PENGENDALIAN PENCEMAR UDARA Semester Ganjil 2013-2014
FABRIC FILTER
Aryo Sasmita Prodi Teknik Lingkungan Universitas Riau
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 GoreTex 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 :
p p f pc p f k1V f pc k2C1V f t
p p f pc p f k1V f pc k2C1V f t
dimana :
pf k1
Vf pc k2
C1
= pressure drop sepanjang FF = resistensi FF (inch air /menit atau cm/menit), merupakan fungsi dari karakteristik viscositas gas dan filter seperti ketebalan dan porositas (permeabilitas) = kecepatan filtrasi (ft/menit atau m/menit) = pressure drop sepanjang cake dalam inch (cm) = resistensi dari cake (inch air /menit atau cm/menit = 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 :
Q A
kecepatan merupakan kecepatan superficial filtering
(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
