buku alat industri kimia
DESCRIPTION
berisi tentang macam-macam alat alat kimia di dalam industriTRANSCRIPT
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 1
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 2
BAB I
PENDAHULUAN
Alat industri kimia :
- Alat penyimpan
- Alat pengumpan
- Alat transpor zat padat
- Alat transpor zat cair dan sistem pemipaan
- Pompa
- Alat pengendap debu
- Alat kompresi gas
- Alat pemecah dan penggiling
- Ayakan
- Penyaring
- Penguap
- Alat pemusing
Pembicaraan alat indutri kimia ditekankan pada :
- Gambar
- Prinsip
- Bagian-bagian penting
- Kerja alat
- Membicarakan “Unit Operation” yang tidak ada dalam Operasi Teknik
Kimia (OTK)
Dalam suatu industri biasanya melalui tahapan sebagai berikut, yakni :
Gambar 1. Tahapan proses dalam AIK
Perpindahan
panas Ekonomi
Teknik
Operasi Teknik
Kimia
Sertifikasi
Penjualan Pemisahan Reaksi Persiapan
Bahan
Alat Industri
Kimia
Tempat penyimpanan
Transpor dalam pabrik
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 3
BAB II
PENYIMPANAN
Penyimpanan bahan tergantung dari sifat masing-masing bahan. Proses
penyimpanan bisa pada :
- Permulaan proses (bahan kayu)
- Tengah-tengah proses (bahan antara)
- Akhir proses (bahan jadi)
Ukuran alat penyimpan tergantung pada kebutuhan proses. Bahan yang
disimpan tergantung dari kapasitas pabrik dan mudah atau sukarnya didapat bahan
tersebut. Biasanya bahan baku cukup untuk 1 bulan operasi. Penyimpanan bahan
baku dapat dilakukan dengan dua cara, yakni :
1. Di luar (outdoor)
2. Di dalam (in door)
II.I Penyimpanan di luar
Syarat-syarat agar suatu bahan bisa disimpan di luar, yakni :
- Tidak rusak oleh panas dan hujan (atmosfer)
- Cukup dengan perlindungan yang sedikit
- Membutuhkan biaya yang lebih murah
Contoh penyimpanan di luar, yakni :
- Pabrik nitrogen dari udara
- Bahan baku sulfur
- Kayu untuk membuat kokas, di luar tambah kering dan terkena hujan
ada bahan yang bisa terekstraksi
Untuk bahan yang rusak karena atmosfer, harus disimpan di dalam.
Contohnya pabrik-pabrik kimia. Penanganan (handling) yang dipakai
untuk penyimpanan di luar, yakni :
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 4
1. Traveling Bridge
Alat ini biasanya hanya ada pada pabrik-pabrik yang besar.
Penanganan pengangkutan memakai lori melalui rel kereta.
Gambar 2. Traveling bridge
2. Locomotive Crane / Truck
Alat ini untuk memindahkan bahan ke alat pengangkut, atau
mengambil dari alat pengangkut. Biasanya dengan locomotive atau
dengan truck. Sebagia contoh penanganan pengangkutan bahan baku
belerang.
Gambar 3. Locomotive crane
3. Monorail Car dan Cableway Car
- Monorail Car
Alat ini digunakan untuk mengambil bahan dari alat pengangkut,
maupun memasukkan ke alat pengangkut.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 5
Gambar 4. Monorail Car
- Cableway Car
Alat ini untuk mengangkat bahan dari alat pengangkut maupun ke
dalam alat pengangkut. Alat ini dapat dilayani dari jarak jauh.
Gambar 5. Cableway Car
4. Drag Scraper System
Alat ini dipakai untuk memindahkan bahan dari tumpukan ke alat
pengangkut.
Gambar 6. Drag Scraper System
Alat tersebut bisa dipasang beberapa set di daerah penyimpanan.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 6
Gambar 7. Satu set Drag Scraper
II.II Penyimpanan di dalam
Penyimpanan di dalam bisa dipakai untuk menyimpan bahan padat,
cair, dan gas.
A. Penyimpanan bahan padat
Penyimpanan bahan tidak boleh dilakukan dengan sembarangan,
tetapi harus dilakukan dengan cara-cara benar. Bahan yang disimpan harus
mendapat perlakuan sebagai berikut :
- Bahan tersebut harus dilindungi.
- Bahan harus disimpan dalam gudang dan dalam wadah-wadah sesuai
dengan jenis bahan yang disimpan.
- Pengambilan bahan dari atas.
- Untuk penyimpanan dari atas dan pengambilan dari bawah, maka
digunakan belt conveyor.
