Upload
izal-permana
View
103
Download
14
Embed Size (px)
Citation preview
FILTER TESTING UNIT
1. TUJUAN PERCOBAAN Mengetahui prinsip kerja alat Filter Testing Unit Melakukan proses filtrasi pada tekanan tetap dengan variasi tekanan tetap Menghitung koefisien tahanan cake dan tahanan medium filter
2. DASAR TEORIFiltrasi adalah salah satu metoda untuk memisahkan padatan dari larutan suspensi.
Dalam hal ini larutan suspensi dialirkan melalui medium filter (medium berpori) sehingga
padatan akan tertahan pada permukaan filter sementara filtratnya akan mengalir melalui pori
medium filter. Tentu saja kualitas filtrat hasil filtrasi sangat bergantung dari pori medium
filter yang dipakai.
Proses filtrasi akan mulai bekerja dengan efisien setelah adanya partikel-partikel yang
terkumpul pada medium penyaringnya. Dalam skala kecil, misal di laboratorium, suspensi
hanya dituangkan ke kertas saring di atas corong dan gelas beaker. Disini hanya gaya
gravitasi bumi yang dipakai. Untuk mempercepat proses biasanya digunakan corong buchner
yang menggunakan aliran air untuk menghasilkan vakum.
Dalam skala industri, bentuk-bentuk operasi yang lebih rumit akan dipakai untuk
mengatasi jumlah suspensi yang besar dan beraneka ragam. Selama operasi berlangsung,
lapisan partikel padat akan terbentuk semakin tebal dan karenanya perlu beda tekanan yang
lebih besar serta bentuk modifikasi lainnya untuk mendapatkan laju fitrasi yang tinggi.
Proses filtrasi dipakai mulai dari industri pertambangan sampai industri kimia yang siap
pakai. Pada banyak industri, partikel padatannya yang diperlukan, sedangkan untuk
pengolahan limbah industri, filtratnya yang harus diambil untuk selanjutnya diolah lagi.
Pada awalnya suspensi mengalir melalui medium filter, filtrat yang dihasilkan
mempunyai laju alir besar tetapi kualitas filtrat tidak begitu jernih. Seiring dengan
terbentuknya cake (padatan tertahan) maka laju filtrat makin menurun tetapi kualitas filtrat
semakin jernih, hal itu disebabkan cake yang terbentuk berfungsi juga sebagai penyaring.
Lapisan cake yang terbentuk akan semakin tebal mengakibatkan laju filtrat makin kecil, oleh
karena itu pada ketebalan tertentu harus dilakukan proses pengambilan cake.
Agar suspensi bisa mengalir melalui medium filter maka dibutuhkan perbedaan
tekanan yang signifikan. Ada dua cara yang dapat dilakukan : pertama suspensi dipompa
(tekanan fluida sebelum medium filter lebih tinggi) atau cara kedua ruang filtratnya
divakumkan sehingga suspensi tertarik menuju ruang filtrat melalui medium filter. Alat Filter
Testing Unit adalah peralatan filtrasi yang menggunakan metode kedua. Metode ini mirip
penyaringan dengan corong buchner yang dihubungkan dengan waterjet untuk pemvakuman.
Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan ketika memilih jenis peralatan dan kondisi
operasi adalah :
1. Sifat fluida terutama viskositas, densitas dan sifat korosinya
2. Keadaan dari partikel padat, ukuran dan bentuk, distribusi ukuran partikel dan
karakteristik
3. konsentrasi partikel padat di suspensi
4. Jumlah dari seluruh bahan yang akan diproses dan nilainya
5. Bagian yang akan digunakan (padat, cair, keduanya)
6. Perlu tidaknya mencuci padatan yang telah tersaring
7. Kontaminasi yang berpengaruh besar pada produk jika terjadi kontak antara bahan dan
peralatan
8. Ada tidaknya perlakuan lain sebelum proses filtrasi yang akan membantu proses filtrasi
tersebut
Beberapa cara pemisahan mekanik fisik dapat diklasifikasikan menjadi
sebagai berikut (Geankoplis,1993) :
1. Filtration
Pemisahan dapat dilakukan karena adanya media filtrasi seperti kain, kanvas,
pasir. Pemilihan media filtrasi didasarkan atas :
a. Jumlah padatan yang dipisahkan
b. Tipe padatan
c. Viskositas dari fluida
2. Settling and sedimentation
Pada settling and sedimantation, partikel dipisahkan dari fluida dengan adanya
perbedaan gaya gravitasi dan densitas dari partikel tersebut.
