concise description about cyclone separation.

1. CYCLONE
SCRUBBER
Muhammad Farhan R Latupono
181420023

2. OUTLINES
■ DEFINITION
■ TYPEAND FUNCTION
■ PRINCIPLE / MECHANISM
■ MAINTENANCE
■ REFERENCES

3. DEFINITION

4. DEFINITION
 Cyclone separators or simply cyclones are separation devices (dry scrubbers) that use
the principle of inertia to remove particulate matter from flue gases. Cyclone
separators is one of many air pollution control devices known as precleaners since they
generally remove larger pieces of particulate matter.
 This prevents finer filtration methods from having to deal with large, more abrasive
particles later on. In addition, several cyclone separators can operate in parallel, and
this system is known as a multicyclone.

5. TYPE AND FUNCTION

6. VERTICAL
CYCLONE
• Vertical cyclone separators are
used to remove 99% of free liquids
and solids 5 microns and larger.
• These separators are particularly
effective for the removal of solids,
such as iron sulphides.The high
efficiency of these separators is
due to the unique design which
enables the separator to be
approximately 1/3 the diameter of
a conventional separator.

7. SINGLE CYCLONE
SEPARATOR
• They create a dual vortex to
separate course from fine
dust.
• The main vortex spirals
downward and carries most of
the coarser dust particles.
• The inner vortex created near
the bottom of the cyclone,
spirals upward and carries
finer dust particles.

8. MULTICYCLONE
SEPARATOR
• It consist of a number of smalldiameter
cyclones, operating in parallel and having a
common gas inlet and outlet, as shown in
the figure.
• Multi-clones operate on the same principle
as cyclones--creating a main downward
vortex and an ascending inner vortex.
• Multi clones are more efficient than single
cyclones because they are longer and
smaller in diameter.
• The longer length provides longer residence
time while the smaller diameter creates
greater centrifugal force.These two factors
result in better separation of dust
particulates.

9. PRINCIPLE

10. PRINCIPLES OF OPERATION
As with centrifugation, the driving force behind cyclone separation is centrifugal force and
the difference in specific gravity between the particle and the carrier gas.
 In a Cyclone, the air or vapor containing particulate material is forced into along the
tangential axis.A helical flow pattern is set up within the chamber.
 The centrifugal force causes the particles to migrate to the outside of the chamber.
Here they fall down to the bottom of the cyclone by gravity.
 The air moves up the center of the cyclone and reaches the top.

11. CONT’D

12. MATERIAL USED
 Stainless steel is almost always the choice material for construction due to its rigidity
and strength.
 Some process system may contain corrosive flowing mediums, so it is necessary to
add a protection layer to the cyclone’s internal surfaces.

13. FACTORS AFFECTING EFFICIENCY
1. Particle density
 Dense particles such as ferrous oxides can be separated with a 99% or greater efficiency, irrespective
of particle size.
 The particles with high density hit the walls and move downward towards the rejection port while the
ones with low density move upward with the air.
 When the particle density decreases, the efficiency decreases.
2. Particle size
 Larger particles can be more easily separated than smaller particles.
 Particles smaller than five microns are difficult to separate without using very small separators.
 Particle exceeding 10 microns can be easily separated.
 A reduction in particle size will give a corresponding reduction in efficiency.

14. CONT’D
3. Diameter of barrel
 A larger diameter cyclone separator will not be able to separate particles as efficiently as a smaller
diameter separator.
 The efficiency of the separator increases as the cone diameter decreases.
 Thus, reducing the cone diameter enables the removal of finer and finer particles.
 A small diameter cone will extract much finer particles from a gas stream than a larger diameter cone.
4. Pressure Drop
 It can be thought of as the amount of energy required to move the gas through the separator.
 Appropriate pressure drop should be determined according to size of separator.
 Low pressure drop isn't able to move gas efficiently inside the barrel.

15. ADVANTEGES
 The collected product remains dry
 Low capital investment
 Low maintenance cost
 Very compact in most applications
 Can be used under very extreme processing conditions
 No moving parts
 Constant Pressure drop
 Can be equipped with erosion or corrosion resistant
 Can be fabricated with plate metal
 Can handle sticky and tacky solids with proper liquid irrigation
 Separate liquid or solid particulates, sometime both in combination with proper design.

16. DISADVANTEGES
 A low efficiency for particle sizes below their ‘cut sizes’
 Usually higher pressure loss than other separating types, including bag filters, low
pressure drop scrubbers
 Subjected to erosive wear and fouling if solids being processed are abrasive or ‘sticky’.

17. APPLICATION
 Oil and gas (for instance in fluidized catalytic cracking unit, FCCU
 Power generation
 Incineration plant
 Iron and steel industry/blast furnaces and non ferrous industries
 Food industry
 Chemical plants (plastics, elastomers, polymers, etc)
 Wood chip, wood mill and building material plants
 Sand plants
 Cement plants
 Cooking plants
 Coal fired boiler.

