepatan massa gas, 1h / ( HR ) ( SQ FT )
I sama dengan elutriasi - kecepatan konstan, min – 1 0.S43 log ( 0./0.065 )
L dengan ketinggian tempat dasar yang tidak terfluidisasi, FT
W dengan konstanta proporsionalitas Nomor Itcynoltl ) GLA
Ar sama dengan kecepatan udara superfisial melalui dasar fluidisasi, FPS
sama dengan kecepatan terminal partikel padat yang jatuh dalam cairan
FPS
Y sama dengan konsentrasi padatan dalam fase gas , LB padatan per LB
gas per jam sama dengan Waktu, sedangkan kehancuran dengan
Viskositas fluida, LB / ( hr ) (FT)
OF sama dengan densitas fluida, LB per kaki kubik.
PO sama dengan padatan kepadatan, LB per kaki kubik dengan Kebulatan
partikel; L' V0 .205.4 di mana zat padat adalah volume perpindahan
partikel dan 4 adalah luas permukaan geometris nya.
Abstrak
Bab ini dimulai dengan definisi elutriasi serta diikuti dengan diskusi faktor
utama Ike yang mempengaruhi elutriasi itu sendiri. Kemungkinan sebuah
mekanisme yang mendasari pengaruh seperti ini terlihat pada fenomena,
kemudian diusulkannya. Literatur yang tersedia dan data sumearch yang disajikan
dan diperiksa dalam keterangan mekanisme seperti yang diusulkan. Korelasi ini
disarankan sejauh mungkin, dan keterbatasan ini secara singkat terlihat.
DEFINISI
Pembentukan yang baik di tempat fluidasi dasar dapat ditemui dalam aplikasi fied
dimana banyak diversi yang terlepas dari alasan untuk kerusakan partikel.
Aturan (denda) akhirnya juga akan membutuhkan pemindahan dari tiap
unit. Salah satu metode yang jelas dari pemindahan butiran batubara yang halus
adalah memberikan tempat lapisan batubara untuk laju ke aliran gas tertentu yang
akan berlaku pada bagian lapisan batubara dan mendorong komponen kecil yang
menempatkannya dalam fase gas. Jadi, elutriasi dapat didefinisikan sebagai suatu
operasi dimana campuran padatan halus yang dipisahkan menjadi bagian
komponen dari berbagai ukuran tiap komponen dengan membuatkan campuran
untuk meningkatkannya cairan yang ada.
Secara umum, sistem zat padat yang rawan terhadap elutriasi terdiri dari sebagian
kecil ukuran yang relatif besar dan bagian lain yang secara signifikan lebih kecil.
Bagian ukuran besar dalam kebanyakan kasus menjadi lapisan batubara yang asli,
dan dengan demikian mungkin akan terdiri dari sebagian besar tempat lapisan
batubara. Karena itu akan ditunjuk pada "komponen lapisan batubara". Komponen
kecil lapisan batubara mungkin telah hadir pada awalnya atau telah terbentuk
selama operasi. Ini akan disebut sebagai "komponen lapisan batubara". Zat padat
pada lapisan batubara yang digunakan dalam proses ini sering sesuai dengan
spesifikasi awal dari ukuran distribusi, tetapi distribusi mungkin tidak berlaku
lama setelah proses ini beroperasi. Oleh karena itu, harus diingatkan bahwa
padatan yang sekutu ditemui, akan terdiri dari distribusi ukuran luas baik di
tempat dasar maupun komponen lapisan batubara. Salah satu pertanyaan yang
muncul adalah berapa banyak lapisan batubara, sejauh mana ukuran partikel yang
bersangkutan juga membutuhkan penghapusan. Jawabannya mungkin didapatkan
melalui proses. Namun, ketika berada ke tingkat pemindahan, jawabannya akan
relatif untuk elutriasi. Jumlah yang dihapus akan ditunjuk sebagai "serangan yang
berlebihan" dan sisanya dari lapisan batubara akan disebut sebagai " residu ".
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI ELUTRIASI
Penerapan elutriasi untuk masalah pemisahan zat padat membutuhkan
pemahaman tentang bagaimana tingkat elutriasi dipengaruhi oleh sistem variabel.
Faktor penting mungkin muatan peralatan, melibatkan karakteristik seperti zat
padat dan cairan, atau keduanya.
Pengaruh Peralatan. Pengaruh peralatan pembangunan kemunculannya
dipersulit; sejauh ini mereka belum diteliti cukup secara kuantitatif untuk tiap
perizinan formulasi pada korelasi akhir. Faktor-faktor utama yang terlibat adalah
sebagai berikut:
Distribusi fluida dan ketinggian lapisan batubara
Kolom diameter
Freeboard di atas lapisan batubara yang padat.
Metode dan kualitas distribusi dasar cairan ke semua kolom padatan diketahui
untuk mempengaruhi seluruh efisiensi yang terhubung. Sejak terhapusnya bentuk
zat padat oleh elutriasi harus tergantung pada efisiensi yang ada. Metode distribusi
cairan awal mengakibatkan dispersi caira punya peran penting. Karena kualitas
dispersi cairan akan bervariasi bentuknya.
