KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah bahwa atas petunjuk dan rahmat-Nya pembuatan makalah Peralatan Industri Proses I ini dapat diselesaikan. Makalah ini dibuat untuk melengkapai bahan bacaan mahasiswa Politeknik Negeri Sriwijaya jurusan Teknik Kimia yang mengacu pada kurikulum baru 20014, khususnya untuk mahasiswa semester II. Materi yang dibahas di sini sebagian besar mengacu pada beberapa literatur size reduction. Pada makalah ini memberikan penjelasan tentang contoh alat crusher dan grinder yang di gunakan untuk pemecah kasar, pemecah antara, dan pemecah halus.Penulis menyadari masih banyak yang perlu disempurnakan dari materi yang dibahas. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang proporsional guna perbaikan mutu modul ini.Terakhir, penulis menyampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu hingga selesainya makalah. Semoga makalah ini dapat berguna bagi kita, khususnya mahasiswa D3 Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

Palembang, maret 2014

Penulis

PERALATAN PENGECILAN UKURAN(SIZE REDUCTION)

PENDAHULUANSebagaimana dalam industri lainnya, proses produksi dalam industri kimia memerlukan pengaturan umpan (feed) dan keluaran (product). Hal ini berhubungan dengan penyempurnaan proses atau pembentukan hasil yang diinginkan.Size Reduction (pengecilan ukuran) berarti membagi-bagi 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 mudah penanganannya, mempertinggi kemampuan penyerapan, menambah kekuatan warna, agar transportasi menjadi lebih mudah, dan mempermudah proses lanjut.Di dalam industri pengolahan, zat padat itu diperkecil dengan berbagai cara sesuai dengan tujuannnya masing-masing. Bongkah-bongkah biji mentah dihancurkan supaya supaya lebih mudah diolah pada tahap selanjutnya. Bahan kimia sintetik digiling menjadi tepung, lembaran-lembaran plastik dipotong-potong menjadi kubus-kubus atau ketupat-ketupat kecil.

PEMBAHASAN Istilah pengecilan ukuran/kominusi (size reduction) digunakan dalam praktek dimana partikel padatan terpotong atau terpecah menjadi ukuran-ukuran yang lebih kecil. Dalam proses industri, partikel-partikel padatan diperkecil ukurannya dengan berbagai cara, untuk berbagai maksud. Misalnya: bongkahan-bongkahan bijih logam diremuk menjadi ukuranukuran yang bisa diproses lanjut dengan lebih mudah; bahan-bahan kimia sintetis dihaluskan menjadi serbuk; lembaran-lembaran plastik dipotong-potong menjadi ukuran kecil dan bentuk tertentu, dan lain-lain.Produk-produk partikel yang diperdagangkan seringkali mempersyaratkan ukuran dan bentuk (morfologi) tertentu, karena akan berpengaruh terhadap unjuk kerjanya, penyimpanannya, penanganan dan pengakutannya.1. PRINSIP-PRINSIP KOMINUSIPartikel padatan dapat dihancurkan (dikecilkan ukurannya) dengan berbagai cara, tetapi pada umumnya hanya 4 cara saja yang seringkali dijumpai dalam mesin-mesin pereduksi ukuran/mesin kominusi (size reduction machines), yaitu:(1) Kompresi (penekanan) compressionBiasanya untuk reduksi partikel yang keras dan kasar, menjadi beberapa partikel kecil.Contoh: pemecah kacang (nutcracke,)(2) Impak (pembenturan) impactionDipakai untuk mereduksi partikel yang keras, menjadi partiket-partikel berukuran lebih kecil sampai partikel halus. Contoh: palu (hammer)(3) Atrisi (penggerusan/gesekan) attrition or rubbingUmunya dipakai untuk menghaluskan partikel-partikel lunak dan non-abrasive.Contoh: penggerus.(4) Pemotongan cuttingDigunakan untuk memotong partikel (biasanya berbentuk lempeng/tembaran) sehingga berukuiran lebih kecil atau mempunyai bentuk tertentu. Umumnya tidak menghasilkan partikel-partikel yang Iembut/halus. Contoh: gunting.

