Salah satu tugas kuliah di MK Unit Operasi mengenai mixing (pengadukan).

1. U N I T O P E R A S I
MIXING (PENGADUKAN)
Meilasari Rasyidin (1310941007)
Gusti Intan (1310941008)
VinaAzatri ( 1310941010)
Jelfia Riska Z (1310941040)
Putri Aulia (1310941041)
Fiska Febrina (1310941043)
Rezky Aditya Lubis (1310942007)
Theresia Florenta S (410941006)
Yuliana (1410941010)
Yudi Prasetya (1410941019)
Nyak Nisa Ul Khairani KF (1410942013)

2. Apa Itu UNIT OPERASI‽
Unit Operasi merupakan bagian dari sistem proses,
yang lebih menekankan pada perubahan yang bersifat fisik,
sedangkan Unit Proses penekanannya pada perubahan yang bersifat kimiawi.

3. Mixing
dimaksudkan untuk mencampur dua
atau lebih materi hingga mencapai
tingkat keseragaman yang diinginkan
Cth: koagulasi
Agitasi
dimaksudkan untuk memperoleh
turbulensi di dalam cairan
Cth: flokulasi
Pencampuran dibedakan atas 2 :

4. Tujuan PENGADUKAN
Membuat suspensi partikel zat padat
Meramu zat cair yang mampu bercampur (miscible)
Menyebarkan zat cair yang non-miscible
Mendispersikan (menyebarkan) gas
Mempercepat perpindahan kalor

5. Macam- macam PENGADUKAN
• Pengadukan cepat
• Pengadukan lambat
Berdasarkan
kecepatan
pengadukan
• Pengadukan mekanis
• pengadukan hidrolis
• Pengadukan pneumatis
Berdasarkan
metoda
pengadukan

6. Pengadukan cepat
• Pengadukan yang dilakukan untuk menghasilkan turbulensi
• Pengadukan yang dilakukan dengan gradien kecepatan (200-1200 /detik)
Pengadukan lambat
• Pengadukan yang dilakukan untuk menghasilkan gerakan air secara perlahan
dan membentuk ukuran flok yang lebih besar
• Pengadukan yang dilakukan dengan gradien kecepatan (10-900 /detik)
Macam- macam PENGADUKAN

8. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Pengadukan yang memanfaatkan gerakan air sebagai tenaga pengadukan
dan menggunakan energi hidrolik yang dihasilkan dari aliran hidrolik.
Kelebihannya mudah dalam operasional dan biaya
Kekurangannya membutuhkan lahan luas
Pengadukan hidrolis dilakukan dengan 3 cara :
 Terjunan Air;
 Aliran dalam pipa;
 Saluran terbuka berbentuk baffle

9. Terjunan Air Aliran dalam Pipa SaluranTerbuka
Berbentuk Buffle
gD
vL
fh
2.
. 2
 34
2222
...
2
)1(
2 R
Lvn
g
v
n
g
v
nh LmBL

PROFIL ALIRAN Pengadukan Hidrolis
h=
P
Q.ρ.g
=
G2.μ.td
ρ.g

10. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Power yang dibutuhkan:
hgQP ...
Dimana : Q = debit aliran air olahan
ρ = berat jenis air
g = gravitasi

11. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Pengadukan menggunakan alat pengaduk berupa impeller menggunakan
motor listrik.
Tipe pengadukan mekanis :
1. Paddle
2. Turbine
3. Propeller

12. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Paddle
Turbine
Propeller
• Desain bervariasi
• Bergerak pada kecepatan rendah sampai sedang
• Digunakan sebagai agitator, melarutkan suspensi atau pencampur
pada aplikasi viskositas tinggi
• Arah aliran radial dan tangensial

13. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Paddle
Turbine
Propeller
• Bergerak pada kecepatan sedang
• Digunakan dalam proses koagulasi
• Jenisnya ada turbine blade lurus, turbine blade dengan piringan,
turbine dengan blade menyerong
• Arah aliran radial dan tangensial

14. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Paddle
Turbine
Propeller
• Marine propeller berukuran kecil berkecepatan tinggi
• Digunakan dalam aplikasi viskositas rendah
• Arah aliran aksial

15. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Power yang dibutuhkan:
P = ½ ρ CD A vr
3
dimana : ρ = berat jenis air
CD = koefisien drug
A = luas impeller
vr = kecepatan relatif

16. Hal yang perlu diperhatikan dalam desain Pengadukan Mekanis
Baffling
Fluid
Regime
Kurva
daya
Scale up
Untuk mengurangi
vortex
Berkaitan dengan
tegangan geser fluida
Untuk mendesain operasi
Dengan ukuran yang
diinginkan

17. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Pengadukan menggunakan udara berbentuk gelembung dan dimasukkan ke
dalam air sehingga menimbulkan gerakan pada air.
Cara ini jarang dipakai untuk pengadukan.
Keuntungan:
 Pengadukan lebih besar
 Penambahan oksigen terlarut kedalam olahan

18. Macam- macam PENGADUKAN
Hidrolis
Mekanis
Pneumatis
Power yang dibutuhkan :
P= 81,5 x Qu x log[(h+34)/34] (USCS)
atau
P= 3904 x Qu x log [(h+10,4)/10,4] (SI)
Dimana : Qu = Debit alir udara
h = Kedalaman diffuser

19. GRADIEN Kecepatan
Gradien kecepatan pengadukan:
Dimana : ρ = Berat jenis air
μ = Viskositas absolut air
V = Volume bak atau kapasitas air yang diolah
Q = Debit aliran air olahan
td = Waktu detensi

21. Pada sebuah bak pengaduk berbentuk bujur sangkar digunakan untuk mengaduk air
dengan debit 7500 m3/hari. Kedalaman air sama dengan 1,20 kali lebar. Diharapkan dalam
bak tersebut terjadi pengadukan dengan nilai gradien kecepatan 800 /detik dengan waktu
detensi 45 detik. Suhu air 15oC dan kecepatan putaran poros alat pengaduk adalah 100
rpm.
Tentukan:
(a) dimensi bak pengaduk
(b)power yang dibutuhkan
(c) Tinggi jatuhan minimum jika dipergunakan sistem terjunan hidrolik
(d)debit udara yang dibutuhkan jika pneumatis digunakan dan lokasi diffuser 20 cm di
atas dasar tangki
Contoh SOAL

22. Diketahui:
• Q = 7500 m3/hari
• D = 1,20 L
• G = 800 /detik
• td = 45 detik
• T = 15oC
• μ = 1,139 x 10-3 Ns/m2
• n = 100 rpm
• ρ = 999,5 kg/m2
Ditanya:
(a)Dimensi bak pengaduk
(b)P yang dibutuhkan
(c)hminimum (terjunan hidrolik)
(d)Qu (pneumatis), diffuser 20 cm
di atas dasar tangki
Contoh SOAL

23. Jawab:
(a) Dimensi bak pengaduk
V = Q.td
= 7500 m3/hari x (1 hari/86400 detik) x
45 detik
= 3,91 m3
V = L x L x D
3,91 m3 = L2 x 1,20 L
L3 = 3,91 m3 / 1,20
L = 1,48 m3
Jadi, dimensi bak (1,48 x 1,48 x 1,78) m3
(b) P yang dibutuhkan
P = G2 x μ x V
P = (800 /detik)2 x 1,139 x 10-3 N.detik/m2 x 3,91 m3
P = 2850,23 Nm/detik
Jadi, power yang dibutuhkan 2850,23 Nm/detik
(c) hminimum (terjunan hidrolik)
P = Q x ρ x g x h
h = P/ (Q x ρ x g)
h = 2850,23 Nm/detik / (7500 m3/hari/86400 detik x
999,5 kg/m2 x 9,8 m2/detik)
h = 3,35 m
Jadi ketinggian minimumnya 3,35 m
Contoh SOAL

24. Jawab:
(d) Qu (pneumatis), diffuser 20 cm di atas dasar tangki
Jika h yang digunakan h = 1,78 m
Qu = P/ (3904 x log [h+10,4/10,4])
Qu = 2850,23 Nm/detik / (3904)x log [1,78+10,4/10,4])
Qu = 10,64 m3/menit
Jadi debit udara yang dibutuhkan 10,64 m3/menit
Contoh SOAL

25. TERIMAKASIH