Gambar 8. Penyimpanan dengan belt
- Bila jumlahnya sedikit, maka digunakan alat “Industrial truck”.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 7
Untuk bahan yang halus digunakan beberapa alat, yakni :
1. Bunker
Pengisian bunker bisa dengan beberapa alat :
- Elevator
- Belt Conveyor
Gambar 9. Bunker
Bentuk bunker kebanyakan berupa silinder, namun demikian
bisa kemungkinan dngan bentuk lain. Syarat bahan yang disimpan
dalam bunker harus bersifat “Free flowing”, artinya pengeluarannya
disebabkan gaya beratnya sendiri (mengalir sendiri). Untuk bahan
yang mudah menggumpal, maka harus ada alat bantu propeler (baling-
baling di bawahnya) untuk menjadikan free flowing.
2. Silo
Untuk jumlah yang besar dan bahan halus diletakkan pada
tanah, di bawahnya digali untuk melewatkan truk atau lori
(pengangkut). Apabila terjadi penggumpalan maka dipakai hembusan
udara tekan.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 8
Gambar 10. Silo
Umpan masuk dengan “Pnuematik” atau elevator bisa juga
dengan belt conveyor. Bila bahan perlu dilindungi maka bisa
dimasukkan dalam kantong-kantong yang dilapisi plastik, sehingga
kuat dan tahan lembab.
Silo biasanya dipakai pada hasil akhir (finish product). Sebagai
contoh pupuk dan semen.
B. Penyimpanan bahan cair
Penyimpanan bahan cair bisa dilakukan di luar maupun di
dalam ruangan. Penyimpanan dalam “Bulk” atau wadah yang bersifat
terbuka atau tertutup. Bentuk reservoir :
Gambar 11. Bentuk reservoir
Bentuk tangki biasanya mempunyai penampang lintang berupa
lingkaran. Untuk bentuk tangki perlu memperhatikan tekanan uap, ini
sangat tergantung sifat zat cair yang disimpan dan hal tersebut akan
mempengaruhi perhitungan tebal dan bentuk tangki. Bahan cair
T
P
L
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 9
biasanya disimpan dalam tangki yang berbentuk silinder. Posisi tangki
bisa dipasang horizontal maupun vertikal.
Gambar 12. Tangki vertikal pada minyak bumi
Bahan tangki biasanya terbuat dari carbon steel, monel, baja
(steel), dan stainless steel. Tangki vertikal biasanya diletakkan di luar
ruang bangunan, sedangkan untuk tangki horizontal bisa diletakkan di
luar maupun di dalam ruangan. Tangki bisa juga ditanam di dalam
tanah. Apabila dalam bentuk dicairkan maka banyak dipakai tangki
berbentuk bola. Dipakai tangki berbentuk bola mempunyai maksud
agar perlindungan terhadap suhu lebih baik karena bentuk
permukaannya lebih sedikit menerima panas dari luar. Tangki
berbentuk bola biasa ditaruh di luar ruangan. Untuk membuat tangki
berbentuk bola lebih sulit daripada bentuk lainnya, sehingga ini
merupakan kelemahan pemakaian tangki berbentuk bola. Kesulitan
terletak pada pengelasan bahan baja supaya menjadi bentuk bola
tersebut. Karakteristik tangki yakni sebagai berikut :
- )(2
33
1 penyimpanH
D
- )(52 pengangkut
D
L
- Bahan : baja
- Contoh : butane, ammonia, N2
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 10
C. Penyimpanan bahan gas / Gas holders
Ada tempat penyimpan gas yang bisa mengatur sendiri yang disebut
“Gas holder”, digambarkan sebagai berikut :
Gambar 13. Gas holder
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 11
BAB III
ALAT PENGUMPAN (FEEDER)
Alat pengumpan masih sangat diperlukan dalam proses walaupun bahan
sudah ada di dalam alat penyimpan. Hal ini diperlukan karena beberapa alasan
sebagai berikut :
- Ingin prose secara kontinyu
- Tugas sebagai pengumpan dalam jumlah teratur dan terkontrol
- Harus mentranspor secara teratur
- Terdiri dari :
a. Alat transpor pendek
b. Corong (hopper)
Macam-macam alat pengumpan adalah sebagai berikut :
1. Gate feeder
Gambar 14. Gate feeder
Dengan mengatur N (kecepatan putar), maka jumlah bahan yang
keluar melalui “gate” bisa diatur. Keluarnya bahan juga tergantung S
(slag) atau amplitudo dari pintu gerbang.
2. Screw conveyor
Alat ini terdiri dari corong (hopper) dan alat transpor pendek yang
berbentuk screw atau bentuk ulir. Pengaturan keluarnya bahan tergantung
pada kecepatan putar dari sumbu screw conveyor (N).