18. MAINTENANCE

19. MAINTENANCECHART

20. MAINTENANCEOF DUST CONTROL
EQUIPMENTS
There are three general rules :
 Cleaning the dust-collector storage hoppers at regular, predetermined intervals.
 Definite scheduling of inspection for preventive maintenance.
 Repairing, replacing, and cleaning all parts where indicated by the regular inspection.

21. PREVENTIVE MAINTENANCE
INSPECTION
 Inspect the separator at periodic maintenance intervals for the following conditions:
 Externally for rust, corrosion and peeling paint
 Internally for corrosion and accumulations of dirt and oil
 Gaskets for damage.

22. MAINTENANCE
Perform the following maintenance tasks :
 Remove corrosion and peeling paint.
 Prime and paint prepared surfaces.
 Thoroughly clean separator internals.
 Replace defective gaskets.
 Emptying the storage hoppers at regular intervals to avoid reentrainment.
 Avoiding leakage at the dust-discharge point, especially if the unit is under negative
pressure.
 Routinely inspecting for buildup and extreme wear.
 Keeping uniform air volume to maintain constant efficiency.

23. TROUBLESHOOTINGOF CYCLONE
SEPARATORS

24. INDONESIAN
VERSION

25. KONTEN
■ DEFINISI
■ JENIS DAN FUNGSI
■ PRINSIP KERJA
■ PERAWATAN
■ REFERENSI

26. DEFINISI

27. DEFINITION
 Cyclone separator atau cyclone adalah perangkat pemisahan (dry scrubber) yang
menggunakan prinsip inersia untuk menghilangkan partikel dari gas buang. Pemisah
siklon (cyclone separator) adalah salah satu dari banyak perangkat pengendalian
polusi udara yang dikenal sebagai pre-cleaners karena mereka umumnya
menghilangkan partikel partikel yang lebih besar.
 Hal Ini mencegah metode filtrasi yang lebih halus dari keharusan berurusan dengan
partikel besar yang lebih abrasif di kemudian hari. Selain itu, beberapa pemisah siklon
dapat beroperasi secara paralel, dan sistem ini dikenal sebagai multisiklon.

28. JENIS DAN FUNGSI

29. VERTICAL
CYCLONE
• Pemisah siklon vertikal digunakan
untuk menghilangkan 99% cairan
dan padatan bebas 5 mikron dan
lebih besar.
• Pemisah ini sangat efektif untuk
menghilangkan padatan, seperti
besi sulfida. Efisiensi tinggi dari
separator ini disebabkan oleh
desain unik yang memungkinkan
separator berukuran kira-kira 1/3
diameter separator konvensional.

30. SINGLE CYCLONE
SEPARATOR
• Siklon ini menciptakan pusaran
ganda untuk memisahkan jalur
dari debu halus.
• Pusaran utama berputar ke
bawah dan membawa sebagian
besar partikel debu yang lebih
kasar.
• Pusaran bagian dalam dibuat di
dekat bagian bawah siklon,
berputar ke atas dan membawa
partikel debu yang lebih halus.

31. MULTI CYCLONE
SEPARATOR
• Siklon Ini terdiri dari sejumlah siklon
berdiameter kecil yang beroperasi secara
paralel dan memiliki saluran masuk dan
keluar gas yang sama, seperti yang
ditunjukkan pada gambar.
• Multi-clon beroperasi dengan prinsip yang
sama seperti siklon--menciptakan pusaran
bawah utama dan pusaran dalam naik.
• Multi clone lebih efisien daripada single
cyclone karena diameternya lebih panjang
dan lebih kecil.
• Panjang yang lebih panjang memberikan
waktu tinggal yang lebih lama sementara
diameter yang lebih kecil menciptakan gaya
sentrifugal yang lebih besar. Kedua faktor ini
menghasilkan pemisahan partikel debu
yang lebih baik.

32. PRINSIP

33. PRINSIP KERJA
Seperti halnya sentrifugasi, gaya pendorong (driving force) di belakang cyclone separator
adalah gaya sentrifugal dan perbedaan spesifik grafity antara partikel dan gas.
 DalamCyclone, udara atau uap yang mengandung bahan partikulat dipaksa masuk
sepanjang sumbu tangensial. Pola aliran heliks diatur di dalam ruangan.
 Gaya sentrifugal menyebabkan partikel bermigrasi ke luar ruangan. Di sini mereka
jatuh ke dasar topan oleh gravitasi.
 Udara bergerak ke atas pusat siklon dan mencapai puncak.

34. CONT’D

35. MATERIALYANG DIGUNAKAN
 Stainless steel hampir selalu menjadi bahan pilihan untuk konstruksi karena kekakuan
dan kekuatannya.
 Beberapa sistem proses mungkin mengandung media aliran korosif, sehingga perlu
untuk menambahkan lapisan pelindung ke permukaan internal siklon.

