PAPER CHEMICAL EQUIPMENT INDUSTRY AGITATED MIXERS

CREATED BY :GROUP V

CHEMICAL ENGINEERING DEPARTMENTBALONGAN OIL AND GAS ACADEMYINDRAMAYU2014I. IntroductionBerbagai industri yang manfaatkan pencampuran bubuk dalam pembuatan beberapa produk seperti tablet di farmasi, komponen keramik, campuran pupuk, komposit logam-matrix, plastik, dan produk makanan. Pencampuran padatan seragam (Uniform) sangat penting karena berbagai alasan seperti reaksi kimia antara partikel (misalnya dalam bahan peledak kering) dan sifat mekanik dari produk (misalnya distribusi spasial partikel yang berbeda dalam beton). Mekanisme pencampuran adalah point utama dalam menjadikan karakteristik produk yang diinginkan.II. MixerIndustrial mixers dapat secara luas diklasifikasikan ke dalam kategori berikut (Paul et al.,2004):1. Tumbling mixers: v-blender, double cone blender, tote or bin blender, slant cone blender2. Agitated mixers: paddle and plough, fluidizing paddle mixers (Forberg Mixer), Ribbon blenders, screw mixers, sigma-blade and z-blade mixers3. Pneumatic blenders4. Gravity silo blenders5. High-intensity mixers6. High-intimacy or high-shear mixersIII. Agitated Mixer Dalam Agitated Mixers, partiker dicampur secara mekanik pada fixed shell dengan menggunakan paddles, ploughs or ribbons. Mixing (pencampuran) dicapai dengan gerakan acak partikel dengan Agitated Mixer. Bahkan, pencampuran dilakukan dengan baik konveksi dan geser (Mixing by convection and Shear Mixing). Dalam desain umum dari Agitated Mixer, alat untuk mengagitasi, yang melekat pada poros tunggal atau kembar (single or twin shaft), yang diputar di motionless shell, yang mana bisa vertikal atau horizontal. Tergantung pada kecepatan ploughs atau paddles, produk secara mekanis digeser (mechanically sheared) atau fluidized dan partikel dilemparkan secara acak. Agitated Mixer sering digunakan untuk pencampuran partikel padat termasuk partikel free-flowing, partikel kohesif, dan pasta (Fuller, 1998; Kent, 2002; Ramponi et al., 2002).3.1 Paddle and Plough MixersPaddle dan Plough mixers yang dikategorikan dari jenis mixer, Agitated Mixer terdiri dari saluran U-berbentuk tunggal atau ganda dan impeller yang terdiri dari poros tunggal atau kembar, poros membawa Plough atau Paddle diantara regular pitch. Pencampuran partikel dicapai dengan mengangkat partikel padatan, menghasilkan gerakan chaotic dan menggeser powder melalui Plough atau Paddle yang dipasang pada poros mixer. Gerakan powder menyebabkan convective mixing yang intensitasnya sebanding dengan kecepatan poros. Paddle atau Plough mixer cocok untuk free-flowing pada powder yang sedikit kohesif. Jenis Mixer ini telah digunakan pada industri yang berbeda seperti industri makanan, keramik, kimia, bangunan, plastik and farmasi. Keuntungan utama dari Paddle atau Plough mixer adalah kompatibilitas dengan partikel padatan dari berbagai densitas. Namun, mixer ini tidak cocok digunakan untuk padatan yang sangat kohesif dan plough speeds yang tinggi dapat menyebabkan gesekan. Selain itu, pembersihan dan prosedur pengosongan yang tidak mudah. Selain itu, Paddle mixer juga tidak akan cocok untuk partikel rapuh dan paddle speed yang lebih tinggi dapat menyebabkan beberapa gesekan (Paul et al., 2004). Price : US $ 20.000 = Rp 253.164.556Mode Operations: Batch or Continuous

MotorPaddle Shaft

(Gambar : Paddle Mixer)

