Filter Dan Decanter [PDF]

Citation preview

MAKALAH PERALATAN INDUSTRI PROSES I “FILTER dan DECANTER”



DISUSUN OLEH : KELOMPOK VII NAMA



KELAS



: 1.



Inditri Failasafa



(061330401058)



2.



M. Yuda Pratama



(061330401060)



3.



Siti Yulianti



(061330401071)



:



2KF



DOSEN PEMBIMBING : Ir. Jaksen M. Amin, M, Si.



POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG TAHUN AJARAN 2014/2015 1



KATA PENGANTAR Puji syukur kami haturkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmatNya, sehingga makalah Peralatan Industri Proses I ini dapat diselesaikan. Makalah ini bertujuan untuk membantu kegiatan pembelajaran mahasiswa di dalam kelas jurusan Teknik Kimia terutama Peralatan Industri Proses I “Filter dan Decanter”. Makalah ini membahas tentang teknik dan jenis peralatan industri proses I filtrasi yang digunakan dalam analisis kimia dan dikhususkan pada teknik instrument yang akan dipraktikan di laboratorium Peralatan Instrumen Proses I. Pada dasarnya makalah ini terdiri dari beberapa bab yaitu : 1. Pengertian filtasi; 2. Penjelasan fungsi peralatan filtrasi secara mekanik; 3. Jenis filtrasi; 4. Penjelasan tentang sedimentasi. Makalah ini diharapkan mampu membantu mahasiswa dalam pembelajaran untuk mata kuliah Peralatan Industri Proses I walaupun masih terdapat banyak kekurangan didalamnya. Semoga modul ini bermanfaat bagi kita semua. Palembang,



April 2014



Penulis



2



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR



.....................................................



ii



DAFTAR ISI



....................................................



iii



PENDAHULUAN



................................................



1



LATAR BELAKANG



…………………………………..



1



RUMUSAN MASALAH …………………………………..



1



TUJUAN



…………………………………..



2



MANFAAT



…………………………………..



2



BAB I



BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................



3



…………………………………..



3



Filtrasi



...............................................



3



Pengendap



...................................................



21



PENUTUP



…………………………………..



26



KESIMPULAN



...................................................



26



DAFTAR PUSTAKA



...................................................



27



PRINSIP DASAR PENJELASAN



BAB 3



3



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metode umum yang biasa digunakan adalah pengayakan menggunakan tapis (sieve atau screen), penyaringan mengunakan septrum atau membrane yang dapat menahan satu komponen sedangkan komponen lainnya dapat dilewatkan. Sedimentasi atau pengendapan ialah pemisahan bahan secara mekanik berasarkan perbedaan kerapatan (density) nya, dengan memanfaatkan pengaruh gaya berat atau gaya sentrifugal. Sedimentasi banyak digunakan untuk : -



Memisahkan suatu bahan padat dari bahan padat lain atau cairan



-



Memisahkan cairan atau gas dari cairan



-



Memisahkan cairan atau bahan padat dari gas



Dalam makalah ini lebih menjelaskan tentang penyaringan atau filtasi dan sedimentasi. Seiring dengan kemajuan teknologi dalam memudahkan untuk menyaring suatu komponen dengan waktu dan memisahkan secara teliti.



1.2 Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud filtrasi dan sedimentasi ? 2. Bagaimana cara kerja filtrasi dan sedimentasi ?



4



1.3 Tujuan Tujuan pokok bahasan ini adalah menekankan pemahaman tentang prinsip kerja Peralatan Industri Proses I dan aplikasi di industri. Setelah selesai mempelajari pokok bahasan mahasiswa/i diharapkan mengerti: 1. Pengertian filtrasi dan Pengendap 2. Klasifikasi 3. Cara kerja alat 4. Factor yang mempengaruhi



1.4 Manfaat Agar mahasiswa dapat dengan mudah mempelajari dan menerapkan dalam prinsip-prinsip kerja alat tersebut.



5



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Prinsip Dasar



Filtrasi adalah proses pemisahan dari campuran heterogen yang mengandung cairan dan partikel-partikel padat dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan partikel-partikel padat. Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditransport oleh media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan Syarat-syarat terjadinya filtrasi adalah tekanan input lebih besar dari output adanya suspense, serta adanya beda tempat dalam meletakkan fluida. Filtrasi merupkan operasi mekanis penting yang kebutuhan energinya relative lebih kecil dievaporasi atau pengeringan dimana panas laten cairan yang tinggi, yang biasanya air telah tersedia



