Upload
fairuz-hibatullah-aras
View
229
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
1/13
STEADY STATE
(CONTINUOUS) OPERATION
Peralatan untuk operasi steady state terus menerus dapat secara luas
diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama, yaitu menurut pengoperasiannya di
stagewise atau di Kontak secara Kontinyu. Peralatan stagewise biasaya berkumpul di
beberapa unit untuk menghasilkan efek multistage, sedangkan peralatan kontak
kontinyu dapat memberikan banyak tahap dalam satu perangkat atau berlanjut secara
kontinyu.
Pencucian Selama Penggilingan
Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, banyak padatan memerlukan
penggilingan untuk membuat bagian-bagiannya dapat mudah tercuci oleh pelarut
cuciannya, dan bila penggilingan basah terus menerus dilakukan, maka pencucian akan
dapat mencapai keadaan optimal. Sebanyak 50 sampai 5 persen dari emas larut dapat
dilarutkan dengan menggiling bijih di hadapan larutan sianida, misalnya, sama halnya
dengan biji jarak yang digiling di pabrik dengan pelarut untuk menghasilkan minyak
jarak. aliran cair dan solute akan melalui pabrik penggilingan secara paralel dan
akibatnya akan mendatangkan keseimbangan konsentrasi. operasi tahap pencucian
biasanya tunggal dan biasanya dilengkapi dengan agitasi atau pengadukan
Agitated Vessesls (Bejana Be!engadu")
Padatan yang halus dapat dengan mudah tersuspensi dalam cairan oleh bantuan
agitasi. !al ini harus diatur untuk aliran cair menjadi kontinu dan padat untuk keluar
dari tangki dan harus dirancang dengan cermat sehingga tidak ada akumulasi padat
terjadi. "kibat pencampuran menyeluruh, cairan dan solut akan masuk ke ekuilibrium
dalam bejana.
#ejana berpengaduk secara mekanik yang paling umum digunakan yaitu agitator
jenis turbin. "gitator $orr sering digunakan dalam industri metalurgi. agitator $orr
menggunakan kedua prinsip udara angkat dan penggarukan mekanik dari solut dan
banyak digunakan secara baik di industri kimia untuk pencucian secara kontinyu. Poros
sentral yang berongga dari agitator bertindak sebagai udara angkat dan pada saat yang
sama berputar perlahan-lahan. %engan yang melekat pada bagian bawah poros menyapu
padatan yang menetap untuk menuju pusat bagian bawah tangki, di mana solute tersebut
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
2/13
diangkat oleh udara angkat melalui poros ke launders yang akan bergulir ke atas. yang
kemudian mendistribusikan campuran dari cairan dan solute akan meningkat pada
penampang seluruh tangki. lengan akan dapat mengangkat cairan untuk membebaskan
dari padatan yang mungkin menetap selama shutdown, dan juga disediakan dengan jalur
udara tambahan untuk membantu membebaskan dari padatan yang menetap. &ntuk
padatanyang berukuran tidak merata, agitator dapat dioperasikan sesuai dengan partikel
kasar, sehingga akan memerlukan waktu yang lebih lama dalam pencucian. agitator ini
secara aturan dibangun dengan ukuran diameter mulai dari ',5 sampai '( m.
)ata-rata jumlah waktu agitator pada bejana dapat dihitung dengan membagi isi
bejana dengan laju aliran ke bejana. *ni dapat dilakukan secara terpisah untuk padat dan
cair, dan waktu penahanan untuk setiapnya akan berbeda jika rasio jumlah satu ke yang
lainnya di berjana berbeda dari yang di umpan. waktu agitasi padat rata-rata harus
cukup untuk memberikan tindakan pencucian yang diperlukan.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
3/13
%imbah dari agitator akan secara kontinyu dikirimkan ke filter untuk
memisahkan cairan dari padatan, yang di atasnya solut dapat dicuci utntuk
membebaskan dari padatan terlarut, atau serangkaian pengental untuk mencuci secara
berlawanan.
T#ic"enes
adalah perangkat mekanis yang dirancang khusus untuk meningkatkan rasio
padat ke cair dalam suspensi terlarut. partikel berukuran halus menghasilkan cairan
bening dan lumpur yang menebal sebagai dua produk terpisah.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
4/13
+hickeners dari saringan biasa dapat mengurangi biaya penyaringan, sehingga
cairan dapat dipompa dan mudah dipindahkan. Ketebalan sering digunakan untuk
material padatan dan endapan kimia.
enis +hickeners single-compartment ditunjukkan pada gambar '.'' cairan
endapan akan menipis dan padatan akan tersuspensi masuk kedalam tangki
pengendapan yang besar melalui sebuah umpan yang berada dibagian atas tangki.