Menurut Brennan et. al. (1974), pengecilan ukuran bertujuan untuk:1. Membantu proses ekstraksi2. Memperkecil bahan sampai dengan ukuran tertentu untuk maksud tertentu3. Memperbesar luas permukaan bahan untuk proses lebih lanjut4. Membantu proses pencampuranJenis-jenis pokok dan alat kominusi adalah sebagai berikut:A. Crushers(kasar dan halus).Mekanisme penghancuran dilakukan dengan cara penekanan (compression). Ada beberapa jenis, diantaranya:1. Jawcrushers(dan berbagai modiflkasinya).2. Gyratoly crusher (dan berbagai jenis/modifikasinya).3. Crushing Rolls (mesin penggilas): toothed rolldan smooth-roll crusher.B. Grinders (intermediate dan fine).Mekanisme kominusi dilakukan dengan cara pembenturan/pemukulan (impact danatrisi (gesekan antar partikel). Beberapa jenis grinder diantaranya:1. Hammer Mills, Impactor2. Rolllng-compression mills, diantaranya: (a). Bowl Mills, (b). Roller Mills.3. Attrition Mills4. Tumbling Mills, diantaranya: (a). Rod-Mills,(b). Ball-Mills, Pebble Mills, (c). Tube Mills, Compartment MillsC. Ulltrafine Grinder, diantaranya:1. Hammer Mills, dilengkapi dengan alat klasiflkasi internal2. fluid-energy mills3. Agitated MillsD. Cutting machines, diantananya:1. Pemotong pisau (Knife cuttet)2. Penyayat (Dicers)A. CRUSHERSCrusher merupakan mesin penghancur padatan berkecepatan rendah, digunakanuntuk padatan kasar dalam jumlah yang besar.A.1.Jaw Crushers.Karakteristik umum Jaw Crusher:1. Umpan masuk dan atas, diantara dua jw yang membentuk huruf V (terbuka bagian atasnya).2. Salah satu jaw biasanya tidak bergerak (fixed), jaw yang lain bergerak horizontal3. Sudut antara 2 jaw antara 204. Kecepatan buka-tutup jaw antara 250 sam pai 400 kali per menit.Ada beberapa jenis crusher yang sering dijumpal, diantaranya:A.1.(a). Blake Jaw CrusherA.1.(b). Dodge Type Crusher /A.1.(c). Roller Bearing Jaw CrusherA.1.(a). Blake Jaw CrusherBeberapa mesin Blake Crusher dengan bukaan umpan pada (1.8 x 2.4 m) dapat memproses batuan berdiamater 6 ft (1.8 rn) dengan kapasitas sampai 1000 ton/jam, dengan ukuran produk maksimum 10 in (250 mm).jaw yang lain bergerak horizontal 20 sampai 30.

Prinsip kerja:Roda (flywheel) berputar menggerakkan lengan pitman naik turun karena adanya sumbu eccentric. Gerakan naik-turun dan lengan pitman menyebabkan toggle bergerak horizontal (kekiri dan kekanan) _ movable jaw bergerak menekan dan memecah bongkah-bongkah padatan yang masuk dan melepaskannya saat movable jaw bergerak menjauhi fixed jaw. Ukuran standard Blake Jaw Crusher (feed opening position, daya, kapasitas) dapat dilihat pada buku teks (Table 6 Brown (1955), atau Table 20-8 Perry 7th ed.)A.1.(b). Dodge Crusher/ Double Toggle Crusher! Overhead Eccentric CrusherBiasanya berukuran Iebih kecil dan Blake Crusher. Movable jaw bagian bawah dipasang tetap sehingga lebar dan discharge opening relatif konstan. Ukuran bahan yang keluar akan Iebih uniform, tetapi sangat rawan terhadap kebuntuan (clogged/chokea) akibat lubang bukaan keluar (discharge opening) yang tetap.