2.2 Filtrasi



Proses filtrasi yang sederhana adalah proses penyaringan dengan dengan media filter kertas saring . Kertas saring kita potong melingkar jika masih bentuk lembaran empat persegi panjang atau kubus, jika telah berbentuk lingkaran lipat dua, sebanyak tiga atau empat kali. Selanjutnya buka dan letakkan dalam corong pisah sehingga tepat melekat dengan corong pisah. Tuangkan campuran heterogen yang akan dipisahkan, sedikit demi sedikit, kira-kira banyaknya campuran tersebut adalah sepertiga dari tinggi kertas. Lakukan berulang-ulang, sehingga kita dapat memisahkan partikel padat dengan cairannya. Hasil filtrasi adalah zat padat yang disebut residen dan zat cairnya disebut dengan filtrat. Pemisahan pasir dengan kerikil dan pemisahan air dengan parutan kelapa bertujuan untuk memisahkan zat-zat yang dicampur dalam campuran tersebut. Partikel yang mempunyai ukuran lebih kecil akan lolos dari saringan sedangkan



6



yang berukuran besar akan tertahan pada saringan. Mengapa air sumur tampak jernih meskipun hujan turun? Peristiwa alam turunnya hujan ke bumi akan mengalir ke tempat yang lebih rendah di permukaan bumi dengan membawa zatzat lain. Air yang meresap ke dalam tanah melalui celah-celah kecil, dan mengalami penyaringan oleh lapisan tanah, sehingga dihasilkan sumber air yang jernih. Dalam kegiatan laboratorium pemisahan campuran dapat dilakukan dengan menggunakan kertas saring. Pemilihan ukuran penyaring disesuaikan dengan ukuran zat yang akan dipisahkan. Pemisahan campuran dengan memperhatikan perbedaan kelarutan juga dapat dilakukan dengan penyaringan (filtrasi). Contoh, kita hendak memisahkan campuran garam dan pasir. Langkah yang kita tempuh adalah memberikan air pada campuran tersebut. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat yang memiliki sifat terlarut. Dalam hal ini garam dapat dilarutkan oleh air, sedangkan pasir tidak. Melalui proses penyaringan pasir akan tertinggal, sedangkan air garam lolos dari saringan tersebut. Zat yang tertahan dan tertinggal di kertas saring disebut residu. Cairan yang dapat lolos dari kertas saring dinamakan filtrat. Proses filtrasi dilakukan dengan dua cara, yang pertama dilakukan dengan tanpa tekanan atau hanya dilakukan menggunakan corong dan kertas saring saja dimana cairan mengalir karena adanya gaya grafitasi. Pemisahan ini sangat cocok untuk campuran heterogen dimana jumlah cairannya lebih besar dibandingkan partikel zat padatnya. Yang kedua adalah filtrasi (penyaringan) dengan menggunakan tekanan atau dengan cara divakumkan (disedot dengan pompa vakum). Proses pemisahan dengan teknik ini sangat tepat dilakukan, jika jumlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannya.



7



Gambar 1.1 Filtrasi dengan tekanan (divakumkan menggunakan pompa)



Faktor-faktor yang paling penting pada laju filtrasi : a. Tekanan dari umpan kesisi media filtrasi b. Viskositas filtrasi c. Hambatan filter cake d. Hambatan media filter dan lapisan awal dipacake



Filter skala industri digunakan harus diperiksa dahulu supaya tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan pada waktu beroperasi, misalnya penyaring tidak berfungsi secara optimum. Fluida mengalir melalui media penyaring karena adanya perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. penyaring dilakukan agar dapat beroperasi pada: 1) Tekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring 2) Tekanan operasi pada bagian atas media penyaring 3) Dan vakum pada bagian bawah Tekanan di atas atmosfer dapat dilakukan dengan gaya gravitasi pada cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower,atau dengan gaya sentrifugal. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring bias jadi tidak lebih 8



baik daripada saringan (screen) kasar atau dengan menggunakan partikel kasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar,penjernihan air minum, dan pengolahan limbah cair. Kebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring terus-menerus (steady) atau hanya sebagian. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinyu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan yang terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.



Gambar 1.2 Perlatan Operasi Filtrasi



9



2.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi proses filtrasi Dalam proses filtrasi terjadi reaksi kimia dan fisika, sehingga banyak faktor–faktor yang saling berkaitan yang akan mempengaruhi pula kualitas air hasil filtrasi, efisiensinya, dan sebagainya. Faktor–faktor tersebut adalah debit filtrasi, kedalaman media, ukuran dan material, konsentrasi kekeruhan, tinggi muka air, kehilangan tekanan dan temperatur.



1. Debit Filtrasi Debit yang terlalu besar akan menyebabkan tidak berfungsinya filter secara efisien. Sehingga proses filtrasi tidak dapat terjadi dengan sempurna, akibat adanya aliran air yang terlalu cepat dalam melewati rongga diantara butiran media pasir. Hal ini menyebabkan berkurangnya waktu kontak antara permukaan butiran media penyaring dengan air yang akan disaring. Kecepatan aliran yang terlalu tinggi saat melewati rongga antar butiran menyebabkan partikel–partikel yang terlalu halus yang tersaring akan lolos.