3. Centrifugal settling and sedimentation
Proses pemisahan partikel dari fluida karena adanya gaya sentrifugal pada
berbagai ukuran dan densitas fluida.
4. Centrifugal filtration
Proses pemisahan yang dilakukan dengan filtrasi tetapi gaya sentrifugal yang
digunakan menyebabkan perbedaan tekanan dapat diabaikan.
5. Mechanical size reduction and separation
Pemisahan dilakukan dengan cara mengubah diameter partikel, kemudian
dipisahkan dengan ayakan.
Operasi filtrasi dijalankan dengan dua cara yaitu :
1. Filtrasi batch
Proses secara batch memerlukan waktu yang lebih lama dan memerlukan
biaya yang lebih mahal.
2. Filtrasi kontinu
Proses filtrasi secara kontinu banyak diterapkan pada industri kimia. Analisis
operasi filtrasi ini dibagi dalam 3 tahap, yaitu :
a. Pembentukan cake,
b. Pencucian cake untuk membuang larutan
c. Pelepasan cake dari filter.
Berdasarkan prinsip kerjanya, filtrasi dapat dibedakan menjadi:
1. Pressure filtration
Merupakan filtrasi yang dilakukan dengan prinsip penekanan. Bentuk alat
tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.3.
Gambar 1.3 Pressure Filtration Press
(sumber : http://cpq.ist.utl.pt/spe/images/Foto_22.JPG)
2. Gravity filtration
Merupakan filtrasi yang menggunakan gaya gravitasi untuk mengalirkan
cairan.
3. Vacuum filtration
Merupakan filtrasi yang dilakukan dengan prinsip hampa udara untuk
mengalirkan cairan. Alat filtrasi dengan prinsip hampa udara dapat dilihat pada
Gambar 1.4. Filter ini dilengkapi drum yang terus berputar. Tekanan di luar drum
adalah tekanan atmosferik, tetapi di dalam drum mendekati vakum. Drum ini
dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan yang akan
difilter, lalu drum diputar dengan kecepatan rendah selama operasi. Cairan tertarik
melewati filter cloth karena tekanan vakum, sedangkan padatan akan tertinggal di
permukaan luar drum membentuk cake pada proses.
Gambar 1.4 Drum Vacuum Filter
(sumber : abhishekfilter.com)
Jika cake akan diambil dari drum, putaran drum dihentikan, drum dikeluarkan
dari fasa cair, cake dicuci, dikeringkan, dan kemudian diambil. Pengambilan
padatan dari drum dilakukan dengan sejenis pisau yang juga bermcam-macam
jenis dan disainnya bergantung jenis cake.
Septum atau medium penyaring pada setiap filter harus memenuhi persyaratan
sebagai berikut:
1. Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring dan menghasilkan
filtrat yang cukup jernih.
2. Tidak mudah tersumbat
3. Harus tahan secara kimia kuat secara fisik dalam kondisi proses.
4. Harus memungkinkan penumpukan ampas dan pengeluaran ampas secara
total dan bersih
5. Tidak boleh terlalu mahal (Mc. Cabe, 1993)
3. ALAT DAN BAHAN Larutan suspense dengan konsentrasi tepung tapioka atau CaCO3 3% kertas saring seperangkat alat filter testing unit pompa vakum penggaris stopwatch ember plastic
4. PROSEDUR PERCOBAAN
Memasangkan dua lembar kertas saring diatas alat filter testing unit Merapatkan sekrup dengan pemutaran manual, memeriksa sambungan gasket
tangki pengaduk, pompa peristaltik dan unit penampung, pastikan tak ada kebocoran
Mensetting tekanan vakum Menghidupkan pompa peristsltik Mencatat waktu untuk tiap 1 liter filtrate dan kelipatannya Menghentikan proses filtrasi setelah jumlah fitrat 4 liter Membuka filter, lalu membersihkan cake Mengambil filter dengan hati-hati, mengukur luas cake