Crusher Dodge cocok dengan sejumlah aplikasi berkapasitas rendah, seperti operasi pertambangan kecil, pengambilan sampel tanaman, laboratorium, dan berbagai aplikasi khusus di mana produk tersebut dibutuhkan kecil, tetapi di mana terlibat tonase tidak membenarkan operasi dua tahap. Mesin ini mampu membuat perbandingan yang sangat besar-dari pengurangan, yang merupakan fitur penting bagi jenis aplikasi yang diuraikan. Prinsip kerja:Perputaran sumbu eccentric mengakibatkan lengan pitman bergerak naik-turun. Gerakan ini menyebabkan movable jaw frame sebelah atas bergerak horisontal kekiri kekanan menekan bongkah-bongkah padatan sampal pecah dan melepaskannya kebawah. Movable jaw frame bagian bawah relatif tidak bergerak. Ukuran standard Dodge Crusher dapat dilihat pada Tabel 7 Brown (1955)A.1.(c). Roller Bearing/ Overhead Eccentric Jaw CrusherPada prinsipnya merupakan kombinasi antara Blake Crusher dan Dodge Crusher, yaitu memberikan 2 crushing strokes (2 Iangkah pemecahan) per satu putaran sumbu eccentric.Prinsip kerja:Saat sumbu eccentric berputar, bagian atas movable jaw bergerak horisontal (kekanankekiri) sedangkan bagian bawah bawah movable jaw bergerak dengan arah berlawanan (kekiri-kekanan), saat bagian atas movable jaw bergerak menjauh(kekiri), maka bagian bawah movable jaw bergerak menekan (kekanan) membenturkan padatan dengan dinding (crushing plate) dan memecahnya.Ukuran standard Roller Bearing 20-9 Perry 7th ed. Jaw/Overhead Eccentric Jaw dapat dilihat pada Table.A.2. Gyratory CrusherGyratory crusher secara sepintas melingkar (sirkular), diantara mana material padatan dihancurkan. Kecepatan kepala dan jaw penghancur (crushing head) umumnya antara 125 sampai 425 girasi/menit. Lebih efisien untuk kominusi kapasitas besar (dibandingkan dengan jaw crusher) terutama untuk kapasitas > 900 ton/jam. Kapasitas Gyratoiy crushers bervariasi dari 600 - 6000 ton/jam, tergantung ukuran produk yang diinginkan (antara 0.25-1 inch). Kapasitas gyratory crusher terbesar mencapai 3500 ton/jam. Discharge dan gyratoly crusher lebih kontinyu (dibandingkan dengan jaw crushe,). Konsumsi tenaga per ton material lebih rendah dibanding jaw crushers. Perawatannya lebih mudah.

Prinsip kerja :Gyratory crusher konsep dasarnya mirip dengan jaw crusher, terdiri dari permukaan cekung dan kepala kerucut; kedua permukaan biasanya dilapisi dengan permukaan baja mangan. Kerucut bagian dalam memiliki gerakan melingkar sedikit, tetapi tidak memutar, gerakan ini dihasilkan oleh eccentric assembly. Seperti jaw crusher, feed bergerak ke bawah antara dua permukaan makin kebawah ukuran akan semakan hancur sampai cukup kecil untuk jatuh keluar melalui celah antara dua permukaan.A.2.(a). Cone Crusher Baik digunakan sebagai alat penghancur sekunder (secondary crusher). Bentuk konis menyediakan luasan kerja (= luas gilas) yang lebih besar. Ukuran umpan: 0.8 -14.3 inch (< umpan Gyratory Crusher) Ukuran produk antara 0.5 inch-20 mesh (0.033 inch).

Prinsip kerja :Proses pemecahan bahan olahan (Feed) dari pemecah rahang ini berlangsung continue dengan cara gesekan & potongan. Akan tetapi pada pemecah kerucut ini cara memecahnya tidak berkala seperti pemecah rahang, melainkan terus-menerus.Pada waktu pemecah kerucut ini bekerja, ujung sumbu atas kerucut berfungsi sebagai engsel, sedangkan ujung bagian bawah berkeliling hingga gerakan kerucut berayun mengelilingi bagian bawah dalam selubung yang tetap. Akibat ayunan kerucut ini jarak antara kerucut dengan selubung berubah-ubah. Pada waktu ruang itu sedang mengecil terjadi pemecahab dan pada waktu ruang membesar bahan olhan yang sudah di giling akan turun. Pekerjaan ini berlangsung sepanjang keliling kerucut dan terus-menerus.A.3. Crushing RollsCrushing rolls biasanya digunakan untuk memecah padatan lunak (hardness rendah),misalnya: batubara, gipsum, limestone, bata tahan api dan lain-lain padatan dengan skala MOHS