Dengan tingginya lapisan batubara, itu sangat wajar apabila mengharapkan tingkat
elutriasi menjadi lapisan batubara yang relatif tinggi. Oleh karena itu, kualitas
dispersi cairan memburuk lebih tinggi daripada tingkat lapisan batubara, tingkat
elutriasi harus dalam kondisi tertentu, berbanding terbalik dengan beberapa fungsi
dasar ketinggian. Semua ini memang telah dikonfirmasi untuk lapisan batubara
yang terdiri dari lebih dari satu komponen. Untuk tiap satu komponen lapisan
batubara, tingginya tidak memilik pengaruh pada tingkatan elutriasi * jika
ketinggian lapisan batubara tidak diizinkan menurun di bawah nilai kritis atau
buruk tertentu. Kolom diameter mempengaruhi perilaku fluidisasi; maka butiran
batubara yang halus elutriasi dapat diharapkan akan tergantung pada kolom
diameter. seperti hasil yang diamati berikut ini.
Gambar. 5-1. Pengaruh freeboard pada jangka waktu yang baik dari berat ukuran
batubara Fm (200 lubang batubara) dalam 2 diameter pada pipa, diamati oleh
Jolley dan Stantan. (hak cipta Crown dilindungi. Diproduksi kembali atas izin dari
pengawas, aturan dari alat Tulis Kantor nya)
Gambar. 5-2. pengaruh freeboard pada elutriasi butiran batubara yang halus pada
dua kecepatan udara: data didapatkan dari Jolley dan Stantan dalam 200 lubang
batubara pada tiap diameter pipa.
Dalam hal ini tidak ada kejelasan dan pertentangan. Dengan demikian,
Hyman dalam laporan pada dasarnya tingkat gelembung sama ketika GO ke SO
mikron manik-manik kaca yang dikenai kecepatan udara 1,5 FPS dalam 2 atau 3
pada tiap kolom diameter. Namun untuk kecepatan udara 1,9 FPS di kedua kolom,
tingkat gelembungnya dalam tiap 2 kolom adalah sekitar dua kali seperti yang
diamati dalam tiap 3 kolom. kecepatan udara 1,9 FPS tapi dengan menggantikan
60 untuk So, maka mikron katalis partikel tanah untuk manik-manik kaca
memberikan tingkat gelembung tiga kali lipat dalam tiap 3 kolom atas yang
diamati dalam tiap 2 kolom.
Pengaruh freeboard adalah sangat mudah ditunjukkan dan dipahami.
pengaruh data pada TVPI telah dilaporkan oleh Jolley dan Stantan. Pengamatan
mereka dibuat dengan potongan secara dekat pada 200 lubang batubara; seperti
ditunjukkan pada Gambar 5-1. Tarif gelembung dinyatakan dalam bentuk
hitungan gram per tiap padatnya.
Waktu, terkait dengan kecepatan udara untuk berbagai ketinggian freeboard.
Kolom diameter adalah 2 dan tinggi lapisan batubara yang asli sekitar 25 baris,
berkaitan dengan freeboard mulai 12-36, itu berkumpul di dekat sebuah kecepatan
udara 0,2 FPS yang tingkat elutriasinya adalah nol. Dugaan nilai ini dekat dengan
pangkalan kecepatan partikel di lapisan batubara. Partikel dilaporkan bahwa lebih
kecil dari 0,003. Asumsi bahwa PS sama dengan SO LB FT per CU dan
menggunakan persamaan Stokes, pangkalan kecepatan 0,75 adalah hasil FPS.
Perbedaan tersebut akan menunjukkan bahwa rata-rata butiran batubata yang
halus hanya sekitar 0,0015 bukannya 0,003. Data dari Gambar 5-1 telah
direncanakan untuk dua kecepatan udara sebesar 0,5 dan 0,8 FPS. Semua data
telah dirujuk ke freeboard dari 36 inci ( Gambar 5-2 ). Untuk lapisan batubara
yang tunggal, komponen yang digunakan oleh Jolley dan Stantan pada efek
freeboard tingkat lapisan batubara elutriasinya tidak terpengaruh oleh kecepatan
udara.
Kecenderungan Data menunjukkan adanya nilai luar batas freeboard yang
elutriasinya menjadi independen atau bebas dari freeboard. Pengaruh Cairan dan
padat. Efek dari ciri-ciri dari zat cairan dan padat pada tingkat elutriasi telah
dicatat dengan lebih presisi dari efek perlengkapan seperti yang dibahas di atas.
Penelitian secara khusus adalah pengaruh:
Tingkatan gas yang dangkal melalui Lapisan batubara
Ukuran partikel dari komponen lapisan batubara
Ukuran partikel dari komponen lapisan batubara
Data, meskipun karakternya kurang komprehensif, itu juga menjadi tersedia pada
efek dari berat jenis zat padat dan bentuk partikel dari komponen lapisan batubara.
Berat jenis fluida dan efek viskositas telah diteliti dengan cara persiapan awal.
Tanpa pengecualian, tingkat elutriasi diamati meningkat tajam karena kecepatan
gas meningkat melampaui pangkalan kecepatan pada komponen yang akan
dielutrasi. Oleh karena itu, dengan kecepatan gas yang tetap, maka tingkat
elutriasi akan meningkat dengan menurunnya diameter butiran batubara yang
halus.