2. Konsentrasi Kekeruhan Konsentrasi kekeruhan sangat mempengaruhi efisiensi dari filtrasi. Konsentrasi kekeruhan air baku yang sangat tinggi akan menyebabkan tersumbatnya lubang pori dari media atau akan terjadi clogging. Sehingga dalam melakukan filtrasi sering dibatasi seberapa besar konsentrasi kekeruhan dari air baku (konsentrasi air influen) yang boleh masuk. Jika konsentrasi kekeruhan yang terlalu tinggi, harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu, seperti misalnya dilakukan proses koagulasi – flokulasi dan sedimentasi.



3. Temperatur Adanya perubahan suhu atau temperatur dari air yang akan difiltrasi, menyebabkan massa jenis (density), viskositas absolut, dan viskositas kinematis dari air akan mengalami perubahan. Selain itu juga akan mempengaruhi daya tarik menarik diantara partikel halus penyebab kekeruhan, sehingga terjadi perbedaan dalam ukuan besar partikel yang akan disaring. Akibat ini juga akan 10



mempengaruhi daya adsorpsi. Akibat dari keduanya ini, akan mempengaruhi terhadap efisiensi daya saring filter.



4. Kedalaman media, Ukuran, dan Material Pemilihan media dan ukuran merupakan keputusan penting dalam perencanaan bangunan filter. Tebal tipisnya media akan menentukan lamanya pengaliran dan daya saring. Media yang terlalu tebal biasanya mempunyai daya saring yang sangat tinggi, tetapi membutuhkan waktu pengaliran yang lama. Lagipula ditinjau daris segi biaya, media yang terlalu tebal tidaklah menguntungkan dari segi ekonomis. Sebaliknya media yang terlalu tipis selain memiliki waktu pengaliran yang pendek, kemungkinan juga memiliki daya saring yang rendah. Demikian pula dengan ukuran besar kecilnya diameter butiran media filtrasi berpengaruh pada porositas, laju filtrasi, dan juga kemampuan daya saring, baik itu komposisisnya, proporsinya, maupun bentuk susunan dari diameter butiran media. Keadaan media yang terlalu kasar atau terlalu halus akan menimbulkan variasi dalam ukuran rongga antar butir. Ukuran pori sendiri menentukan besarnya tingkat porositas dan kemampuan menyaring partikel halus yang terdapat dalam air baku. Lubang pori yang terlalu besar akan meningkatkan rate dari filtrasi dan juga akan menyebabkan lolosnya partikel halus yang akan disaring. Sebaliknya lubang pori yang terlalu halus akan meningkatkan kemampuan menyaring partikel dan juga dapat menyebabkan clogging (penyumbatan lubang pori oleh partikel halus yang tertahan) terlalu cepat. 5. Pencucian Pencucian dilakukan tergantung pada jenis cairan pencuci yang digunakan yaitu apakah mengandung air, mudah terbakar atau beracun, maka alat filtrasi harus dikonstruksi dengan cara yang berbeda-beda.



11



6. Tinggi Muka Air Di Atas Media dan Kehilangan Tekanan Keadaan tinggi muka air di atas media berpengaruh terhadap besarnya debit atau laju filtrasi dalam media. Tersedianya muka air yang cukup tinggi diatas media akan meningkatkan daya tekan air untuk masuk kedalam pori. Dengan muka air yang tinggi akan meningkatkan laju filtrasi (bila filter dalam keadaan bersih). Muka air diatas media akan naik bila lubang pori tersumbat (terjadi clogging) terjadi pada saat filter kotor. Untuk melewati lubang pori, dibutuhkan aliran yang memiliki tekanan yang cukup. Besarnya tekanan air yang ada diatas media dengan yang ada didasar media akan berbeda di saat proses filtrasi berlangsung. Perbedaan inilah yang sering disebut dengan kehilangan tekanan (headloss). Kehilangan tekanan akan meningkat atau bertambah besar pada saat filter semakin kotor atau telah dioperasikan selama beberapa waktu. Friksi akan semakin besar bila kehilangan tekanan bertambah besar, hal ini dapat diakibatkan karena semakin kecilnya lubang pori (tersumbat) sehingga terjadi clogging.



2.4 Klasifikasi Filter 1. Penyaring Gaya Berat (Gravity Filters)



Gambar 1.3 Alat Penyaring Gaya Berat



12



Gravitasi



adalah



sistem



pengaliran



air



dari



sumber



ke



tempat reservoir dengan cara memanfaatkan energi potensial gravitasi yang dimiliki air akibat perbedaan ketinggian lokasi sumber dengan lokasi reservoir. 2. Penyaring Tekanan (Pressure Filters)



Gambar 1.4 Alat Penyaring Tekanan



Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu; cairan melalui kanvas dan keluar ke pipa pembuangan, meninggalkan padatan kue basah dibelakangnya. 3. Penyaring Vakum (Vacuum Filters)