Padatan akan menetap dari cairan yang mengisi tangki. Padatan lumpur yang menetap
dialirkan ke arah aliran yang berbentuk kerucut pada debit yang berada dibagian bawah
dengan empat pisau bajak bergerak secara perlahan. endapan dipompa dari debit dengan
cara pompa diafragma. airan supernatan bening akan meluap kedalam pencucian yang
dibuat dibagian atas tangki. Ketebalan dibuat dalam ukuran diameter mulai dari (
sampai '/0 meter 1 sampai 100 ft2. &ntuk penanganan padatan flokulan dari bebagai
desain tergantung pada ukuran nya. &ntuk mengurangi kebutuhan luas tanah ketebalan
beroperasi secara paralel dan ditunjukkan pada gambar '.'( alat tersebut memberikan
produk berupa endapan tunggal.
*si cairan endapan sangat tergantung pada sifat dari material padatan dan cairan. Pada
waktu endapan menetap mempunyai jarak '5 sampai 5 persen cairan. Semakin sedikit
cairan dipertahankan maka lebih efisien proses pencucian yang dilakukan.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
5/13
C$ntinu$us C$untecuent Decantati$n(CCD)
Pencucian peralatan seperti agitator atau grinding mills pada pembuangan cairan
masuk ketebalan kaskade. &ntuk pencucian pada continuous countercurrent, padatan
akan mengikuti 3at terlarut. enis kaskade yang sama bisa juga digunakan untuk
mencuci padatan yang terbentuk selama reaksi kimia seperti dalam pembuatan asam
fosfat dengan cara pengolahan batuan fosfat dengan belerang atau dari blanc fi4e
dengan reaksi dari belerang dan barium sulfida atau dari lithopone.
Padatan akan tercuci reagen untuk reaksi2 bersamaan dengan ketebalan kedua
ditempatkan kedalam agitator di sebelah kiri sehingga dihasilkan melalui aliran dari
padatan oleh ketebalan pertama. "gitator bersamaan dengan ketebalan pertama
merupakan satu tahap single stage.2 endapan yang lolos melalui kaskade dicuci dengan
pelarut yang memiliki mode berlawanan dan padatan dicuci lalu dibuang ke sebelah
kanan.
"gitator dapat digantikan oleh perangkat pencucian secara terus menerus seperti
grinding mills. #anyak ariasi didalam flowsheet yang secara teratur dibuat. Sebagai
contoh endapan dari setiap tahapan dapat dilarutkan dengan pelarut untuk meningkatkanefisiensi pencucian.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
6/13
"liran bawah dari ketebalan pertama agitasi akan menguap untuk pencucian
menggunakan tambahan 3at terlarut. 6ndapan dari tahapan akhir dapat disaring ketika
padatan berharga dan cukup kering atau ketika larutan berharga untuk mencuci padatan
harus dikurangi seminimal mungkin. "gar operasi berhasil maka operasi harus
dikendalikan dengan sangat hati-hati dari aliran endapan kedua dan solusi yang
diperlukan untuk menghindari kondisi umum steady state.
CONTINUOUS SETT%IN&
"da berbagai tingkat Konsentrasi secara terus menerus dari ketebalan dibawah
kondisi steady state sangat berbeda dari yang ditemukan dalam pengendapan batch.
Konsentrasi padatan dalam lumpur aliran bawah untuk tingkat tertentu dan
konsentrasi umpan dapat ditingkatkan dengan mengurangi laju penarikan lumpur.
Peningkatan kedalaman 3ona kompresi dan peningkatan waktu taahanan padatan
dalam pengental, meskipun penting untuk tidak menaikkan tingkat dari 3ona kompresi
sedemikian rupa bahwa padatan muncul dalam cairan yang berlebih.
Kapasitas continuous thickeners, atau luas penampang diperlukan untuk
throughput padatan yang diberikan, secara kasar dapat diperkirakan dari uji batch-
settling. Kecepatan pengendapan awal 7 untuk lumpur dari padatan pada berbagai
konsentrasi awal yang sama c ditentukan dari slope kura, yang mencakup seluruh
rentang konsentrasi padatan yang harus ditangani cara terbaik untuk menentukan kura
pada lumpur yakni dengan memberikan berat padatan dalam jumlah yang berariasi
dalam cairan dan cairan substrat2.