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 12
Gambar 15. Screw conveyor feeder
3. Apron feeder & Vibrating feeder
- Apron feeder
Alat ini merupakan kombinasi antara alat transpor pendek yang
berbentuk apron (ban berjalan yang berbentuk rantai) dan corong
(hopper). Alat ini digunakan untuk mengumpankan bahan-bahan yang
kasar, misalnya abu (ash).
Gambar 16. Apron feeder
- Vibrating feeder
Alat ini dipakai untuk bahan yang lembab, sekaligus sebagai alat
pengering.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 13
Gambar 17. Vibrating feeder
4. Rotating vane feeder
Alat ini pengangkutannya lebih baik daripada apron feeder, karena
mempunyai dua alat pengatur. Kedua alat pengatur tersebut yakni :
- Vane sebagai baling-baling
- Fan sebagai penghembus atau kipas
Gambar 18. Rotating vane feeder
5. Plunger feeder
Alat ini dipakai untuk bahan padatan.
Gambar 19. Plunger feeder
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 14
6. Roll feeder
Roll feeder digunakan untuk bahan yang berbentuk butiran besar
dan penyimpannya dilakukan secara berangsur-angsur, tidak sekaligus
secara serempak.
Gambar 20. Roll feeder
Roll terdiri dari rantai yang berat dan bisa berputar pelan-pelan.
7. Revolving table feeder
Alat revolving table feeder terdiri dari corong dan meja yang mempunyai
sudu. Apabila meja berputar maka bahan akan terdorong keluar oleh sudu-
sudu. Biasanya dipakai untuk bahan yang berbentuk butiran.
Gambar 21. Revolving table feeder
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 15
BAB IV
TRANSPOR ZAT PADAT
Dalam industri biasanya diapakai proses alir, mengapa?
- Ukuran alat bisa lebih kecil
- Pengontrol lebih baik
- Lebih murah
Pada prinsipnya cara pengangkutan secara proses alir ada 2 macam (arah), yakni :
1. Conveyor : yaitu alat transpor yang digunakan pada posisi mendatar.
2. Elevator : yaitu alat transpor yang digunakan pada posisi tegak.
Pengangkutan menurut cara geraknya dibagi menjadi 2 macam, yakni :
1. Secara mekanik
2. Secara pneumatik
A. Secara Mekanik
Mengalirnya bahan disebabkan karena alat yang bergerak. Pada dasarnya ada
dua cara mengalirnya bahan, yakni :
1. Scrapper : yaitu dengan cara menggaruk atau mendorong. Biasanya
dipakai untuk jarak pendek. Jika dipakai untuk jarak yang cukup panjang
bisa riskan, karena bisa timbul kerusakan yang disebabkan adanya
gesekan.
2. Carrier : yaitu dengan cara membawa. Bisa dipakai untuk jarak
yang cukup panjang, karena gesekannya menjadi lebih kecil dan transpor
bahan menjadi lebih efisien.
Pemilihan alat ditinjau dari :
- Sifat bahan
- Jumlah bahan
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 16
- Segi teknis
- Ekonomi, diperhatikan first cost dan perawatannya.
A.1. Conveyor Mechanical Scrapper
Conveyor mekanikal scrapper sering disebut conveyor saja, misal :
- Screw conveyor
- Ribbon conveyor
- Flight conveyor
- Drag conveyor
- Reddler “en masse” conveyor
Contoh :
1. Screw conveyor
Biasanya dipasang datar atau miring (slope down), tetapi bisa juga
dipasang slope up apabila bulk density bahannya kecil. Bila yang
ditranspor bahan yang keras maka screw akan banyak aus dan bahan akan
pecah, sehingga kurang baik. Alat screw conveyor ini biasanya dipakai
untuk bahan yang halus atau agak kasar dengan ukuran butir sekitar 2
sampai 3 cm.
Gambar 22. Screw Conveyor
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 17
d = jarak , tergantung bahan yang ditranspor, bila tepung maka harga d
harus besar atau lebar sebab tepungakan mudah menyumbat.
Contoh :
Pabrik susu (milk)
Panjang sheet steel = 10 ft (ingat standard 8, 10, 12)
Weight of material = 50 lb/cuft (ingat class C)
Capasity = 1000 cfh (cubic feet per hour)
Berapa : Power? rpm?
33000
/501060
1000
33000
Fcuftlbftcfm
hp
FWLChp
Nilai F dari tabel 16-6 mis : 2,5
6,0
33000
5,2501060
100
hp
hp
Apabila ketemu 2, maka kalikan 2
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 18
2 s/d 4, maka kalikan 1,5
Dari fig 16-20 dibaca,
Maka max speed = 80 rpm
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 19
2. Ribbon conveyor
Gambar 23. Ribbon Conveyor
Ribbon conveyor mempunyai sifat mencampur (mixing) yang lebih
baik daripada screw conveyor. Dipakai untuk alat kristalisasi (terjadi
dengan pangadukan pelan-pelan). Untuk pencampuran yang lebih baik lagi,
ribbon yang sudah ada diberi dayung.