3.2 Forberg or Fluidizing Paddle MixersTipe lain dari Agitated Mixer adalah Forberg atau Fluidizing mixer. Paddles dipasang pada poros kembar (twin shafts) and fluidaisasi dilakukan dengan counter rotating paddles. Forberg mixer diterapkan di berbagai industri seperti industri makanan, farmasi, kimia, bangunan, dan lingkungan (Cullen, 2009; Paul 8 et al, 2004.). Pengaruh geseran dalam Forberg Mixer diabaikan karena berjasa dalam kualitas pencampuran dan waktu yang singkat saat pencampuran. Akibatnya, sangat cocok untuk pengolahan bahan rapuh dengan non-agregasi, segregasi dan yang sedikit kohesif (Forberg, 1992; Smith, 1997). Forberg Mixer mampu menghasilkan campuran homogen yang tidak tergantung dari ukuran partikel, bentuk dan kepadatan. Juga, mixer akan meminimalkan degradasi produk dan memiliki biaya operasional yang rendah, dan hasilnya cepat dan belum halus dalam pencampuran karena dengan siklus pencampuran yang terbilang singkat. Namun, speed paddle yang tinggi dapat mengakibatkan gesekan. Jenis mixer ini tidak dirancang untuk partikel rapuh.

Twin PaddlesPrice : US $ 15.000 = Rp 189.873.417

Shaft

3.3 Ribbon MixersSalah satu jenis Agitated Mixer adalah Ribbon Mixer. Dalam analisis logis, mixer jenis ini dilakukan dengan cara mendorong partikel dalam palung (trough) pada sepanjang sumbu di kedua sisi dan yang digunakan untuk menggesernya yaitu gaya sentrifugal. Partikel-partikel bergerak secara heliks ke atas dan mengalir turun secara terpusat. Karena pada zona geser berputar lambat yang dihasilkan di dinding, 90% dari kapasitas vessel terisi oleh partikel. Karena penampilan pisaunya, disebut Ribbon mixer yang merupakan jenis khusus dari blender penghubung. Ketika Ribbon Mixer bekerja dengan partikel dari berbagai ukuran, mereka menghasilkan lebih sedikit segregasi karena tegangan geser besar yang dikembangkan oleh blender. Apalagi jenis mixer ini cocok untuk pencampuran bubuk kohesif. Keunggulan ini membuat Ribbon Mixer ini signifikan (Muzzio et al., 2008). Beberapa industri mendapatkan keuntungan dari menggunakan Ribbon Mixer seperti konstruksi, pertanian, bahan kimia, obat-obatan, dan makanan untuk mencampur powder, padatan granular, lumpur, cairan, pasta, sereal, plastik, dan pigmen (Thyn dan Duffek, 1976).US $ 40.000 = Rp 506.329.112Price :US $ 40.000 = Rp 506.329.112

Ribbon Blade

BucketShaft

Working principle:With the actuation of the directly link decelerator,the rotormoves in afixed direction and, duringits movement, thehorizontal ribbon mixer pushed the material to move alongwith the axis and, onthe other hand, throw the material tothe front upper of the helicalribbon. The helical ribbon onthe outside layer makes the material always moving towardsthe center of the barrel while the one on the inside layer makesthe material moving towards two ends from the center, thustwo cycled ways offlowing are formed with the material,making it fullmixed in the repeatedflowing circulation.

3.4 N auta MixersTipe lain dari Agitated Mixer adalah Orbiting Screw Mixer. Orbiting Screw Mixer atau Nauta, jenis mixer dilengkapi dengan vessel berbentuk kerucut atau hopper yang dilengkapi dengan Archimedes Screw Orbiting sepanjang dinding hopper (Miles dan Schofield, 1968). Secara bersamaan, bahan dipindahkan dari bagian bawah kerucut ke permukaan dengan sekrup. Pencampuran dilakukan dengan menggerakkan sekrup baik arah aksial maupun cross-flow. Sangat mudah untuk mengkosongkan isi, namun pemberihan akan lebih sulit jika padatannya itu lengket. Price :US $ 30.000 = Rp 379.746.834

3.5 Sigma-Blade and Z-Blade MixersSigma-blade atau z-blade mixers adalah salah satu kategori agitated mixers, yang terdiri dari twin troughs fitting dengan Z-shaped blade berat (Paul et al., 2004). Dalam menghasilkan produk, partikel dimasukkan dari atas mixer. Pencampuran ini dilanjutkan dengan memutar pisau secara atau variabel kecepatan hingga 50 sampai 60% dari kapasitas mixer yang berisi produk. Berbeda dengan adonan dan pasta kental, tidak biasanya digunakan untuk padatan kering (Cullen, 2009). Mixer Sigma-blade menghasilkan distribusi ukuran partikel yang konsisten tidak memerlukan choppers kecepatan tinggi, dan dapat beroperasi bahan viskositas tinggi. Namun, jenis mixer ini mengkonsumsi energi yang tinggi.Price :US $ 80.000 = Rp 1.012.658.224