Pengaruh ukuran tempat pada komponen lapisan batbara jauh lebih kecil
daripada pengaruh komponen butiran batubara yang halus. Jenis data yang relatif
sedikit ini telah bersedia menunjukkan bahwa untuk kondisi ini dinyatakan bahwa
tarif konstan elutriasi meningkat karena ukuran partikel komponen dasar
meningkat.
Pengaruh kepadatan pada komponen lapisan batubara belum diselidiki,
namun peningkatan kepadatan komponen butiran batubara yang halus untuk
kondisi yang konstan menurunkan tingkat elutriasinya. Tarif Elutriasi juga akan
menurun sebagai bentuk partikel dari baik menjadi lebih teratur. Mengenai efek
viskositas fluida, sedikit data yang tersedia menunjukkan bahwa untuk kecepatan
linier yang sama, gas memiliki viskositas yang lebih tinggi akan menghasilkan
tingkat elutriasi lebih tinggi juga. Efek ini dinyatakan secara diringkas dalam
Tabel 5-1.
Pertimbangan dari berbagai efek akan memberikan mekanisme perumusan yang
kemungkinan dari elutriasi butiran batubara yang halus sampai ke elutrasi lapisan
batubara dengan gangguan yang lebih besar yang dapat terlihat.
MEKANISME ELUTRIASI
Hal ini dengan mudah menunjukkan bahwa salah satu pendorong kekuatan
komponen yang operatif dalam elutriasi adalah kecepatan gas. Komponen lain
dari pendorong kekuatan dan menentang aksi kecepatan gas adalah kecepatan
pangkalan denda komponen. Oleh karena itu, pendorong kekuatan yang bersih
merupakan selisih antara dua kecepatan. Kecepatan gas memiliki fungsi untuk
merangsang secara parsial stratifikasi dasar. Hal ini, melalui
tabel 5-1. efek kualitatif variabel pada elutriation
Variabel Variasi Dalam Tingkat
Elutriasi
Distribusi fluida .......................Harus meningkatkan distribusi sebagai cairan
meningkatkan
Tinggi zed............................... Harus menurun dengan meningkatnya ketinggian
lapisan udara
Diameter kolom................................................berpengaruh sejauh yang diamati
bertentangan
Freeboard....Mengurangi peningkatan freeboard menjadi bebas di luar batasan
nilai freeboard
tingkatan gas yang Superfisial ..........................................meningkat dengan cepat
tingkat gas.
diameter butiran batubara yang halus......................Meningkatkan secara cepat
dengan penurunan diameter butiran batubara yang halus.
Diameter komponen lapisan batubara....muncul untuk meningkatkan bentuk
komponen lapisan batubara yang meningkat.
jenis benda padat pada komponen butiran batubara yang halus... Meningkatkan
seperti, kecepatan linier konstan dan penurunan zat padat pada butiran batubara
yang halus.
jenis benda Padat pada komponen lapisan batubara.................................................
Belum diselidiki
butiran batubara dalam bentuk partikel ........... Mengurangi bentuk menjadi
semakin tidak teratur.
Bentuk partikel lapisan batubara................................................................. Belum
diselidiki
Meningkatkan viskositas fluida untuk kecepatan linier secara konstan, sifat
perekatan meningkat. Perbedaan aksi antara kecepatan gas dan pangkalan
kecepatan butiran batubara bahwa yang terakhir dapat diambil dari batas atas
lapisan batubara dan disampaikan melalui freeboard yang keluar dari sistem.
Beberapa data stratifikasi yang khas telah diberikan di bagian 4. Data spesifik
yang berkaitan dengan bahan yang berelutriasi adalah investigasi yang telah
diamati oleh Osberg dan Charlesworth. Data tersebut dengan jelas disajikan pada
Gambar 5-3, itu menunjukkan bahwa pengayaan yang besar ini telah terjadi pada
batas paling atas dari lapisan batubara. Hal ini diketahui bahwa stratifikasi dalam
fluidisasi dasar dapat terjadi pada rentang waktu yang cukup dengan kecepatan
massa fluida. Namun, tindakan ini kemungkinan paling efisien pada kecepatan
massa yang sedikit lebih besar dari yang dibutuhkan untuk awalnya fluidasi pada
komponen terbesar, karena kecepatan massa optimum pada stratifikasi ini akan
lebih rendah dari pangkalan kecepatan komponen yang akan dielutriasi pada
kebanyakan kasus yang ada
disimpulkan bahwa kecepatan massa yang paling menguntungkan untuk
stratifikasi tidak akan bertepatan dengan yang dibutuhkan untuk transportasi
material yang keluar dari lapisan batubara. Dengan demikian kecepatan massa
yang diperlukan untuk pengambilan komponen butiran batubara halus dalam
banyak kasus akan menjadi mungkin terlalu tinggi untuk secara efektif melakukan
stratifikasi lapisan batubara.