Gambar 24. Ribbon diberi dayung
- Hasilnya pasta
- Sifat mixing baik
- Sifat transpor jelek
Bila tranpor 2 arah :
Gambar 25. Dua arah
Bila transpor vertikal :
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 20
Gambar 26. Arah Vertikal
3. Flight conveyor
Gambar 27. Flight Conveyor
Rantai akan bergerak oleh roda gigi (sprocket). Rantai bisa dibuat
double (kanan-kiri) untuk mengangkut bahan basah sehingga harus kuat.
Untuk bahan yang berat dipakai penyangga atau rel.
Gambar 28. Tumpuan
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 21
Untuk bahan yang halus / tepung, kanan-kiri diberi plat, sehingga
kapasitas berat.
4. Drag conveyor
Gambar 29. Drag Conveyor
Drag conveyor untuk klarifikasi memisah zat padat dari zair cair.
Gambar 30. Drag Conveyor
5. Reddler “en masse”
Gambar 31. Raddler “en masse”
- Untuk bahan yang butirannya halus
- Hanya sebagian saja yang terbawa oleh flight
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 22
- Bahan didorong oleh bahan yang lain
A.2. Conveyor Mechanical Carrier
Conveyor mechanical carrier sering disebut carrier conveyor.
Contoh :
A.2.1. Transpor Mendatar
1. Belt Conveyor (Alat Transpor Sabuk)
Gambar 32. Belt conveyor
- Penyangga atas lebih banyak
- Sikat untuk membersihkan bahan-bahan tepung
- Bahan belt :
- Bisa untuk transpor jauh
Bisa dipasang miring tegantung “Angle of repose”, yakni sudut
dimana bahan mulai menggeser jatuh pada papan yang dimiringkan.
- Pasir halus : 15˚
- Lempung : 12˚
- Antracid : 22˚
- Coke : 22˚
- Semen : 23˚
- Sulfur : 23˚
Pulley dibuat menonjol (bombage) agar belt pada tempatnya dan
tetap tegang. Lebar belt yakni berkisar 14 sampai 60 inch.
α
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 23
Macam alat penegang belt :
Belt conveyor banyak digunakan karena mempunyai beberapa kelebihan,
yakni diantaranya :
a. Penggunaan tenaga yang relatif kecil
b. Dapat dibuat konstruksi sederhana
c. Bisa menjamin kontinuitas
d. Bisa dipakai untuk tepung maupun ukuran besar
2. Apron Conveyor
Gambar 33. Apron conveyor
Untuk transpor bahan yang panas, misalnya :
- Abu panas
- Kasar
- Biasanya jarak pendek (dirangkai dengan feeder sebagai alat
pengumpan)
- Untuk bahan yang berat dan kasar
menggantung
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 24
3. Chain Carrier
Gambar 34. Chain carrier
Dipakai dalam industri kecil, transpor dengan ember-ember kecil
yang digantungkan pada rantai.
4. Peck Carrier
Modifikasi dari chain carrier, yakni yang embernya dipasang langsung.
Gambar 35. Peck carrier
A.2.2. Transpor Elevator
Elevator digunakan untuk transpor ke atas. Untuk menarik ember bisa
digunakan belt atau rantai. Belt bisa dipakai untuk bahan yang ringan,
sedangkan untuk bahan yang berat atau berkapasitas besar dipakai rantai
dengan dipasang ember-ember sebagai wadah pengangkut. Transpor elevator
digolongkan ke dalam tiga macam, yakni Centrifugal discharge, Positive
discharge, Continue discharge.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 25
1. Centrifugal discharge
Alat ini biasa dipakai untuk kapasitas kecil. Untuk penarik ember-
ember bisa digunakan belt. Diperlukan kecepatan yang cukup untuk
perputaran “Pulley”, agar cukup kuat untuk melempar bahan keluar
melalui talang dengan gaya sentrifugal.
Gambar 36. Centrifugal discharge
Alat ini biasa dipakai untuk transpor bahan kering dan tidak
menggumpal, misal bahan-bahan berbentuk butiran seperti butiran beras.
Kapasitas bahan yang ditanspor tergantung pada ukuran ember, kecepatan
belt dan kecepatan pulley.
2. Positive discharge
Alat ini bisa dipakai untuk mengangkut bahan yang lembab dan
menggumpal. Ciri alat ini adalah ember-ember untuk membawa bahan
ukurannya besar, ditarik dengan rantai tidak bisa dengan belt dan
mempunyai roda gigi.