Gambar 1.5 Alat Penyaring Vakum 13



4. Penyaring Sentrifugal ( Centrifugal Filters)



Gambar 1.6 Alat Penyaring Sentrifugal



Padatan yang membentuk kue berpori dapat dipisahkan dari cairan dengan penyaringan berpusing. Umpan dimasukkan ke dalam keranjang berputar yang memiliki dinding bercelah atau berlubang yang disampuli suatu medium penyaring seperti kanvas atau kain logam. Tekanan yang dihasilkan dari gaya sentrifugal memaksa cairan melewati medium penyaring, meninggalkan padatannya. Jika umpan yang masuk keranjang dihentikan dan padatan kue diputar untuk waktu yang singkat, kebanyakan cairan residu di dalam kue mengalirkan partikel sehingga padatan lebih kering daripada hal yang sama untuk mesin pres bersaringan (filter press) atau penyaring vakum (vacuum filter). Ketika material yang tersaring harus dikeringkan secara berurut dengan alat pemanas, pemakaian penyaring ini dapat dipertimbangkan sebagai langkah ekonomis. 



Berdasarkan operasinya dibagi atas :



1. Cara batch (bertahap ) 2. Cara continue (berkesinambungan)



14



Tipe-tipe penyaring : 1.)



Penyaring Pasir (Sand Filter) : a.Tangki Terbuka b.Tangki Tertutup



2.)



Penyaring Tekan (Filters Press): a.



Pelat berongga (recessed plate)



b.



Pelat dan bingkai (plate and frame)



Gambar 1.7 Alat Penyaring Tekan



15



3.)



Penyaring – Daun ( Leaf )



Gambar 1.8 Alat Penyaring Daun



a. Moore Penyaring Moore adalah penyaring daun yang orsinil. Kumpulan daun penyaring dicelupkan dalam tangki slurry, daun penyaring dihubungkan dengan sistim produksi vakum. b. Kelly Penyaring ini berbentuk persegi panjang, ditempatkan dalam bejana silinder horizontal. Kumpulan daun penyaring ini dikeluar masukkan ke bejana dengan bantuan rel dan roda. c. Sweetland Penyaring ini berbentuk lingkaran dan sama besar. Penyaringan dilakukan dalam bejana bertekanan. d. Niagara Penyaring ini ditempatkan dalam tangki vertical dan horizontal.



16



4.)



Penyaring tabung ( tubular / candle filter )



5.)



Penyaring – Teromol



6.)



a.



Oliver ( Rotary drum )



b.



Topfeed ( Dorco )



Penyaring Sabuk Mendatar (Horizontal Belt Filter)



Gambar 1.9 Alat Penyaring Sabuk Mendatar



Macam-Macam Filter Penyaring berfungsi menahan dan menyangga partikel padatan . syarat penyaring yang baik secara mekanis kuat, tahan korosi (terhadap cairan yang ditangani), dan memberikan tahanan yang kecil terhadap aliran (porosity besar). Macam- macam filter antara lain: a. Filter Gravitasi (Gravity Filter) 



Merupakan tipe yang paling tua dan sederhana.



17







Filter ini tersusun atas tangki-tangki yang bagian bawahnya berlubanglubang dan diisi dengan pasir-pasir berpori dimana fluida mengalir secara laminer.







Filter ini dugunakan untuk proses fluida dengan kuantitas yang besar dan mengandung sedikit padatan. Contohnya : pada pemurnian air.







Tangki biasanya terbuat dari kayu, bata atau logam tetapi untuk pengolahan air biasa digunakan beton. Saluran dibagian bawah yang berlubang mengarah pada filtrat, saluran itu dilengkapi dengan pintu atau keran agar memungkinkan backwashing dari dasar pasir untuk menghilangkan padatan-padatan yang terakumulasi. Bagian bawah yang berlubang tertutup oleh batuan atau kerikil setinggi 1 ft atau lebih untuk menahan pasir. Pasir yang biasa digunakan dalam pengolahan air sebagai media filter adalah pasir-pasir kuarsa dalam bentuk yang seragam. Kokas yang dihancurkan biasanya digunakan untuk menyaring asam sulfur. Batu kapur biasanya digunakan untuk membersihkan cairan organik baik dalam filtrasi maupun adsorbsi. Hal yang harus diperhatikan dalam filter gravitasi, bongkahan-bongkahan



kasar (batu atau kerikil) diletakkan bagian atas balok berpori (cake) untuk menahan materi-materi kecil yang ada di atasnya (pasir, dll). Materi yang berbeda ukurannya harus diletakkan dengan membentuk lapisan-lapisan sehingga dapat bercampur dan ukuran untuk setiap materi harusnya sama untuk menyediakan pori-pori dan kemampuan yang maksimal. b. Filter Pelat dan Bingkai Filter tekanan biasanya tersusun dari pelat-pelat dan bingkai-bingkai. Pada filter ini pelat-pelat dan bingkai-bingkai disusun secara bergantian dengan filter kain dengan arah berkebalikan pada tiap pelat. Pemasangannya dilakukan secara bersamaan sebagai kesatuan gaya mekanik (oleh sekrup / secara hidrolik).