Karena pengambilan partikel tergantung pada stratifikasi sebelumnya,
harus diingat bahwa suatu kondisi yang mungkin timbul dari stratifikasi tidak saja
cukup untuk membangun butiran batubara halus di strata atas yang cukup besar
sehingga elutriasi dapat terus berlanjut pada tingkat yang diamati. Di sisi lain
butiran batubara halus mungkin begitu banyak di lapisan batubara yang diambil
dari batas atas akan dilanjutkan terlepas dari semuanya. tingkat transportasi
interbed butiran batubara halus untuk batas atas mungkin berupa penerimaan
mekanisme tersebut maka harus diramalkan (1) kondisi yang, pada kecepatan
fluida yang diberikan, tingkat terbawanya akan sebanding dengan konsentrasi
butiran batubara halus di lapisan batubara dan (2) bahwa, pada nilai-nilai
membatasi rendah tertentu yang dibatasi dari konsentrasi butiran batubara halus,
elutriasi lengkap komponen butiran batubara halus dari suatu sistem mungkin
tidak dapat dicapai terlepas dari laju aliran gas yang digunakan. Ini dapat
dinyatakan bahwa data eksperimen mendukung kedua fenomena yang telah
diamati.
Dari mekanisme transportasi butiran batubara halus yang diusulkan
melalui lapisan batubara, sebelum penghapusan dari batas atas, maka tingkat
elutriasi harus meningkat karena ketinggian lapisan batubara menurun.
Mengenai efek komponen lapisan batubara, ada dua alasan mengapa
tingkat elutriasi harus meningkat karena ukuran partikel komponen lapisan
batubara meningkat.
Pertama, di lapisan pada besarnya partikel-partikel yang urutan
individu adalah lebih besar, dan karena jalur aliran kurang berbelit-belit
daripada lapisan partikel kecil. Akibatnya ukuran yang diangkut lebih
mudah melalui sebagian besar lapisan untuk batas atas. Kedua, sebagai
ukuran tertentu pada ukuran lapisan komponen meningkat, rasio dari dua
ukuran meningkat. Hal ini akan menyebabkan lebih mudah untuk ukuran
segregasi, kebutuhan dasar untuk laju dari batas atas dari lapisan.
Kenyataanya bahwa tingkat elutriasi bertambah , di lain kondisi
konstan yang ukuran partikel dan kepadatan ukuran komponen yang
menurun juga tentu saja kompatibel dengan mekanismenya. Demikian
pula, tingkat elutriasi harus bertambah dengan meningkatnya ukuran
kekentalan pada fluida. Untuk semua hal ini dengan: kecepatan terminal
partikel menurun, dimana berpengaruh pada meningkatnya dorongan
melalui semua lapisan, yaitu, perbedaan antara kecepatan operasi pada
gas dan kecepatan ukuran terminal.
KECEPATAN TERMINAL
Untuk tujuan ilustrasi mari kita perhatikan sebuah silinder
berdiameter besar tegak, diisi dengan cairan. Tepat di bawah permukaan
partikel berbentuk bola kecil diadakan di suspensi. Cairan adalah saat
berhenti dan partikel dilepaskan. Awalnya nol, kecepatannya akan
meningkat; jika silinder adalah dari ketinggian yang cukup, partikel akan
memperoleh kecepatan membatasi tertentu. Kecepatan membatasi
disebut kecepatan terminal partiele dalam cairan. Seperti yang akan
terlihat dari presentasi berikut, kecepatan terminal tergantung pada
diameter, bentuk, dan kepadatan partikel serta pada sifat-sifat fluida.
Kecepatan terminal konstan telah dicapai, saat ini akan
mempercepat kekuatan
= D9 3 (ps - PF) . G 6
Yang diimbangi oleh gaya tarik menolak ke atas
1,, rD, 2 " FD =-k DPP '- 4 - tit -
Dalam Eq. (5-2)
4 DPG, (Ps - Pr) 3 / / C 2 PF f
dan ini dikenal sebagai koefisien hambatan. Demikian pula yang sudah
dimodifikasi dimana faktor gesekan dikemas oleh lapisan, dan i tu dapat
dinyatakan sebagai fungsi bilangan Reynolds yang dimodifikasi.
DATA DAN KORELASI
Hanya tiga sumber data yang dapat digunakan untuk
pengembangan kemungkinan korelasi pada saat penulisan. Pertama sekali
yang dilaporkan US Bureau of Mines studi '. Tergolong elutriasi katalis besi
Fischer-Tropsch dari lapisan komponen dari bahan yang sama. Beberapa
berjalan dengan pasir dicampur oleh katalis juga dilaporkan. Kolom
eksperimental adalah 1,32 diameter. Sistem ini hanya dari dua komponen
motivasional, yaitu ukuran komponen dan lapisan komponen . Rasio
diameter partikel dari lapisan untuk ukuran berkisar 4,7-2,6. Mengelutriasi
gas adalah udara.
Sebuah studi berikutnya dan lebih komprehensif dilaporkan oleh
Osberg dan Charlesworth. "Sebagai padatan mereka menggunakan
manik-manik kaca bulat. Rasio diameter partikel bed,untuk ukuran
bervariasi dari S.I ke 1,63. Mengelutriasi 3 kolom pada diameter. Air
adalah prinsip utama mengelutriasi gas, meskipun beberapa yang sudah
berjalan dibuat dengan helium, karbon dioksida, dan Freon-12.