Gambar 37. Positive discharge
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 26
Karena dipakai untuk bahan berupa gumpalan maka kapasitasnya
besar, putaran lambat, dan jatuhnya bahan pelan-pelan sehingga perlu
talang.
3. Continue discharge
Gambar 38. Continue discharge
Alat pengangkut continue discharge bisa dipakai untuk tugas
positive discharge, namun ada perbedaaan dalam pengisian yaitu
langsung pada ember-ember. Bisa dipakai untuk kapasitas besar, untuk itu
dipakai rantai bukan belt dan geraknya pelan. Ember yang dipakai
disusun rapat tidak ada jarak, sehingga untuk panjang yang sama bisa
memuat ember yang lebih banyak. Dari ember yang di belakang, bahan
akan tumpah pada punggung ember didepannya dimana punggung ember
tersebut berfungsi sebagai talang.
B. Pneumatik
Ada dua sistem yang dipakai pada alat angkut pneumatik, yakni :
- Sistem vakum
- Sistem tekanan
Untuk instalasi yang kecil lebih banyak dipakai sistem vakum, sedangkan
sistem tekanan untuk instalasi yang besar.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 27
B.1. Sistem Vakum
Pneumatik sistem vakum banyak dipakai dalam industri kimia,
biasanya untuk bahan-bahan yang berbentuk butiran dan tidak terlalu berat
dengan harga densitas sekitar tiga, seperti butiran beras.
Gambar 39. Pneumatik sistem vakum
Bila penyaring sudah kotor, maka penyaring yang ber-filter akan
bekerja bergantian. Hal ini dimaksudkan untuk melindungi masy dan pompa
vakum. Keuntungan sistem vakum ini, yakni :
- Harga murah
- Mudah dipindah karena onderdil-nya cukup kecil
- Tidak hanya untuk horizontal
Kelemahan dari sistem vakum ini, yakni :
- Apabila dipindah-pindah maka pada belokan-belokan akan terjadi gesekan
sehingga akan mudah aus
- Tidak bisa untuk bahan yang tidak boleh jadi kering
Bagian-bagian penting dari instalasi sistem vakum ini adalah :
1. Moncong penghisap
Terbuat dari bahan yang ringan dan alat tidak terlalu besar.
Dibutuhkan jumlah udara yang cukup besar (suction system). Pertama
dengan uda primer, apabila transpor masih kurang baik maka
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 28
dimasukkan lagi udara skunder dan seterusnya, sehingga diperoleh
kondisi yang optimal.
Gambar 40. Moncong penghisap
2. Flexible hose
Pipa dengan bahan karet untuk dilewati bahan yang dihisap
dengan moncong penghisap guna dipindahkan ke suatu tempat yang
diinginkan. Pipa bersifat lentur, bisa dipindah-pindah tempat dan bisa
berbelok-belok.
3. Siklon
Suatu alat khusus yang bisa mengendapkan butiran-butiran yang
ditranspor. Alat ini mempunyai kapasitas tertentu, apabila diinginkan
kapasitas yang lebih besar maka dipakai siklon lebih dari satu. Kapasitas
yang dimaksud dalam alat ini adalah kemampuan atau daya mengendap
butiran. Ada bermacam-macam ukuran siklon tergantung penggunaanya,
misal untuk butiran yang halus dipakai siklon dengan ukuran diameter
kecil.
Gambar 41. Siklon
Prinsip kerja alat siklon adalah gerakan “tangensial”, yaitu karena
adanya gerakan perubahan arah, maka akan kehilangan energi sehingga
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 29
butiran tidak kuat lagi untuk berputar dan menempel pada dinding,
kemudian akan jatuh karena gaya beratnya sendiri.
Udara akan keluar karena disedot oleh pompa vakum, sedangkan
butiran jatuh didasar siklon. Butiran diharapkan bisa keluar dari sikon,
akan tetapi ini perlu perhatian khusus karena tekanan udara di luar lebih
besar dari pada di dalam siklon.
4. Sluice gate
Alat ini semacam baling-baling yang berputar dengan motor
listrik berputar pelan-pelan, dipasang pada ujung pintu keluar dari siklon.
Perputaran diatur sedemikian rupa sehingga bisa keluar, namun udara
dari luar tidak masuk kedalam siklon karena tekanan udara di luar lebih
besar daripada tekanan di dalam siklon yang jauh lebih kecil karena
selalu divakum.
Gambar 42. Sluice gate
Sluice gate merupakan konstruksi pintu keluar pada ujung siklon
yang dihubungkan dengan pipa ke bagian dalam siklon agar tekanan
udara bisa dikondisikan sama, sehingga bahan bisa keluar karena
perputaran baling-baling.