8luks dalam padatan, 9s: c7, kemudian diplot terhadap c untuk menghasilkan
kura seperti pada gambar '.'5. tangen dari slope negatif terkecil kemudian ditarik ke
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
7/13
kura dari titik 9s: 0, c : c&2 di mana c&adalah konsentrasi di aliran bawah yang
diinginkan, untuk memotong ordinat di 9S%, fluks padatan yang terbatas. ;inimum
yang diperlukan penampang pengental untuk penanganan < massa atau waktu padatan
adalah
'd$ccl$nes (#d$cl$nes)
!ydrocyclones, mirip dengan yang digunakan untuk klasifikasi ukuran padatan
gambar '.'12 juga dapat digunakan sebagai pemisah cair - padatan pada pengentalan
di pemurnian slurry pada countercurrent.
C$ntinu$us %eac#ing O C$ase S$lids
#anyak perangkat yang diinoasikan telah digunakan untuk memindahkan
padatan secara terus-menerus melalui perangkat pemisah sehingga gerakan
countercurrent dapat diperoleh. dengan pengecualian dari pengklasifikasi, yang
digunakan terutama dalam industri metalurgi, mesin ini dikembangkan untuk masalah
penanganan khusus padatan yang timbul dalam pemurnian gula bit dan biji sayuran
seperti kapas, kedelai, dan sejenisnya. $onald '(2 menggambarkan banyak dari awal
perangkat yang digunakan untuk gula bit. ;esin ini akan dijelaskan langsung dibawah
ini.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
8/13
Classiie
Padatan yang akan dipisahkan atau biasanya dimurnikan bebas dari yang
melekat pada larutan atau yang 3at yang terlarut, dalam beberapa jenis mesin biasanya
digunakan dalam industri metalurgi untuk klasifikasi berdasarkan ukuran partikel salah
satu perangkat tersebut ditunjukkan pada gambar '.'. Padatan awalnya dimasukkan
ke dalam tangki, tanki yang dibuat dengan bawah miring dan sebagian diisi dengan
pelarut. rakes, masing-masing bergerak maju mundur dan gerakan mengangkat
melingkar dengan mekanisme kerjanya, padatan dari rakes bergerak dari bagian ke atas
di bagian bawah tangki dan akan mengeluarkan cairan. di bagian atas tangki yang
padatan dikeringkan dan dibuang. cairan yang keluar dari bagian bawah tangki.
Konsentrasi 3at terlarut dalam cairan hampir sama di seluruh tangki akibat
agitasi oleh rakes, sehingga apparatus menghasilkan tindakan-satu tahap. beberapa
clasifiers dapat ditempatkan dalam kaskade untuk tindakan berlawanan multistage
contiuous, namun, dalam hal ini mereka dioperasikan oleh mekanisme drie. fitch telah
menjelaskan di penjelasan teknik memisahkan cairan dan padatan '=2.
R$t$cel
)otocel pada dasarnya adalah modifikasi sistem Shank dimana tangki leaching
bergerak secara terus-menerus, yang awalnya dibiarkan dan dikeluarkan padatannya.
9ambar '.'/ adalah skematik alat yang ditunjukkan dengan gambar sederhana ini
untuk menunjukkan prinsip kerjanya.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
9/13
)otor berputar, mengandung '/ bagian, masing-masing bergerak dengan bagian
engsel yang berada dibawah agar berjalan lancar dalam pemisahan, bergerak secara
perlahan diatas tanki kompartemen stasioner. Ketika rotor berputar, masing-masing sel
melewati dibagian bawah alat yang khusus untuk mengumpankan biji yang telah siap
dan kemudian bagian bawah terdapat serangkaian semprotan dimana masing-masing
secara berkala akan dibasahi dengan pelarut untuk pencucian.
Setelah hampir satu reolusi, isi tercuci dari setiap sel secara otomatis dibuang
ke salah satu kompartemen stasioner yang lebih rendah, yang selanjutnya dipompakan
ke spray yang lain.. Pelarut dari masing-masing spray merembes kebawah melewati
padatan dan dibagian lapisan pelindung menuju bagian bawah tanki kompartemen
stasioner yang lebih rendah, dari mana ia terus dipompa ke semprot berikutnya.