Seperti yang telah dilaporkan, Osberg dan Charlesworth juga
memeriksa stratifikasi dari beberapa lapisan dalam upaya untuk
mempelajari sesuatu tentang mekanisme. Sejauh konsentrasi pada ukuran
dalam dakwaan yang bersangkutan, lapisan mereka mengandung kurang dari
5 persen berat ukuran komponen, sedangkan studi US Bureau of Mines
konsen sekitar 20 persen berat badan.
Data elutriasi tambahan dengan manik-manik kaca dari 69 mikron
diameter dalam lapisan komponen dari 425 dan 125 mikron dilaporkan oleh
Hyman. = Unit dari elutriasi adalah 3 pada diameter. Konsentrasi pada
ukuran awal berkisar 95-50 persen berat badan. Selain data dua komponen
ini, Hyman mengamankan beberapa data tunggal-komponen dengan manik-
manik kaca dan bahan lainnya. Selain itu, ia menggunakan peralatan untuk
memverifikasi efek yang pada umumnya diketahui freeboard. Pengamatannya
tentang diameter chamber telah disebutkan. Data dari Hyman,
sebagaimana yang sudah dilaporkan tidak dalam bentuk yang
memungkinkan perbandingan dengan perlakuan data yang diusulkan
sebelumnya; Namun, pengerjaan ulang kecil dari nilai-nilai eksperimental
menunjukkan ukuran kesepakatan yang memuaskan.
Karya Hyman telah dilanjutkan oleh Richard:;. "Dan juga oleh Lang,
keduanya bekerja sepenuhnya dengan sistem komponen tunggal. Sayangnya
situasi di lapisan batubara komponen tunggal tampaknya sama sekali berbeda
dari yang ada dalam sistem dua komponen, sehingga kesimpulan yang
dilaporkan mungkin tidak dapat diterapkan untuk data dua komponen yang
lebih kompleks.
Data elutriasi juga dilaporkan oleh Kehat, yang menggunakan ruang-
ruang fluidisasi sebesar 0,86 dan 1,81 dalam diameter. Partikel yang
digunakan adalah kuarsa bulat, pasir, Scotchlite, dan bidang polistiren.
Bobot lapisan batubara berkisar dari 2 sampai 200 g, dan sistem yang
diselidiki adalah sistem satu komponen dan sistem dua komponen. Dalam
bentuk yang kedua,. rasio ukuran berkisar dari 1:1.3 hingga 1:09. Untuk
sistem dua komponen suatu plot perubahan konsentrasi butiran batubara
halus dengan waktu membentuk kurva yang terdiri dari dua cabang, masing-
masing dapat diwakili oleh persamaan laju orde pertama. Secara
keseluruhan data tidak menunjukkan untuk korelasi umum.
Data elutriasi juga telah dilaporkan oleh Jolley dan Stantan. Data itu
bukan hasil dari studi elutriasi seperti itu, melainkan berasal dari
penyelidikan umum tentang karakteristik cairan batubara. Namun demikian
temuan itu, sebagaimana telah dimaksud, merupakan hal yang cukup
menarik.
Persamaan Laju. Langkah pertama untuk korelasi data melibatkan
plotting perubahan konsentrasi denda vs waktu untuk kecepatan gas yang
konstan. Grafik yang khas, yang diperoleh dari sumber data utama, yang
ditunjukkan pada Gambar. 5-6. Logaritma dari rasio C / Co, sesaat dengan
konsentrasi denda asli, ditampilkan dalam kaitannya dengan elutriasi
waktu. Meskipun terdapat perbedaan yang cukup besar dalam sifat sistem
dan kecepatan gas, semua grafik memiliki kesamaan (1) porsi linear awal
kemiringan negatif, (2) titik di mana linearitas berhenti, dan (3) sebuah
kemajuan korelasi, jauh dari waktu aksis.
Untuk bagian garis lurus, yang membentang dari C / Co = 1,0
sampai poin a, data ini dinyatakan dengan
Dalam persamaan ini, yang merupakan hukum reaksi kimia orde pertama,
kemiringan garis lurus k disebut konstanta elutriasi-kecepatan. Jika persamaan. (5-
7) dibedakan, akan mengakibatkan
Yang mana menjelaskan bahwa tingkat elutrasi DC/C/O adalah dasar
proporsional pada konsentrasi C butiran batubara yang instan. Ini
merupakan persetujuan yang dilakukan dengan mekanisme yang telah
diusulkan. Pada titik garis ini bertolak belakang dengan poros waktu.
Dengan kata lain, di luar titik ini tingkat deplesi butiran batubara
akan dilanjutkan pada tingkatan yang lebih rendah.
Poin W: mekanisme elutrasi dipercaya untuk mengintruksikan huruf dan sistem
yang terindikasi (o).
gambar 5-6. Tipe dari butiran batubara pada konsentrasi lapisan batubara
selama proses elutrasi. Titik ini sudah diistilahkan sebagai “break point”
namun pada dasarnya itu bukan berarti perubahan yang nyata melainkan
perubahan yang perlahan-lahan terjadi, istilah ini tidak cocok, kecuali
istilah ini disarankan dalam perjanjian proposal dari Trawinski.