18



Ada beberapa macam tipe bertekanan yang menggunakan pelat dan bingkai. Yang paling sederhana mempunyai salah satu saluran tunggal mengenali suspensi pada pencucian dan pembukaan tunggal pada setiap pelat untuk mangalirkan cairan (pada pengiriman terbuka). Tipe yang lain mempunyai saluran terpisah untuk membedakan suspensi dan air pencucian tetapi ada juga yang menggunakan saluran terpisah untuk memisahkan suspensi dan air pencucian (pada pengiriman tertutup). Saluran ini biasanya terdapat di pojok atau di tengah atau tepat di tengah. Umpan suspensi masuk malalui saluran yang terbentuk dari lubang-lubang pada pojok kanan atas antara pelat dan bingkai. Dari saluran ini, suspensi masuk ke bingkai menuju ruang di antara pelat-pelat. Tekanan pada suspensi diumpankan pada proses penekanan untuk menghasilkan filtrat. Filtrat tersebut menuju ruang-ruang diantara kain dan pelat melalui kain-kain dari kedua sisi pelat ke keluaran yang berupa klep atau menuju saluran kedua yang dibentuk oleh lubang-lubang pada pojok lain dari pelat dan bingkai dengan keluaran yang didukung oleh pelat-pelat tidak oleh bingkai. Baik keluaran melalui saluran atau melalui keran atau klep dan pelat dilubangi atau dibuat dengan filtrat, memasuki keluaran melalui sisi pelat. Padatan dalam suspensi berakumulasi dalam kain pada sisi sebaliknya dari pelat-pelat. Setelah beberapa waktu sebagian kecil ruang diantara pelat tersedia untuk suspensi, dan umpan dimatikan. Jika cake dicuci, fluida pencuci di dalamnya disalurkan ke dalam suspensi atau masukan campuran bi balik suspensi, masuk ke cake kurang lebih dari tengah bingkai, dan lewat menuju pelat pada kedua sisi. Setelah cake dicuci, aliran ini terhenti, gaya yang menahan pelat dilepaskan, pelat dan bingkai terbuka seketika, dan cake dihilangkan atau dibuang ke dalam lubang di bawah penekan. Setelah pembuangan selesai, penekan ditutup lagi dengan memberikan gaya mekanik untuk mengunci pelat dan bingkai bersamaan, dan sebuah siklus baru filtrasi dimulai.



19



Pencucian dapat dikeluarkan terpisah dari filtrat dengan menyediakan kedua keluaran bawah melalui keran dan sebuah saluran terpisah pada pojok lainnya dari pelat. Pencucian sederhana adalah ketika pencucian mengalir melalui cake dengan jalan yang sama seperti filtrat. Ekspresi “trhough washing” atau “every other pelate washing” membutuhkan penggunaan dua tipe pelat yang berbeda. Pelat yang bukan pencuci (satu tombol) dan pelat pencuci (tiga tombol) diisikan dalam penekan diantara bingkai (dua tombol). Umpan memasuki bingkai seperti sebelumnya. Pencucian memasuki setiap pelat dan melewati dua cake pada bingkai di kedua sisi pelat, meninggalkan keran pada pelat bukan pencuci (satu tombol). Metode ini memerlukan klep yang tertutup pada pelat-pelat (tiga tombol) ke dalam masukan pencuci. Semua tipe pelat ini dapat didesain untuk mengoperasikan pada pengiriman tertutup dengan menyediakan saluran ketiga yang dibentuk oleh lubang di sebelah pojok kanan bawah pelat dan bingkai. Empat saluran memungkinkan untuk mengoperasikan dengan menggunakan pengiriman tertutup dengan keluaran terpisah untuk filtrat dan pencucian. Umpan suspensi masuk ke setiap bingkai melalui saluran kanan atas (tidak ada pembukaan dari saluran ini ke pelat manapun). Filtrat meninggalkan setiap pelat menuju saluran kiri bawah bingkai penuh dengan cake. Pencucian masuk melalui saluran kiri atas ke setiap pelat menuju cake ganda di antara bingkai pada sisi lain pelat ini dan keluar melalui saluran kanan bawah pada pelat pengganti (satu tombol). Selama pencucian keran pada filtrat pada keluaran dan masukan pencucian tertutup. Penekan pelat dan bingkai sangat luas digunakan khususnya ketika cake sangat berharga dan ukurannya sangat kecil. Filter yang kontinyu menggantikan penekan pelat dan bingkai untuk banyak operasi berskala besar.



