FABRIC FILTER

Aryo Sasmita Prodi Teknik Lingkungan

Universitas Riau

PENGENDALIAN PENCEMAR UDARA

Semester Ganjil 2013-2014

Fabric Filtration merupakan alat kontrol

udara yang paling umum dipergunakan

Fabric filter menggunakan filter yang

terbuat dari nilon atau wol

Partikulat yang telah disisihkan/

terkumpul kemudian dibersihkan

dengan mekanisme pembersihan

tertentu.

Fabric filter juga disebut :

Baghouse

Fabric filter collectors,

Bag filters,

Fabric dust collectors,

Filter collectors,

Dust collectors,

Cloth collectors

Filter house.

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN FABRIC FILTER :

Keuntungan penggunaan fabric filter adalah : Efisiensi sangat tinggi, bahkan untuk partikel yang halus

Dapat dipakai untuk berbagai macam debu

Dapat untuk volume gas yang besar

Dapat beroperasi pada pressure drop yang rendah

Sedangkan kerugiannya adalah : Memerlukan tempat luas

Bahan filter dapat rusak pada temperatur tinggi atau bahan asam

Tidak dapat beroperasi pada lingkungan yang lembab

Potensial kebakaran

Fabric filter terdiri atas :

inlet,

outlet,

filter bag,

hopper

MEKANISME PENGUMPULAN FABRIC FILTER PADA UMUMNYA

ADA TIGA CARA UTAMA, YAITU :

Impaction, partikel memiliki gaya inersia yang terlalu besar untuk mengikuti aliran garis pada filter fiber sehingga tertumbuk pada permukaan filter

Interception, partikel mempunyai inersia yang sangat kecil (partikel yg lebih kecil). Partikel akan berada pada aliran viscous, bergerak melambat dan menyentuh barrier dan berhenti

Diffusion, partikel lebih kecil dai 1 mikron berada pada kisaran gerak Brown, sehingga terjadi gerakan random yang akhirnya terintersepsi dengan dust cake

PROSES FILTRASI FABRIC FILTER TERDAPAT DUA JENIS

DESAIN YANG DAPAT DIGUNAKAN YAITU

Interior Filtration, partikulat dikumpulkan pada bagian dalam dari bag filter. Gas yang mengandung partikulat memasuki fabric filter melalui bagian bawah dari kolektor dan diarahkan ke dalam bag dengan menggunakan diffuser vanes atau baffle dan juga cell plate.

Exterior Filtration, partikulat dikumpulkan pada bagian luar dari bag fliter. Proses penyaringan berlangsung dari luar bag filter ke dalam bag filter.

JENIS PROSES FILTRASI ( KIRI : INTERIOR FILTRASI, KANAN :

EKSTERIOR FILTRASI)

TERDAPAT BEBERAPA CARA PEMBERSIHAN YANG DAPAT

DIPERGUNAKAN UNTUK MENYISIHKAN PARTIKULAT YANG MENEMPEL

PADA PERMUKAAN BAG FILTER, TIGA CARA YANG PALING SERING

DIGUNAKAN ADALAH :

(i). Shaking

Mechanical shaking menggunakan motor yang dihubungkan dengan bag

Energi yang diperlukan rendah

Gerakan dan kecepatan tergantung endapan debu

Arah gerakan Horisontal atau vertical

Gerakan di bagian atas frame tempat bag diletakkan

Aliran gas berhenti saat dilakukan proses pembersihan

Shaker baghouse umumnya menggunakan interior filtration

Diameter 15,2 – 45,7 cm ( 6-18 inch )

Panjang sampai 12,2 m ( 40 ft )

Lama pembersihan 30 dt – beberapa menit

Terdiri dari beberapa kompartemen

(ii). Reverse Air

Mekanisme yang paling sederhana

Aliran udara kotor dihentikan

Mengalirkan backwash air (udara bersih yang berlawanan arah)

Aliran udara bertekanan rendah

Debu akan jatuh ke hopper

Lama pembersihan 30 menit – beberapa jam

Durasi pembersihan 10 – 30 detik

Terdapat ring dengan jarak 10 – 46 cm

Reverse air baghouse berdiameter 20 – 46 cm, dan panjang 6,1 – 12,2 cm

Terdiri dari beberapa kompartemen

Gambar 7.14 menunjukkan typical reverse air

TYPICAL REVERSE AIR BAGHOUSE

(iii). Pulse Jet

Disebut juga pressure jet cleaning

40 – 50% baghouse baru di Amerika

Menggunakan high pressure jet dari udara

Sitem exterior filtration

Menimbulkan shock wave

Pulse jet baghouse berdiameter 10,2 – 16,2 cm

Panjang umumnya 2,4 – 3,7

tapi dapat mencapai 7,6 cm

BAHAN BAG HOUSE

Woven, terbuat dari yarn, dipakai untuk

pembersihan energi rendah

Felted filter terdiri dari fiber yang dikompres

ke dalam mar dan dilekatkan pada woven Ada yang terbuat dari bahan alam seperti katun atau wol

Temperatur lebih kecil dari 212oF atau 100oC

Katun temp lebih kecil

Fiber sintesis

Nilon, orlon dan polyester tahan temperatur lebih tinggi

dan tahan terhadap bahan kimia

Polypropylen paling murah dan banyak digunakan

Nilon memiliki abrasive resistant yang paling tinggi

Polyester atau Dacron baik untuk menahan asam, alkali dan abrasi dan relatif murah

Nomex buatan Dupont

Membran material terbuat dari berbagai jenis fiber yang disusun membentuk membrane diantaranya adalah Gore-Tex membrane, jenis ini dapat mereduksi emisi dengan baik, pressure drop yang relatif rendah, umur bag yang meningkat dan ratio air-cloth yang lebih tinggi

PARAMETER YANG PENTING DAN PERLU DIPERTIMBANGKAN

DALAM MERANCANG FABRIC FILTER DIANTARANYA ADALAH :

(i). Pressure Drop

Dinyatakan sebagai pressure drop per unit area sebgai fungsi dari karakteristik medium filter

Biasanya berkisar 2-4 inch

Dihitung dengan cara :

tVCkp

Vkp

ppp

fc

ff

cf

12

1

tVCkp

Vkp

ppp

fc

ff

cf

12

1

dimana : pf = pressure drop sepanjang FF

k1 = resistensi FF (inch air /menit atau cm/menit), merupakan fungsi dari karakteristik viscositas gas dan filter seperti ketebalan dan porositas (permeabilitas)

Vf = kecepatan filtrasi (ft/menit atau m/menit)

pc = pressure drop sepanjang cake dalam inch (cm)

k2 = resistensi dari cake (inch air /menit atau cm/menit

C1 = dust loading (lb/ft3 atau kg/m3) ditentukan secara experimen. Koefisien ini tergantung dari viscositas gas, densitas partikel dan porositas.

(ii). Kecepatan Penyaringan

Kecepatan penyaringan dinyatakan

sebagai :

kecepatan merupakan kecepatan

superficial filtering

A

Q

(iii). Performance Factor

Salah satu variable yang penting dalam mendesain baghouse adalah ratio air to cloth (A/C) atau ratio udara terhadap bahan filter

A/C menggambarkan berapa banyak gas kotor yang melewati permukaan filter dengan luas tertentu selama waktu tertentu.

Ratio yang tinggi berarti sejumlah besar udara yang melewati fabric

Satuan cm3/detik/cm2 atau ft3/menit/ft2

Tergantung dari mekanisme pembersihan, bahan filter dan partikel dust yang tersaring