Konsentrasi yang menyinggung garis ini diberi istilah dengan nama “
konsentrasi yang kritis” karena rata-rata mewakili nilai dari konsentrasi
butiran batubara.
Pangkalan di mana kecepatan transportasi antar landasan batubara ke batas atas
untuk menjadi tingkat pengendalian merupakan sebuah titik kritis yang telah
dicatat untuk sebagian besar besi dari Fischer –Tropsch, data katalis ini diamati di
biro pertambangan Amerika Serikat. Hal ini sudah dikonfirmasi oleh hampir
semua data dari Hyman. Osberg dan Charles adalah layak untuk melaporkan
kondisi tersebut, di sisi lain walau hanya sebagian dari
Data. Bahkan mereka disajikan dalam beberapa defleksi yang berjalan di
titik kritis yang menuju ke sumbu 0. Ini lebih jauh daripada sumbu o secara
universal telah dicatat. Tentu saja tidak ada penjelasan saat ini yang dapat
diberikan pada penyimpangan tersebut. Namun, meskipun fakta bahwa Osberg
dan Charles tampaknya telah mengambil setiap tindakan untuk sebuah
pencegahan dalam menghilangkan dan meminimalkan efek Alestrostatik dan
15
pengaruh yang mengganggu lainnya. Penyimpangan sepanjang garis Ilicae telah
bertanggung jawab atas monsual deviasi.
Ini sangat diperlukan untuk memiliki sarana dalam mendefinisikan atas
kemunculan konsentrasi yang kritis, sehingga batas-batas validitas Eq 0 - S dapat
dinilai dengan benar. Sayangnya, data yang tersedia terlalu fragmentaris untuk
membatasi secara umum. Sebuah spekulasi yang menarik makna fisik dari
konsentrasi kritis seperti yang telah diusulkan oleh Trawinski.
Lihatlah!
Iron Fischer dari katalis Tropsch pada dasarnya adalah 12 sama dengan 0,00752
termasuk cincin dengan viskositas fluida Data lapisan batubara adalah 0,0016
termasuk data dari Matheson, Herbst, dan Holt. Di bagian 2, Trawinski
menunjukkan bahwa sebagai lapisan batuara dari bagian butiran batubara tertentu,
mobilitas partikel memburuk dengan tiba-tiba. Jadi, kondisi ini tercapai dengan
laju transportasi butiran batubara kepada batas atas akan sangat imbang dan
elutriasi akan menurun. Selanjutnya, menurut Trawinski, adalah untuk
menurunkan suatu analisis ekspresi yang tampaknya memungkinkan butiran
batubara per persen, C prediksi butiran batubara kritis konfigurasi x -5- 7. Data
elutriasi yang khas menunjukkan konsentrasi, setidaknya dalam hal Pemusnahan
kondisi erbrium antara gas dan urutan fase-fasenya. Besarnya kondisi ini akan
didiskusikan lebih detail di bagian 2. Kesetimbangan fase dasar Gas. Analisis data
elutriasi telah mengungkapkan bahwa untuk sistem dan laju aliran gas yang
diberikan pada konsentrasi butiran batubara dalam fase PS yang dikenakannya
punya kaitan dengan konsentrasi butiran batubara dalam residu. Grafis ini
ditunjukkan dalam Gambar 5-7. Data ini berkaitan dengan elutrasi dari
genteng yang sudah disebutkan katalis besi Fischer -Tropsch. Konsentrasi butiran
batubara dalam fase gas dinyatakan dalam bentuk pon per butiran batubara di
udara.
Yang mana menjelaskan bahwa tingkat elutrasi DC/C/O adalah dasar
proporsional pada denda konsentrasi C yang instan. Ini merupakan
16
persetujuan yang dilakukan dengan mekanisme yang telah diusulkan.
Pada titik garis ini bertolak belakang dengan poros waktu. Dengan
kata lain, di luar titik ini tingkat deplesi denda akan dilanjutkan pada
tingkatan yang lebih rendah.
Poin W: mekanisme elutrasi dipercaya untuk mengintruksikan huruf dan sistem
yang terindikasi (o).
gambar 5-6. Tipe dari denda konsentrasi dasar selama proses
elutrasi.
Titik ini sudah diistilahkan sebagai “break point” namun pada
dasarnya itu bukan berarti perubahan yang nyata melainkan perubahan
yang perlahan-lahan terjadi, istilah ini tidak cocok, kecuali istilah ini
disarankan dalam perjanjian proposal dari Trawinski. Konsentrasi yang
menyinggung garis ini diberi istilah dengan nama “ konsentrasi yang
kritis” karena rata-rata mewakili nilai dari denda konsentrasi.
Pangkalan di mana kecepatan transportasi antar landasan denda ke batas
atas untuk menjadi tingkat pengendalian merupakan sebuah titik kritis yang telah
dicatat untuk sebagian besar besi dari Fischer –Tropsch, data katalis ini diamati di
biro pertambangan Amerika Serikat. Hal ini sudah dikonfirmasi oleh hampir
semua data dari Hyman. Osberg dan Charles adalah layak untuk melaporkan
kondisi tersebut, di sisi lain walau hanya sebagian dari
Data. Bahkan mereka disajikan dalam beberapa defleksi yang berjalan di
titik kritis yang menuju ke sumbu 0. Ini lebih jauh daripada sumbu o secara
universal telah dicatat. Tentu saja tidak ada penjelasan saat ini yang dapat
diberikan pada penyimpangan tersebut. Namun, meskipun fakta bahwa Osberg
dan Charles tampaknya telah mengambil setiap tindakan untuk sebuah
17
pencegahan dalam menghilangkan dan meminimalkan efek Alestrostatik dan
pengaruh yang mengganggu lainnya. Penyimpangan sepanjang garis Ilicae telah
bertanggung jawab atas monsual deviasi.