20



Gambar 1.10 Plat Filter



c. Batch Leaf Filter Filter daun mirip dengan filter pelat dan bingkai, di bagian dalamnya cake disimpan pada setiap sisi daun dan filtrat mengalir keluar melalui saluran dari saringan pembuangan air yang kasar pada daun di antara cake, daun-daun tersebut dibenamkan ke dalam suspensi. Filter daun tetap (tipe Sweetland), Filter daun berotasi (tipe Vallez) dimana cake lebih seragam, Filter Kelly dalam posisi terbuka. Filter tertutup dan kran masukan terbuka sehingga suspensi dapat masuk ke selongsong dengan udara yang dipindahkan dari ventilasi ke selongsong atas bagian belakang. Ventilasi dapat tertutup atau dibiarkan terbuka setelah selongsong penuh. Jika kran dibiarkan terbuka, maka kran akan membatasi aliran berlebih dan akan mengembalikan umpan yang berlebih ke tangki pengumpan sehingga dapat memberikan sirkulasi yang lebih baik antara filter daun dan untuk menjaga partikel-partikel besar dari pengendapan filtrasi dilanjutkan sampai ketebalan yang diinginkan tercapai atau filtrasi rata-rata turun secara tajam.



21



Umpan didiamkan sebentar, saluran keluaran terbuka kemudian slurry dialirkan. Tekanan udara rendah dialirkan ke dalam tangki untuk menambahkan solution berlebih. Adanya perbedaan tekanan akan membantu menjaga cake di dalam melawan filter kain. Setelah filter kosong, tutup dapat dibersihkan atau dialiri udara berlebih untuk mengeringkan cake lebih dulu. Untuk kelebihan fluida pencuci dikeringkan pada akhir pencucian dengan cara sama seperti pada kelebihan slurry dan cake dialiri dengan udara. Tutup dibuka dan cake dibuang bertekanan udara. Contoh : pembuatan Mg dari air laut. d. Filter Press Suatu mesin pres bersaringan berisi satu set plat yang didesain untuk menyediakan serangkaian ruang atau kompartemen yang didalamnya padatan dikumpulkan. Plat-plat tersebut dilingkupi medium penyaring seperti kanvas. Lumpur dapat mencapai tiap-tiap kompartemen dengan tekanan tertentu : cairan melalui kanvas dan keluar ke pipa pembuangan, meninggalkan padatan dibelakangnya. Plat dari suatu mesin pres bersaringan dapat berbentuk persegi atau lingkaran, vertikal atau horizontal. Kebanyakan kompartemen padatan dibentuk dengan cetakan plat berbahan polipropelina. Dalam desain lain, kompertemen tersebut dibentuk di dalam cetakan plat berbingkai (plateand-frame press), yang didalamnya terdapat plat persegi panjang yang pada satu sisi dapat diubah-ubah. Pengoperasiannya sebagai berikut : 1. Plat dan bingkai dipasang pada posisi vertikal dalam rak logam, dengan kain melingkupi permukaan setiap plat,dan ditekan dengan keras bersama dengan memutar skrup hidrolik. 2. Lumpur memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai. 3. Lumpur mengalir sepanjang jalur pada satu sudut rangkaian tersebut. 4. Jalur tambahan mengalirkan lumpur dan jalur utama ke dalam setiap bingkai.



22



5.



Padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat.



6.



Cairan



menembus



kain,



menuruni



jalur



pada



permukaan



plat



(corrugation), dan keluar dari mesin press. 7. Setelah merangkai mesin press, lumpur dimasukkan dengan pompa atau tangki bertekanan pada tekanan 3 s.d. 10 atm.



Gambar 1.11 Filter Press Perawatan filtrasi harus dirawat secara kontinu agar umur pakai peralatan menjadi lebih panjang. Langkah-langkah perawatan sebagai berikut : 



Media penyaring dibersihkan dengan diblower menggunakan udara sehingga partikel-partikel yang ada di pori-pori penyaring tidak menempel lagi.







Kantong penyaring untuk pembersih gas juga dibersihkan adri media padatan atau partikel.







Penyaring bercangkang dan berdaun juga dibersihkan dari debu dan karat sehingga media penyaringan tersebut akan bekerja secara optimum



