STUDI EKSPERIMENTAL PEMISAHAN AIR DAN MINYAK TANAH (KEROSENE) DALAM LIQUID-LIQUID CYLINDRICAL CYCLONE (LLCC)

IRFAN ADITYA DHARMA, Indro Pranoto, ST., M.Eng.

2014 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Sampai saat ini fenomena aliran vortex telah menjadi daya tarik tersendiri bagi para ilmuwan dalam kurun waktu satu abad terakhir. Seiring dengan berkembangnya teknologi industri yang sangat pesat, saat ini banyak peralatan industri yang muncul dengan pemanfaatan aliran vortex. Salah satunya adalah hydrocyclones separator. Alat ini saat ini sangat populer dan banyak digunakan daripada separator konvensional seperti gravity-based dan vessel-type separator karena memiliki beberapa keunggulan seperti berat yang ringan, biaya rendah, tidak ada bagian yang bergerak, pengoperasian yang mudah, dan efisiensi pemisahan yang tinggi. Karena beberapa keunggulan tersebut hydrocyclones banyak digunakan di beberapa bidang seperti mineral, kimia, tekstil, farmasi dan industri petrokimia. Sampai saat ini pengembangan hydrocyclones terus dilakukan untuk mendapatkan performa yang optimum terutama untuk sistem campuran air dan minyak. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui fenomena pemisahan air dan minyak tanah (kerosene) serta kinerja pada Liquid-Liquid Cylindrical Cyclone (LLCC). Telah dilakukan serangkaian eksperimen untuk variasi kecepatan aliran campuran masuk (Vm), split-ratio, dan diameter vortex finder. Fraksi volume minyak pada inlet dijaga konstan pada nilai 25 �¢ï¿½ï¿½ 26%. Variasi kecepatan aliran campuran masuk yang diuji adalah Vm = 0.8 m/s, Vm = 1.3 m/s, dan Vm = 1.6 m/s. Split-ratio divariasi pada rentang nilai 25 �¢ï¿½ï¿½ 85%. Diameter vortex finder yang digunakan yaitu Di = 18 mm, Di = 22 mm, dan Di = 27 mm. Variabel yang diukur adalah watercut di underflow dan fraksi volume minyak di overflow. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa LLCC mampu memisahkan air dan minyak tanah dengan watercut tertinggi mencapai 95% dan fraksi volume minyak tanah maksimum yang dihasilan mencapai 40%. Dengan meningkatnya split-ratio maka nilai watercut di underflow akan meningkat. Sedangkan fraksi volume minyak di overflow akan meningkat, mencapai titik optimum, kemudian menurun dengan split-ratio yang semakin meningkat. Hasil pemisahan optimum didapatkan untuk kecepatan aliran campuran masuk Vm = 0.8 m/s dengan diameter vortex finder Di = 27 mm.

Until now, the phenomena of vortex flow have been the main concern for researchers in the period of the last century. Along the development of industrial technology, currently many emerging industrial equipment with the use of vortex flow. One of them is hydrocyclones separator. This separator is currently very popular and more widely used than conventional separators such as gravity-based and vessel-type separator because it has several advantages such as light weight, low cost, no moving parts, easy operation, and high separation efficiency. Because of those advantages, hydrocyclones are widely used in several fields such as minerals, chemicals, textile, pharmaceutical and petrochemical industries. Until now, the development of hydrocyclones continues to gain optimum performance systems mainly for oil and water mixture. This study aims to determine the phenomenon of water and kerosene separation and the performance of the Liquid-Liquid Cylindrical Cyclone (LLCC). Series of experiments for various of inlet mixture velocity (Vm), split-ratio (SR), and the diameter of vortex finder have been performed. Volume fraction of kerosene in the inlet were kept constant at the value of 0.25 to 0.26. The examined inlet mixture velocity variations were Vm = 0.8 m / s, Vm = 1.3 m / s, and Vm = 1.6 m / s. Split- ratio was made in the range 25-85%. The diameter of vortex finder were Di = 18 mm, Di = 22 mm, and Di = 27 mm. The watercut in underflow and kerosene volume fraction in overflow were the variables measured. The experimental results show that the LLCC is able to separate water and kerosene with 90% watercut and maximum oil volume fraction up to 0.4. By increasing the value of the split-ratio, watercut in underflow increase. At the same time, the oil volume fraction in overflow will increase, reached the optimum point, then decrease with the increasing of split-ratio. The optimum separation were obtained at inlet mixture velocity Vm = 0.8 m/s with the diameter of vortex finder Di = 27 mm.

Kata Kunci : LLCC, pemisahan air dan minyak tanah (kerosene), kecepatan aliran masuk, split-ratio, vortex finder, watercut, fraksi volume minyak tanah.