Ini sangat diperlukan untuk memiliki sarana dalam mendefinisikan atas
kemunculan konsentrasi yang kritis, sehingga batas-batas validitas Eq 0 - S dapat
dinilai dengan benar. Sayangnya, data yang tersedia terlalu fragmentaris untuk
membatasi secara umum. Sebuah spekulasi yang menarik makna fisik dari
konsentrasi kritis seperti yang telah diusulkan oleh Trawinski.
Lihatlah! Iron Fischer dari katalis Tropsch pada dasarnya adalah 12 sama
dengan 0,00752 termasuk cincin dengan viskositas fluida Data dasar adalah
0,0016 termasuk data dari Matheson, Herbst, dan Holt. Di bagian 2, Trawinski
menunjukkan bahwa sebagai tempat dasar dari fraksi denda tertentu, mobilitas
partikel memburuk dengan tiba-tiba. Jadi, kondisi ini tercapai dengan laju
transportasi denda kepada batas atas akan sangat imbang dan elutriasi akan
menurun. Selanjutnya, menurut Trawinski, adalah untuk menurunkan suatu
analisis ekspresi yang tampaknya memungkinkan denda dasar per persen, C
prediksi denda kritis konfigurasi x -5- 7. Data elutriasi yang khas menunjukkan
konsentrasi, setidaknya dalam hal Pemusnahan kondisi erbrium antara gas dan
urutan fase-fasenya. Besarnya kondisi ini akan didiskusikan lebih detail di bagian
2. Kesetimbangan fase dasar Gas. Analisis data elutriasi telah mengungkapkan
bahwa untuk sistem dan laju aliran gas yang diberikan pada konsentrasi denda
dalam fase PS yang dikenakannya punya kaitan dengan konsentrasi denda dalam
residu. Grafis ini ditunjukkan dalam Gambar 5-7. Data ini berkaitan dengan
elutrasi dari genteng yang sudah disebutkan katalis besi Fischer -Tropsch.
Konsentrasi denda dalam fase gas dinyatakan dalam bentuk pon per denda di
udara
Konsentrasi butiran batubara halus y dalam fase gas, dinyatakan sebagai
18
pon butiran batubara halus di udara per poind udara per jam melalui sistem,
telah diplot vs C, konsentrasi butiran batubara halus rata-rata dalam fase padat,
dinyatakan sebagai persen.
Dua set data ditunjukkan; mereka berhubungan dengan 1,08 dan 1,30 fps
kecepatan udara. Sangat menarik untuk mengamati bahwa, pada kecepatan
udara yang tinggi, konsentrasi butiran batubara halus dalam fase gas lebih
tinggi dari itu adalah pada kecepatan udara yang rendah. Salah satu mungkin
dapat memvisualisasikan kondisi keseimbangan yang ada antara fase.
Menimbang, misalnya, fase encer konsentrasi y = 0,02, keseimbangan dapat
dibuat baik dengan membiarkan kecepatan udara 1,08 fps beroperasi pada
lapisan batubara yang mengandung 10,62 persen dari butiran batubara halus
atau dengan memungkinkan tingkat udara yang lebih tinggi dari 1,30 fps untuk
menghubungi lapisan batubara yang lebih encer dengan hanya 6,8 persen dari
butiran batubara halus.
Ada pertanyaan bagaimana data akan dilanjutkan di wilayah
konsentrasi butiran batubara halus rendah di lapisan batubara. Dari mekanisme
yang diusulkan sebelumnya maka bahwa kadar butiran batubara halus residu
di lapisan batubara -dalam kesetimbangan, boleh dikatakan, dengan udara
murni yang meninggalkan lapisan batubara – merupakan suatu kemungkinan.
Sisa padatan-konsentrasi CR yang diperoleh dengan ekstrapolasi akan
menjadi sekitar 1,2 persen untuk 1,30 dan dekat 5 persen untuk 1,08 fps
kecepatan udara. Persamaan umum garis tersebut kemudian menjadi:
y = mC ± CR (5-10).
Hal ini diakui sebagai bentuk modifikasi dari hukum Henry.
Kemiringan m adalah analog hukum konstan Henry.
19
Korelasi Nilai k. Dari mekanisme yang diusulkan, serta secara
empiris, telah dipelajari bahwa tingkat elutriasi akan meningkat dengan
meningkatnya rate pendorong uf – nt, yang meningkatkan lapisan batubara -
komponen ukuran partikel Db, penurunan komponen butiran batubara halus -
ukuran Df dan menurunkan ketinggian lapisan batubara. Meskipun tidak
dipahami atas dasar mekanisme yang disajikan, Osberg dan Charlesworth
mengemukakan bahwa
(5-11)
Perlu dicatat bahwa ini didasarkan pada beberapa jumlah pokok
yang operatif dalam model elutriasi. Bentuk korelasi Osberg dan
Charlesworth telah ditemukan sangat bermanfaat sebagaimana
pembahasan berikut akan menunjukkan.