5. Bag filter
Filter dipasang sebagai “Dust control” berguna untuk melindungi
pompa vakum dan juga melindungi masyarakat dari debu yang
berhamburan. Bahan yang dipakai berupa kantong flanel atau kantong
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 30
dari kain berbulu. Kain tersebut mempunyai lubang yang halus, ada serat
yang tidak terikat sehingga debu bisa menempel pada serat tidak terikat
tersebut. Filter ini banyak digunakan dalam industri. Cara membersihkan
alat ini yakni dengan dipukul-pukul agar debunya terlepas.
Gambar 43. Bag filter
B.2. Sistem Tekanan
Gambar 44. Pneumatik sistem tekanan
Udara yang digunakan banyak, karena untuk mendorong dan
mengangkut bahan. Sebagai penekan dipakai centrifugal blower atau
turbo blower. Pada sistem ini, tekanan udara di dalam jauh lebih besar
dibanding di luar sistem sehingga tidak pelru adanya “sluice gate” atau
“rotating gate”.
Timbul masalah dalam memasukkan bahan ke dalam sistem pipa
transpor. Oleh sebab itu pipa transpor dibuat konstruksi khusus yang
dibuat menyempit agar terjadi hentakan aliran udara, sehingga tekanan
disekitar lubang pemasukan lebih rendah sehingga bahan bisa masuk ke
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 31
dalam sistem. Persoalan yang timbul untuk memasukkan bahan diatasi
dengan membuat konstruksi khusus sebagai berikut :
Gambar 45. Konstruksi pemasukkan bahan
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 32
BAB V
TRANSPOR ZAT CAIR
Perlu diketahui transpor zat cair selalu digunakan dalam industri karena
sangat penting keberadaannya. Alat transpor ini biasanya terdiri dari alat-alat :
1. Alat yang memberi tekanan seperti pompa
2. Saluran untuk aliran seperti pipa
3. Alat pengukur seperti flowmeter, manometer
4. Alat pengontrol seperti kran
5. Penampung seperti tangki atau reservoir
Pada bab ini pompa tidak akan disinggung karena akan dibahas pada bab
tersendiri.
A. Pipa
Penggunaan jenis pipa tergantung pada :
a. Bahan konstruksi
b. Ketahanan terhadap tekanan
c. Ukuran
Pipa yang sering digunakan adalah pipa yang :
- Mempunyai penampang untuk aliran kasar
Tubes yang biasa digunakan adalah tubes yang :
- Mempunyai penampang untuk aliran halus
- Ukurannya kecil
Sedangkan untuk bahan plastik semuannya mempunyai penampang yang
halus.
Pipa terbuat dari dua jenis yaitu :
a. Logam
Pipa logam terbagi menjadi dua, yakni :
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 33
- Logam besi seperti baja, besi tuang, dan stainless steel
- Logam bukan besi seperti tembaga, timbal, aluminium, dan nikel
b. Bukan logam
Pipa bukan logam seperti beton, asbes, porelin, gelas, dan polimer.
Pipa-pipa yang tahan korosi biasanya secara mekanik dan thermal
tidak cukup kuat. Pembagian pipa oleh American Standard Association
(ASA) menurut golongannya disebut “Schedule Number” (Schn), yaitu 10,
20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140. Dimana, untuk pipa plastik tidak mengikuti
Schn. Sedangkan rumusnya dapat dituliskan sebagai berikut :
S
PSchn 1000
Dimana,
P adalah tekanan dalam pipa (psi)
S adalah tegangan tarik yang diijinkan (psi)
Contoh :
Jika diketahui nilai P sebesar 350 psi dan nilai S sebesar 10000 psi, berapakah
Schn?
Penyelesaian :
35
10000
3501000
Schn
psi
psiSchn
Sehingga, diambil pipa yang Schn-nya sebesar 40.
Jenis-jenis sambungan pipa terdiri dari :
1. Sambungan uliran (Threaded Connection)
Threaded Connection ini terutama untuk ukuran yang kecil. Pipa
yang lebih kecil dari 12 inch jarang disambung dengan Threaded
Connection. Macam-macam penyambung uliran :
a. Penyambung biasa
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 34
Gambar 46. Sambungan uliran
b. Disebabkan karena ada perubahan ukuran
Gambar 47. Sambungan karena perubahan ukuran
c. Disebabkan karena ada belokan
Gambar 48. Sambungan karena belokan
2. Bell dan Spigot Connection
Gambar 49. Spigot connection
Jenis sambungan ini biasa digunakan untuk ukuran besar, bukan
baja dan yang tidak begitu besar. Kelemahan dari jenis ini masih mdah
bocor. Untuk mencegah kebocoran ini maka dipakai sambungan
mechanical joint dan flexible joint.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 35
3. Sambungan dengan las (Weldet Connection)
Jenis sambungan ini bisa rapat dan tidak ada kesukaran dalam membuat
drat. Pada sambungan ini tidak perlu fitting, konstruksi ringan tetapi tidak
mudah dibuka.