23



2.5. PENGENDAP(DECANTER) Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditransport oleh media air, angin, es, atau gletserdi suatu cekungan. Delta yang terdapat di mulut-mulut sungai adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang diangkut oleh air sungai, sedangkan bukit pasir (sand dunes) yang terdapat di gurun dan di tepi pantai adalah pengendapan dari material-material yang diangkut oleh angin. sedimentasi dapat dibedakan: a.sedimentasi air terjadi di sungai. b.sedimentasi angi biasanya disebut sedimentasi aeolis c.sedimentasi gletser mengahasilkan drumlin,moraine,ketles,dan esker. 2.6. PERALATAN PENGENDAPAN Alat pengendap yang sering digunakan ialah kolam pengendap dan ruang pengendap. 1. Kolam Pengendap Kolam pengendap sangat bermanfaat dalam skala besar. Hal ini karena kolam pengendap mempunyai diameter yang besar berkisar antara 30-3000 ft. Alat ini banyak dipakai dalam pengolahan air limbah dan penjernihan air. Kolam pegendap yang dilengkapi dengan pengaduk mekanik biasanya besar, dengan diameter 30-300 ft(10-100 m) dengan kedalaman 8-12ft (2,5-3,5 m). Untuk partikel-partikel yang mengendap dengan cepat tangki pengendap tumpak kerucut kontinu biasanya cukup memadai. Dasar alat ini bisa datar bisa pula kerucut dangkal. Bubur umpan yang encer mengalir melalui suatu palung miring. Cairan itu lalu mengalir secara radial dengan kecepatan yang kian berkurang, sehingga memungkinkan zar padat itu mengendap ke dasar tangki. Lengan-lengan penggarukitu



mengaduk



lumpur



secara



perlahan-lahan



dan



mengumpulkannya ke tengah tangki, sehingga dapat menalir dari situ kedalam bukaan besar yang bermuara pada pipa masuk pompa lumpur.



24



Kolam pengendap ini biasabta bermafaat bila kita mempunyaibubur encer dalam volume besar yang harus ditebal seperti pada pembuatan semen atau produksi magnesium dari air laut.



2. Ruang Pengendap Ruang pengendap pada prinsipnya adalah suatu saluran air gas yang diperlebar. Ketika memasuki ruang tersebut, kecepatan alirab menjadi lebih kecil sehingga tahanan partikel terhadapaliran menurun, oleh karenanya partikel tidak lagi terbawa oleh aliran gas sehingga akan terjatuh dan dapat dipisahkan.



2.7. SENTRIFUGASI Sentrifugasi adalah alat untuk mempercepat proses sedimentasi yang pada prosesnya menggunakan gaya sentrifugal. Alat ini banyak digunkan pada industri karena pada proses sentrifugasinya dicapai percepatan500 hingga 1000 keli percepatan gravitasi bumi, yag meningkatkan kecepatan pengendapan hingga 30 hari.



Faktor-faktor Pemilihan Alat Alat sentrifugasi penjernih yang sering digunakan ialah separator dan decanter, decanter terbagi menjadi dua yaitu : -



Dekanter Sentrifugal Tabung : Alat ini sangat efektif untukmemisahkan zat cair dengan zat cair



-



Dekanter Sentrifugal Piring : Alat ini sangat bermanfaat dalam memisahkan zat cair dengan zat cair tertentu



Dekanter Sentrifugasi Zat cair yang tak bercampur (immiscible) dipisahkan secara industri dalam dekanter (pengendap tuang) sentrifugal (centrifugal decanter). Gaya pisah di sini jauh lebih besar dari gaya gravitasi dan bekerja pada arah menjauh dari sumbu putaran dan bukan ke arah bawah ke permukaan bumi. Jenis-jenis utama dekanter



25



sentrifugal adalah mesin sentrifugal tabung (tubular centrifuge) dan mesin sentrifugal piring (disk centrifuge). 1. Dekanter Sentrifgal Tabung Mesin pisah sentrifugal tabung memiliki mangkuk tinggi dan sempit, dengan diameter 4 – 6 inch (100 – 150 mm) dan berputar didalam rumah stationer pada kecepatan kira-kira 15.000 put/menit. Umpan masuk dari nosel stationer dari suatu bukaan pada dasar mangkuk. Zat cair terpisah dari dua lapisan di dalam mangkuk itu. Lapisan yang disebelah dalam atau lapisan ringan menumpuh dari tanggul dibagian atas mangkuk dan terlempar keluar ke tutup pembuang yang stationer dan dari situ ke suatu corot. Zat cair berat mengalir melalui sebuah tanggul lain ke tutup dan corot pembuang sendiri. Tanggul yang dilewati aliran zat cair berat dapat ditanggalkan dan digant dengan tanggul lain yang ukuran bukaannya berbeda. Pada beberapa rancang zat cair itu keluar dengan tekanan dan posisi antar muka itu diatur dengan suatu kutub luar pada pipa pembuang.