Karena butiran batubara halus yang cukup kecil untuk mematuhi
hukum Stokes, begitu mereka berada di batas atas lapisan batubara dan
dengan demikian di luar lapisan batubara yang difluidisasi, berarti
(5-12)
Maka untuk kondisi kita, Df2 dapat digantikan dengan ut dalam korelasi
Osberg dan Charlesworth.
Langkah selanjutnya menuju korelasi melibatkan evaluasi rasio
20
kecepatan (uf - Ut) / Ut bagi data yang Db dan LMF tetap konstan.
Memplot pada koordinat logaritmik k vs nilai rasio kecepatan adalah
langkah berikutnya.
Gambar. 5-8. Korelasi konstanta elutriasi-kecepatan yang
digeneralisasi untuk sistem dua komponen.
Hal ini menghasilkan bentuk umum yang ditunjukkan pada
Gambar. 5-8. Garis yang diusulkan diwakili oleh
21
Dengan Db dinyatakan dalam inci dan LMF dinyatakan dalam satuan kaki,
ditemukan bahwa garis yang memuaskan dapat melewati koordinat 1-1, sehingga
menghasilkan nilai 1,0 sebagai konstan proporsionalitas yang baik.
Mengingat diversifikasi macam data dan perbedaan dalam kondisi
eksperimental dan konsentrasi padatan, korelasi yang diusulkan muncul sebagai
hal yang cukup baik untuk saat ini. Data besi katalis tampak cukup baik
berkorelasi di daerah aliran rendah. Pada tingkat aliran tinggi, deviasinya lebih
parah. Ketidaksepakatan ini diyakini - terjadi terutama karena pengaruh bentuk
partikel pada nilai numerik dari kecepatan terminal.
Pemeriksaan korelasi dimensi (5-13) menunjukkan bahwa homogenitas
dimensi dapat dicapai jika gc0.5 diperkenalkan dan jika eksponen 0.7 dari Db
meningkat dengan nilai 0,9. Diyakini bahwa langkah-langkah ini akan cenderung
terlalu menyederhanakan situasi dan menutupi lingkup permasalahan. Karena
benar-benar tidak ada variabel yang baru yang akan diperkenalkan, persamaan
tanpa dimensi yang dihasilkan tidak akan ada yang lebih luas dalam penerapannya
daripada bentuk dimensi sekarang ini. Setiap usaha untuk mencapai korelasi tanpa
dimensi karena itu harus didasarkan pada data eksperimen yang baru. Secara
khusus tampak bahwa geometri unit elutriasi belum diselidiki secara memadai.
Hal ini tentu harus benar efek dari diameter pembuluh dan perangkat cairan inlet,
yang saat ini masih sepenuhnya kabur.
RINGKASAN
Elutriasi butiran batubara halus dari sistem terfluidisasi merupakan
permasalahan yang kompleks. Dalam prakteknya, spektrum ukuran butiran
batubara halus terelutriasi dapat meluas melebihi kisaran luas. Demikian pula,
komposisi komponen lapisan batubara yang biasanya tidak terelutriasi biasanya
22
ditandai dengan suatu distribusi yang berukuran lebar. Karena data eksperimen
telah diperoleh hanya terhadap apa yang disebut "sistem dua komponen"-yaitu,
lapisan batubara yang terdiri dari komponen lapisan batubara yang relatif kasar
dan komponen butiran batubara halus yang jauh lebih kecil- dapat dinyatakan
bahwa masalah yang mengikuti elutriasi dalam pengertian luas secara virtual
belum diselidiki. Namun demikian beberapa pengamatan penting telah dibuat;
diantaranya adalah sebagai berikut:
Dalam sistem dua komponen konsentrasi butiran batubara halus C setelah
waktu elutriasi ditentukan oleh
Dalam persamaan ini Co adalah konsentrasi butiran batubara halus awal
dan k adalah konstanta elutriasi-kecepatan. Hukum telah menemukan kevalidan
atas berbagai konsentrasi butiran batubara halus. Di bawah nilai tertentu dari C,
yang disebut sebagai konsentrasi kritis, tingkat elutriasi menjadi lebih kecil dari
yang diperkirakan oleh hukum. Hal ini telah menyebabkan konsepsi mekanisme
elutriasi tertentu. Menurut mekanisme ini lapisan batubara pertama sebagian
bertingkat, dan dengan demikian daerah atas lapisan batubara diperkaya butiran
batubara halus. Penghapusan butiran batubara halus dari batas atas terjadi secara
bersamaan. Stratifikasi dalam lapisan yang mengalami elutriasi telah diverifikasi.
Sebuah permulaan telah dibuat untuk memahami bagaimana konstanta
elutriasi-kecepatan berhubungan dengan variabel sistem yang khas, seperti
kecepatan fluida, kecepatan terminal komponen butiran batubara halus, ukuran
komponen lapisan batubara, dan tinggi lapisan batubara.
23