4. Flangea Connection (Flens)
Dalam industri kimia tidak banyak digunakan, tapi pada tempat-tempat
tertentu sambungan ini tetap perlu terutama pada tempat yang telatif
banyak dibuka, misalnya tempat pasang kran, orifice. Flens bisa dipasang
uliran maupun di-las, tetapi biasanya dilapangan banyak ditemui flens
dalam bentuk uliran.
Gambar 50. Flangea connection
B. Kran
Dalam pemilihan kran biasanya tergantung pada :
- Jumlah bahan yang mengalir
- Tipe kran yang akan dipakai
- Perhitungan bahan konstruksi (bahan yang mengalir)
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 36
Bentuk kran tidak hanya satu, seperti yang dijual dipasaran kita hanya
satu macam tetapi ternyata kran tersebut terdiri dari beberapa macam. Adapun
macam-macam dari kran adalah sebagai berikut :
1. Butterfly valve
Gambar 51. Butterfly valve
2. Gate valve
Kran jenis ini digolongkan ke dalam dua jenis, yakni :
a. Tipe rising stem
Banyak dipakai dan biasanya untuk aliran yang besar, dalam
pengaturan lebih baik. Pasak bergerak naik turun berfungsi sebagai
penutup lubang.
b. Tipe non rising stem
Mempunyai ukuran yang relatif kecil, ruang diatasnya sudah tidak ada
tempat sehingga tidak dapat dilihat dengan perasaan. Untuk membuka
dan menutupnya dengan cara diputar.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 37
Gambar 52. Gate valve
3. Plug cock
Biasanya dipakai untuk gas. Cara membuka dan menutupnya dengan plug
seperti pada buret. Kelemahan dari jenis ini kurang bisa mengatur
arus/aliran. Tekanan yang dikehendaki hanya tekanan rendah dan satu lagi
alat ini mudah bocor.
Gambar 53. Plug cock
4. Globe valve
Jenis ini baik untuk mengatur arus. Bentuk luarnya seperti bola (juga gate
valve yang kecil seperti bola). Jenis ini banyak dipakai di pabrik-pabrik.
Biasanya tekanan antara 10 atm sampai dengan 15 atm.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 38
Gambar 54. Globe valve
5. Needle valve
Mempunyai ukuran yang relatif kecil. Konstruksi dari alat ini hampir
menyerupai globe valve, hanya alat ini memakai klep yang dipakai seperti
paku/jarum. Dapat digunakan untuk gas yang bertekanan tinggi, bisa juga
untuk zat cair dalam jumlah kecil. Sedangkan arah arus ditentukan.
Gambar 55. Needle valve
6. Check valve
Bila tiba-tiba timbul tekanan (balik) maka menutup. Alat ini hanya untuk
aliran satu arah sedangkan arah lainnya berfungsi untuk menahan aliran
balik.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 39
Gambar 56. Check valve
7. Ball check
Jenis ini digunakan untuk aliran satu arah vertikal, jika perlu digunakan
per. Bila tiba-tiba ada tekanan dari atas maka bola akan menutup
(pengaman).
Gambar 57. Ball check
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 40
BAB VI
POMPA
Di pasaran pompa telah dikenal orang. Pada bab ini akan dibahas lebih
mendalam mengenai pompa, ada beberapa istilah, yakni :
a. Potensial head
IshdH
Gambar 58. Potensial head
b. Geodetic head
hshdH
Gambar 59. Geodetic head
c. Untuk saluran memanjang digunakan rumus Bernaulli
Fgc
v
gg
ZVPUWgc
v
gg
ZVPUcc
22
2
22222
2
11111
Untuk aliran fluida incompresible dan T konstan, maka :
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 41
Gambar 60. Aliran fluida
)(2
2
1
2
212
12 FWgc
vv
gcg
ZZPP
Aliran terbagi menjadi tiga, yakni :
- Aliran laminer : Re ˂ 2100
Re
64f
- Aliran transisi : 2100 ˂ Re ˂ 4000
- Aliran turbulen : Re ˃ 4000
f dari grafik, dengan rumus d’Arcy atau
fanning.
