MAKALAH OPERASI TEKNIK KIMIA ‘
’
VACUUM FILTER
KELAS II A KELOMPOK II 1. ADITYA BAYU SALAKSA
1131410050
2. AKWILA ARDIAN W
1131410100
3. ALFI KHAIRANI
1131410048
4. FITRI ALIANDINI
1131410086
5. NURUL INDRAWATI
1131410046
6. UMDAH ULIN N
1131410076
DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN POLITEKNIK NEGERI MALANG 2012
Operasi teknik kimia (Filtrasi)
Prinsip Dasar Filtrasi
Filtrasi merupakan sebuah contoh khusus dari suatu aliran fluida yang melalui media berpori, telahdibahas pada bagian sebelumnya, dimana hambatan/tahanan terhadap aliran fluida konstan besarnya. Dalam filtrasi, hambatan terhadap ali ran fluida meningkat bersama bertambahnya waktu operasi,karena tersumbatnya media penyaring atau karena terbentuknya filter cake. Selama proses filtrasiberlangsung, hal yang dapat terjadi adalah laju alir fluida semakin lama semakin berkurang atauhilang tekan semakin bertambah. Pada constant pressure filtration hilang tekan dijaga agar konstandan laju alir semakin lama semakin berkurang. Sedangkan pada constant-rate filtration, hilang tekansemakin lama akan semakin besar.Persamaan umum bagi constant-pressure filtration diturunkan oleh Herman dan Bredee (1935).V = volume filtrat yang terkumpulk1, n = konstanta Dalam clarification filtration n berharga 2, 3/2, atau 1, tergantung pada mekanisme pengumpulanpartikel. Sedangkan bagi cake filtation, n = 0. Filtrasi adalah suatu operasi pemisahan campuran antara padatan dan cairan dengan melewatkan umpan (padatan + cairan) melalui medium penyaring. Proses filtarsi banyak dilakukan di industri, misalnya pada pemurnian air minum, pemisahan kristal-kristal garam dari cairan induknya, pabrik-kertas dan lain-lain. Untuk semua proses filtr asi, umpan mengalir disebabkan adanya tenaga dorong berupa beda tekanan, sebagai contoh adalah akibat gravitasi atau tenaga putar. Secara umum filtrasi dilakukan bila jumlah padatan dalam suspensi relatif lebih kecil dibandingkan zat cairnya. Menurut prinsip kerjanya filtrasi dapat dibedakan atas beberapa cara, yaitu: a. Pressure F iltration
Filtrasi yang dilakukan dengan menggunakan tekanan. b. Gravity F iltration
Filtrasi yang cairannya mengalir karena gaya berat. c. Vacum F iltration
Filtrasi dengan cairan yang mengalir karena prinsip hampa udara (penghisapan).
Pemilihan filter ditentukan oleh :
1. Sifat campuran
2. Tingkat produksi besar atau kecil 3. Kondisi proses 4. Hasil yang diinginkan 5. Bahan konstruksi yang diperlukan
Rotary Vacuum
Rotary Vacuum Filter adalah sebuah filter yang bekerja seca ra berkelanjutan dimana bagian yang solid dari sebuah campuran dipisahkan oleh filter yang hanya dapat dilalui oleh liquid atau gas, dalam hal ini keadaan vakum diperlukan untuk mengakumulasi zat padat di permukaan.
Prinsip kerja
Tekanan di luar drum adalah tekanan atmosferik tetapi di dalam drum mendekati vakum. Drum dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan, lalu diputar dengan kecepatan rendah. Cairan tertarik melewati filter cloth karena tekanan vakum, sedangkan padatan tertinggal di permukaan luar drum membentuk cake.
Cara kerja
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, RVF (Rotary Vacuum Filter) bekerja secara continous. Setiap perputarannya terdiri dari cake formation, cake washing (jika diperlukan), drying , dan cake discharge. Selama perputaran drum, tekanan vakum menarik liquid melalui medium filter (cloth) di permukaan drum yang menahan padatan. Tekanan vakum mendorong gas/udara melalui cake dan gas tersebut akan mendorong liquid masuk ke dalam. Filtrat dan aliran udara akan melalui pipa filtrat internal kemudian masuk ke katup RVF dan bermuara di vakum receiver di mana liquid dipisahkan dari aliran udara. RVF ini biasanya dilengkapi dengan liquid ring vacuum pump atau barometric leg untuk menghasilkan tekanan vakum.
