Teknologi Pengendalian Pencemaran Udara Semester genap 2013-2014 FABRIC FILTER Anissa Rizky Faradilla 08211005 Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Arsitektur Lansekap Dan Teknologi Lingkungan Universitas Trisakti 2014

Fabric Filter Sumber : http://www.himenviro.com/fabricFilt er.html Fabric Filtration merupakan alat kontrol udara yang paling umum dipergunakan dan memiliki efisiensi yang cukup tinggi hingga 99,9 % (R. Budisantoso, 2010). Fabric filter menggunakan filter yang terbuat dari nilon atau wol (R. Budisantoso, 2010). Konsentrasi partikel inletbag filter adalah antara 100 μg/ m3 – 1 kg/m3 (R. Budisantoso, 2010). Partikulat yang telah disisihkan/ terkumpul kemudian dibersihkan dengan mekanisme pembersihan tertentu (R. Budisantoso, 2010).

Keuntungan Dan Kerugian 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 Memerlukan tempat luas Bahan filter dapat rusak pada temperatur tinggi atau bahan asam Tidak dapat beroperasi pada lingkungan yang lembab Potensial kebakaran

Prinsip Kerja Aliran gas yang kotor masuk ke dalam beberapa filter (disebut juga kantong atau cloth bag) yang berjajar secara pararel Aliran debu dan gas dalam bag filter dapat melewati kain (fabric) ke segala arah. Partikel debu tertahan di sisi kotor kain, sedangkan gas bersih akan melewati sisi bersih kain. Partikulat dapat tertangkap akibat adanya gaya inertial impaction, interception, dan Brownian diffusion Sumber : http://www.lenntech.com/air-purification/dust- purification-techniques/ceramic-filter.htm

Mekanisme Penyaringan Dalam Fabric Filter Sumber : http://dewa23.blogspot.com/2012/10/bag-filter.html

Mekanisme Pengumpulan Debu Pada Fabric Filter 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 dari 1 mikron berada pada kisaran gerak Brown, sehingga terjadi gerakan random yang akhirnya terintersepsi dengan dust cake

Klasifikasi Berdasarkan Metode Pembersihan Metode pembersihan fabric filter Shaking Mechanical Shaker Pneumatic Shaker Reverse Air Pulse Jet

Shaking Mechanical Shaker Pneumatical Shaker Metode pembersihan kantung menggunakan alat motor elektrik untuk mengguncang kantung. Terdapat eccentric translates yang memiliki gerakan memutar dari motor menjadi osilasi. Kantung dapat berguncang secara vertikal maupun horizontal. Metode memanfaatkan udara untuk mengoperasikan motor udara Dapat menghasilkan getaran dengan frekuensi tinggi Kurang efektif untuk materi yang sukar lepas dari kantung Jumlah total energi yang diberikan terhadap kantung cukup rendah.

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 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 Sumber : http://www.himenviro.com/fabricFilter.html

Pulse Jet Sumber : http://www.himenviro.com/fabricFilter.html udara yang akan difiltrasi dialirkan melewati kantung- kantung aliran udara bergerak dari bagian luar kantung menuju ke dalam debu yang akan disisihkan tertahan pada permukaan bahan. terdapat kerangka yang berada didalam kantung berguna untuk mempertahankan kantung agar tidak jatuh. memiliki aliran udara cepat (30-100 millisecond), dengan tekanan udara yang besar (90-100 psi). Getaran udara dialirkan melalui solenoid valve sehingga membentuk gelombang udara yang tiba-tiba kantung menjadi meregang sehingga partikel yang tertahan di permukaan kantung akan meluruh. Waktu pembersihan kantung cenderung lebih singkat dari metode-metode lainnya. Sumber : http://www.himenviro.com/fabricFilter.html

Parameter yang penting dan perlu dipertimbangkan dalam merancang Fabric Filter diantaranya adalah : 1. Pressure Drop Dinyatakan sebagai pressure drop per unit area sebagai fungsi dari karakteristik medium filter Biasanya berkisar 2-4 inch Dihitung dengan cara : ΔP = 0,2 Vf + 5C (Vf)2t Dimana : ΔP = Pressure Drop Vf = Kecepatan Filtrasi C = Konsentrasi Debu t = Waktu saat bag dibersihkan

Kecepatan penyaringan dinyatakan sebagai :

Ratio yang tinggi berarti sejumlah besar udara yang melewati fabric 3. 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

Contoh Soal Tentukan jumlah bag filter yang dibutuhkan dan lamanya waktu pembersihan pada fabric filter, dengan asumsi : Aliran Gas (q) = 50.000 acfm Frekuensi debu (C) = 5 gr/ft3 Kecepatan filtrasi (Vf ) = 10 ft/min Diameter bag filter (D) = 1 ft Panjang bag filter (h) = 15 ft Pressure drop (ΔP) = 8 in.H2O (Spellman, Particulate Emission Control)

Step 1. Menghitung kebutuhan bag filter Menghitung Luas Permukaan Ac = q/Vf = 50.000/10 = 5000 ft2 Menghitung Luas Area Permukaan Tiap Bag A = πDh = π(1)(15) = 47,12 ft2 Jumlah Bag Yang Dibutuhkan N = Ac /A = 47,12 ft2 / 5000 ft2 = 106,11 ≈ 106

Step 2. Menghitung waktu yang dibutuhkan untuk pembersihan ΔP = 0,2 Vf + 5C (Vf)2t ΔP = 8 in.H2O C = 5 gr/ft3 = 0,0007143 lb/ft3 8.0 = (0.2)(10) + (5)(0.0007143)(10)2t t = 16,8 menit

Bagaimana nilai ΔP jika lamanya waktu pembersihan (t) menjadi lebih lama atau lebih cepat ? Kesimpulan : semakin lama waktu pembersihan, maka pressure drop akan semakin besar Waktu pembersihan (t) Pressure drop (ΔP) 10 5,6 12 6,3 15 7,4 16,8 menit 8 18 8,4 20 9,1 22 9,8

Referensi Hermana J. & Rachmat Boedisantoso, Fabric Filter. Teknologi Pengendalian Pencemar Udara. Institut Teknologi Sepuluh November Spellman. Particulate Emission Control http://uphisufiana.blogspot.com/2011_10_01_archive.html https://jujubandung.wordpress.com/2012/06/18/alat- pengendali-partikulat/ http://dewa23.blogspot.com/2012/10/bag-filter.html