36. FAKTORYANG MEMPENGARUHI EFESIENSI
1. Kepadatan partikel
 Partikel padat seperti besi oksida dapat dipisahkan dengan efisiensi 99% atau lebih besar, terlepas dari
ukuran partikel.
 Partikel dengan kepadatan tinggi menabrak dinding dan bergerak ke bawah menuju port penolakan
sedangkan partikel dengan kepadatan rendah bergerak ke atas dengan udara.
 Ketika densitas partikel menurun, efisiensi menurun.
2. Ukuran partikel
 Partikel yang lebih besar dapat lebih mudah dipisahkan daripada partikel yang lebih kecil.
 Partikel yang lebih kecil dari lima mikron sulit untuk dipisahkan tanpa menggunakan separator yang sangat
kecil.
 Partikel yang melebihi 10 mikron dapat dengan mudah dipisahkan.
 Pengurangan ukuran partikel akan memberikan pengurangan efisiensi yang sesuai.

37. CONT’D
3. Diameter barel
 Pemisah siklon berdiameter lebih besar tidak akan mampu memisahkan partikel seefisien pemisah
berdiameter lebih kecil.
 Efisiensi separator meningkat seiring dengan menurunnya diameter kerucut.
 Dengan demikian, mengurangi diameter kerucut memungkinkan penghilangan partikel yang lebih halus.
 Kerucut berdiameter kecil akan mengekstraksi partikel yang jauh lebih halus dari aliran gas daripada
kerucut berdiameter lebih besar.
4. Penurunan Tekanan
 Ini dapat dianggap sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan gas melalui separator.
 Penurunan tekanan yang tepat harus ditentukan menurut ukuran separator.
 Penurunan tekanan rendah tidak dapat memindahkan gas secara efisien di dalam laras.

38. KELEBIHAN
 Produk yang dikumpulkan tetap kering
 Investasi modal rendah
 Biaya perawatan rendah
 Sangat kompak di sebagian besar aplikasi
 Dapat digunakan dalam kondisi pemrosesan yang sangat ekstrim
 Tidak ada bagian yang bergerak
 Penurunan tekanan konstan
 Dapat dilengkapi dengan erosi atau tahan korosi
 Dapat dibuat dengan pelat logam
 Dapat menangani padatan yang lengket dan lengket dengan irigasi cair yang tepat
 Pisahkan partikulat cair atau padat, terkadang keduanya dikombinasikan dengan desain yang tepat.

39. KEKURANGAN
 Efisiensi rendah untuk ukuran partikel di bawah 'ukuran potong'
 Biasanya memiliki kehilangan tekanan (pressure drop) yang lebih tinggi daripada jenis
pemisah lainnya, termasuk bag filter dan scrubber dengan low pressure drop
 Mengalami keausan dan pengotoran erosif jika padatan yang diproses bersifat abrasif
atau 'lengket'.

40. CONTOHAPLIKASI DI LAPANGAN
 Oil and gas (misalnya dalam unit perengkahan katalitik terfluidisasi, FCCU)
 Pembangkit listrik
 Pabrik pembakaran
 Industri besi dan baja / tanur sembur dan industri non besi
 Industri makanan
 Pabrik kimia (plastik, elastomer, polimer, dll)
 Serpihan kayu, pabrik kayu dan pabrik bahan bangunan
 Tanaman pasir
 Pabrik semen
 tanaman memasak
 Ketel berbahan bakar batubara.

41. PERAWATAN

42. BAGAN PERAWATAN

43. PERAWATAN PERALATAN PENGANDALIAN
DEBU
Ada tiga aturan umum:
 Membersihkan hopper penyimpanan pengumpul debu secara teratur, dengan interval
yang telah ditentukan sebelumnya.
 Penjadwalan pasti inspeksi untuk pemeliharaan preventif.
 Memperbaiki, mengganti, dan membersihkan semua bagian yang ditunjukkan oleh
inspeksi rutin.

44. INSPEKSI PEMELIHARAAN PENCEGAHAN
Periksa separator pada interval perawatan berkala untuk kondisi berikut:
 Pemeliharaan secara eksternal untuk karatan, korosi dan cat yang mengelupas
 Pemeliharaan secara internal untuk korosi dan akumulasi dari kotoran dan minyak
 Gasket untuk kerusakan.

45. PERAWATAN
Lakukan tugas pemeliharaan berikut:
 Hilangkan korosi dan cat yang mengelupas.
 Pastikan permukaan sudah dalam kondisi baik dan dicat.
 Bersihkan bagian dalam separator secara menyeluruh.
 Ganti gasket yang rusak.
 Mengosongkan hopper penyimpanan secara berkala untuk menghindari pelatihan ulang.
 Menghindari kebocoran pada titik pembuangan debu, terutama jika unit berada di bawah
tekanan negatif.
 Memeriksa secara rutin untuk penumpukan dan keausan ekstrim.
 Menjaga volume udara yang seragam untuk menjaga efisiensi konstan.

46. TROUBLESHOOTING DARI CYCLONE
SEPARATORS

47. REFERENCES
• https://energyeducation.ca/encyclopedia/Cyclone_separator
• https://savree.com/en/encyclopedia/cyclone-separator-working-principle-dust-
separator

48. ALHAMDULILLAH
THANKYOU FORYOURATTENTION !