2. Dekanter Sentrifugal Piring Dekanter ini terdiri dari sebuah mangkuk yang pendek dan lebar, diameter 8-20 inch (200-500 mm) yang berputar pada suatu sumbu vertikal. Mangkuk ini datar pada bagian dasar dan berbentuk kerucut pada bagian atas. Umpan masuk dari atas melalui suatu pipa stationer ke dalam leher mangkok. Dua lapisan zat cairakan terbentuk seperti pada dekanter sentrifugal tabung masing-masing mengalir melalui tanggul yang dapat diatur tingginya ke cocot pembuang terpisah. Di dlam mangkuk itu dan berputar bersama itu ada beberapa “piring” yaang tersusun dengan jarak yang terpisah kecil, yang sebetulnya terdiri dari kerucut lembaran logamm yang tersusun satu diatas yang lain. Pada setiap piring terdapat lubang berpasang kira-kira pada jarak ditengah-tengah antara poros dan dinding mangkuk. Lubang-lubang itu membentuk saluran tempat zat cair itu lewat. Dalam operasinya, zat cair itu umpan masuk kedaam mangkuk dari bawah, lalu mengalir keatas melalui piring-piring. Zat berat akan terlempar keluar dan mendorong zat cair yang ringan kearah mangkuk. Dalam 26



perjalanannya keluar, zat cair berat akan menumbuk bagian bawah piring dan mengalir dibawah itu kebinggir mangkuk tanpa terpaksa bertumbukkan lagi dengan zar cair yang ringan. Zat cair ringan, demikian pula mengalir mengalami kedalam dan ke atas permukaan atas piring. Oleh karena itu jarak antara piringpiring itu sangat rapat, jarak yang ditempuh oleh setia[ tetesan zat cair untuk keluar dari fase lahi pendek saja, jeuh lebih pendek dari dalam dekanter sentrifugal tabung dimana lapisan zat cairnya tebal. Dekanter sentrifugal piring sangatbermanfaat dalam hal yang menjadi tujuan bukanlahpemisahan penuh tetapi hanyalah pemekatan konsentrasi dalam satu fase fluida, seperti dalam pemisahan lemak dari susu dan pemekatan lateks.



3. Separator Lumpur Dalam mesin sentrifugal buangan nosel zat padatnya keluar dari mangkuk dibawah permukaan zat cair dan karena itu membawa ikut sejumlah zat cair bening dan lumpur “kering” yang berat, zat padat yang mengenda harus didorong secara mekanik dari zat cair dan diberikan kesempatan untuk mengering selama masih berada dibawaj pengaruh gaya sentrifugal. Hal ini dilakukan didlam separator lumpur. Pada mesin sentrifugal konveyor heliksini terdapat sebuah mangkuk berbentuk silinder dengan ujungyang berbentuk kerucut yang berputar pada suatu sumbu horizontal. Umpan masuuk melalui pipa aksial yang stationer dan menyemprot keluar kedalam suatu “kolam” atau lapisan analus zat cair didalam mangku silinder. Zat cair hasil klarifikasi mengalirmelalui sebuahlubang-lubang ini menentukan tebal lapisan analus zat cair didalam mangkuk. Zat padat mengendap melalui zat cair ke permukaan dalam mangkuk sebuah konveyor heliks yang berputar sedikit lambat dari mangkuk itu mendorong zat padat keluar kolam dan naik ke “pantai” ke bukaan pembuang pada ujung kerucut yang kecil. Zat cair pencuci dapat disemprotkan pada zat cair itu pada waktu zat padat itu bergerak ke arah pantai, sehingga mengeluarkan ketidakmuniannya. Aliran pencuci mengalir kedalam kolam da keluar bersama cairan. Lumpur yang sudah dikeluarkan cairannya dan cairan



27



klarifikasi terbuang keluar dari mangkuk itu kedalam berbagai bagian rumahan dan keluar dari satu melalui bukaan-bukaan yang disediakan.



28



BAB III PENUTUP KESIMPULAN - Filtrasi adalah proses pemisahan dari campuran heterogen yang mengandung cairan dan partikel-partikel padat dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan partikelpartikel padat. -



Faktor-faktor yang penting dalam laju filtrasi : a. Tekanan dari umpan kesisi media filtrasi b. Viskosotas filtrasi c. Hambatan filter cake d. Hambatan media filter dan lapisan awal dipaake



-



Faktor-faktor yang mempengaruhi filtrasi adalah : a. Dabit filtrasi b. Konsentrasi kekeruhan c. Temperatur d. Kedalaman media, ukuran, dan material e. Pencucian f. Tinggi muka air diatas media dan kehilangan tekanan



-



Klasifikasi filter yaitu : a. Penyaring gaya berat(gravity filters) b. Penyaring tekanan(pressure filters) c. Penyaring vakum(vaccum filters) d. Penyaring sentrifugal(centrifugal filters)



-



Sedimentasi ialah pemisahan bahan secara mekanik berasarkan perbedaan kerapatan (density) nya, dengan memanfaatkan pengaruh gaya berat atau gaya sentrifugal



-



Peralatan pengendap terdiri dari : a. Kolam pengendap b. Ruang pengendap



29



DAFTAR PUSTAKA Amin, JM .dkk. 2014. Modul Kuliah Peralatan Industri Proses I. Politeknik Negeri Sriwijaya : Palembang. http://kelasempatki013.blogspot.com/ http://saddamarafat13026.blog.teknikindustri.ft.mercubuana.ac.id/ http://airminum.globalmuliaperkasa.com/2012/11/penyaringan-filtrasi.html



30