%eaching arahnya berlawanan, dan larutan terkuat diambil dari umpan yang
segar. sejumlah perangkat mekanik perlu untuk menjaga kelancaran operasinya, dan
seluruh mesin tertutup untuk mencegah keluarnya uap pelarut.
8rance stationary-basket e4tractor adalah contoh dari jenis ini. serpih yang
terkandung dalam stasioner, tempat compartmented diisi dengan moncong yang
memutar untuk mengumpankan padatan dan akan tercuci dengan pelarut.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
10/13
E"sta"t$ *enned
6kstraktor Kennedy, pengaturan modern yang telah digunakan sejak tahun '>(,
awalnya untuk leaching tanin dari tanbark. sekarang digunakan untuk umpan minyak
dan operasi pencucian kimia lainnya. Padatan yang tercuci dalam serangkaian bak dan
didorong dari satu ke yang berikutnya dalam kaskade oleh dayung, sedangkan pelarut
mengalir berlawanan arah. Perforasi di dayung mengi3inkan drainase padatan antar
tahap, dan padatan yang ditunjukkan pada setiap dayung. Sebanyak bak yang dapat
ditempatkan di cascade sesuai yang diperlukan.
E"sta"t$ B$llman
adalah salah satu dari beberapa jenis mesin berkeranjang. padatan disampaikan
dalam keranjang berlubang melekat pada rantai coneyor yang turun di sebelah kanan.
Ketika mereka turun, mereka dilucuti dalam aliran paralel dengan larutan pelarut
minyak encer miscella setengah2 yang dipompa dari bagian bawah kapal dan
disemprotkan di atas keranjang di bagian atas. cairan merembes melalui padatan dari
keranjang ke keranjang, dikumpulkan di bagian bawah sebagai akhir yang kuat dari
minyak miscella penuh2, lalu dibersihkan. Pada saat naik, padatan yang tercuci
berlawanan dengan semprotan pelarut segar untuk memberikan setengah miscella. "da
banyak jenis pada perangkat ini, misalnya, pengaturan hori3ontal
9ambar. '.(0
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
11/13
+ilte C$ntinu$us Tilting,!an dan +ilte '$is$ntal
9ambar '.((, ;enunjukkan pengaturan aliran lembar khas untuk filter
hori3ontal. filter dalam bentuk roda melingkar, dibagi menjadi beberapa sektor dan
berputar pada bidang horisontal. #enih yang dibuat bubur dengan pelarut yang telah
digunakan untuk pencucian, dan bubur selanjutnya dikirim ke filter. filtrat pertama
dilewatkan lagi melalui filter cake untuk menghilangkan padatan halus yang terpisah
polishing2 sebelum dibuang sebagai miscella. prinsipnya adalah sama seperti yang dari
)otocel. bergerak horisontal layar jenis sabuk juga digunakan untuk pencucian.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
12/13
Pemulihan pelarut dari kedua miscella dan biji tercuci, merupakan bagian
penting dari proses pencucian sayur-minyak. dalam susunan khas, miscella disaring
dilewatkan ke eaporator untuk menghilangkan pelarut, kadang-kadang diikuti dengan
stripping di akhir kolom tray, untuk menghasilkan minyak bebas pelarut. #iji basah
dikukus untuk menghilangkan sisa pelarut dan berpendingin udara. gas ented dari
kondensor dapat dikirim ke absorber untuk berkontak dengan minyak minyak putih, dan
larutan pelarut minyak putih yang dihasilkan dilucuti untuk memulihkan pelarut.
7/25/2019 Hasil Diskusi Tgl 24 Juni 2016
13/13
'ASI% DIS*USI *E%O-PO* .
Pertanyaan
'. #agaimana +hcikener dapat meningkatkan rasio padat ke cair dalam suspensiterlarut ? )i3ka @urdianti2
awab A +hickener dapat meningkatkan rasio padat ke cair dengan cara
memisahkan padatan yang tersuspensi. Padatan yang tersuspensi
terpisah dikarenakan adanya rotasi yang akan menyebabkan padatan
terpisah dari cairan. Padatan yang terpisah lalu disaring dan
menghasilkan cairan dengan padatan tersuspensi yan lebih sedikit.
(. elaskan bagaimana kondisi yang steady dari salah satu alat yang dijelaskan ?