Cara kerja :
- Cairan yang akan difltrasi dialirkan ke dalam wadah RVF - Rotary drum filter diputar dengan kecepatan rendah ± 0,1 s/d 2 rad/mm untuk mengaduk lumpur - Cairan yang ada di wadah RVF dihisap oleh rotary drum melalui filter yang ada di permukan drum - Cairan akan melewati pipa-pipa internal yang ada di dalam filter drum dan dikumpulkan di pipa pengumpul - Padatan akan tetap berada di permukaan drum yang akan dibersihkan oleh pisau horizontal
Bagian Utama Rotary Vakuum Filter
1.Filter Drum
Filter drum berbentuk silinder dan didesain untuk membawamedium filter (cloth) yang berada pada permukaan luar.Permukaan dalam terbagi atas deretan sel yang mengatur kapankeadaan vakum diaplikasikan ketika drum berotasi.
2.Wadah RVF (The Trough)
Wadah ini diisi dengan suspensi padatan yang akan difiltrasi.Dibutuhkan wadah yang sesuai dengan filter drum agar dapatoptimal dalam memisahkan padatan dari suspensinya
PERLAKUAN AWAL
1. Pemanasan Proses pemanasan adalah pretreatment umpan filter yang paling sederhana. Proses ini umumnya terbatas oleh stabilitas termal cake. Pemanasan terkadang efektif dalam pretreatment umpan filter karena pemanasan dapat mengubah karakteristik senyawa kimia menjadi bentuk tak stabil yang mudah difiltrasi. 2. Koagulasi dan Flokulasi
Metoda kedua adalah penambahan elektrolit untuk mendukung terjadinya koagulasi dan flokulasi. Bahan elektrolit yang biasa ditambahkan bervariasi dari asam/ basa sederhana sampai bahan polielektrolit sintetik. Elektrolit se derhana menyebabkan terjadinya koagulasi-flokulasi dengan memilah-milah gaya tolak menolak elektrostatik yang terjadi antara partikel koloid. K oloid akan terkoagulasi menjadi partikel yang lebih besar, lebih padat (dense) dan lebih mudah difiltrasi. 3. Adsorpsi dengan F ilter Aids Metoda pretreatment ketiga adalah penambahan filter aids. Partikel koloid pada cairan akan teradsorbsi pada filter aids. Filter aids ini akan mengurangi kompresibilitas cake, mengurangi penetrasi partikel kecil lain yang tidak diharapkan yang dapat menutupi pori-pori membran sehingga mengurangi laju filtrasi.
Kelebihan :
- Dapat digunakan untuk memfiltrasi padatan yang sulit difilter. - Banyak dilengkapi sarana otomatis - Desainnya sangat bervariasi - Hasil pencucian cake lebih efektif -Dapat digunakan untuk proses filtrasi tekanan tinggi. - Filter yang digunakan dapat bertahan lebih lama. - Perawatannya mudah.
Kekurangan :
- Waktu pengeringan cake cukup lama. - Pemisahan filtrat relatif lebih sulit pada bagian mother and wash filtrates - Ukuran filtrat yang lebih kecil dari 1000 ppm atau lebih besar dari 5000 ppm - Cake yang membutuhkan washing lebih dari sekali.
Aplikasi dalam industry :
- Industri Perminyakan Industri PerminyakanRVF digunakan untuk memisahkan heavy petroleum wax yangditemukan pada umpan asal lubricating oil. Pada industri ini, RVFdigunakan untuk meminimalisasi kehilangan pelarut sampai batasminimum untuk alasan kesehatan, keamanan, dan perlindungan lingkungan.
- Pengolahan Air dan Limbah Pengolahan Air dan Limbah RVF digunakan untuk filtrasi bahan buangan yang sudah tercampur, juga dapat digunakan untuk mengolah air mentah yangdiambil dari bawah tanah.
- Makanan dan Minuman Makanan dan Minuman RVF didesain dengan spesifikasi khusus untuk menjaminkemurnian dan tidak terkontaminasinya suatu produk.
- Kimia dan Farmasi Kimia dan FarmasiUntuk aplikasi ini, RVF didesain khusus agar memenuhi tingkatkemurnian yang sudah distandarkan sehingga resikokontaminasinya kecil
- Pengolahan Logam Mulia - Pembuatan Kertas - Industri Batubara - Industri Kimia. - Industri pupuk - Industri mesin
Merawat Peralatan Filtrasi
Perawatan filtrasi harus dirawat secara kontinu agar umur pakai peralatan menjadi lebih panjang. Langkah-langkah perawatan sebagai berikut :
1. Media penyaring dibersihkan dengan diblower menggunakan udara sehingga partikel partikel yang ada di pori-pori penyaring tidak menempel lagi. 2. Kantong penyaring untuk pembersih gas juga dibersihkan adri media padatan atau partikel. 3. Penyaring bercangkang dan berdaun juga dibersihkan dari debu dan karat sehingga media penyaringan tersebut akan bekerja secara optimum.