2
2
2
2
Lv
gcDp
f
gcD
Lvf
p
Pemasukan panas dalam
aliran fluida tidak ada
friksi (F)
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 42
Gambar 61. Grafik d’Arcy
Contoh :
Minyak (bakar) berat mengalir dari A ke B melalui pipa dengan
diameter 6”, letak horizontal, panjang 3000 ft. Jika diketahui bahwa
pA = 155 psi dan pB = 5 psi, kinematic viscosity = 0,00444 ft2/sec,
serta spesific grafity = 0,918 g/cm3. Hitunglah berapa alirannya dalam
cfs?
Penyelesaian :
Menggunakan rumus Bernaulli :
2
2
3
222
222
3,931,377
17,3226000
/4,62918,0
/144/150
222
vf
vf
ftlb
ftminlb
Zg
v
W
p
g
v
D
LfZ
g
v
W
pB
BBA
AA
Dicoba harga f, untuk aliran laminer 64/Re
sec/11,708,0 ftvf
Dicek apakah Re laminer?
7,80000444,0
5,011,7Re
Dvlaminer ˂ 2100
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 43
cfsftQ
DQ
vAQ
4,1sec/4,1
11,74
1
.
3
2
Latihan :
A dan B jaraknya 4000 ft, dihubungkan dengan pipa 6” bahan baja
yang baru. B 50,5 ft lebih tinggi dari A. Tekanan di A dan B masing-
masing 123 psi dan 48,6 psi. Berapa aliran minyak bakar medium pada
70˚F dari A ke B? Jika spesific grafity pada suhu itu sebesar 0,854
g/cm3 dan kinematic viscosity sebesar 0,00444 ft
2/sec.
A. Jenis-jenis pompa
Pompa dapat digolongkan ke dalam 4 golongan utama, yakni :
- Centrifugal pump
- Plunyer pump
- Rotary pump
- Special pump
1. Centrifugal pump
Centrifugal pump disebut juga impuls, hal ini dikarenakan prinsip
kerjanya. Prinsip penambahan energi kecepatan berubah sebagian menjadi
energi tekanan.
Gambar 62. Pompa
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 44
Pembagian impeller :
Gambar 63. Jenis impeller
Dari ketiga pembagian impeller yang umum dipakai yaitu : backward,
sebab mempunyai efisiensi yang tersebar.
Macam-macam :
- Open impeller
Gambar 64. Open impeller
Bisa dipakai untuk yang mengandung suspensi kasar.
- Semi-open impeller
Gambar 65. Semi-open impeller
- Enclosed impeller
Gambar 66. Enclosed impeller
Arah lebih baik, namun tidak dapat untuk suspensi kasar
Blower
biasanya
Open impeller
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 45
Jika diinginkan tekanan yang tinggi (head˃) maka dipasang seri pada satu
sumbu yang disebut “multi stage pumps”, dibuat dalam impeller genap
agar seimbang antara tekanan kiri dan kanan (jumlah antara 2 sampai
dengan 18).
Didalam volute energi gerak diubah menjadi energi tekanan. Bila
diinginkan kapasitas besar maka dipasang paralel.
Gambar 67. Susunan pompa
Mengubah kecepatan menjadi energi tekanan menyebabkan banyak
energi yang hilang karena gesekan sehingga efisiensi menurun. Bila bisa
menurukan turbulensi maka efisiensi akan lebih baik. Untuk itu dipasang
diffuser sehingga efisiensi jauh lebih baik.
Gambar 68. Diffuser
Sudu diffuser dibuat ± 1 daripada sudu putar agar jumlah pukulannya bisa
ditahan sehingga ringan dan gerak berputar menjadi terarah.
Ada pertanyaan, bagaimana permulaan cara pengisiannya?
- Langkah pertama adalah dengan memasang klep kaki, bentuknya
adalah sebagai berikut :
Bila sudu berputar, maka
akan menimbulkan pukulan
yang berat
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 46
Gambar 69. Klep kaki
- Langkah kedua adalah dengan dipancing, selanjutnya bisa menghisap.
Diharapkan bisa menghisap sendiri (self priming), dasarnya adalah :
a. Tekanan dari luar
b. Penumbukan/pencampuran buih dengan menggunakan alat Nagle
pump
Gambar 70. Self priming
Nagle pump mempunyai housing yang terdiri dari dua bagian yaitu inlet
dan outlet, letaknya berada diatas. Prinsip kerja dari alat ini adalah apabila
buih pecah maka airnya kembali dan udara keluar ke atas. Untuk
mempercepat timbulnya buih pada ujung sudu dibuat lubang. Setelah
udara keluar pompa dapat bekerja seperti biasa.
Dengan alat Sihi :
Pada alat ini dalam keadaan tidak bekerja tetap ada air dalam pompa,
bila diputar maka kedudukan air benjol (dangkal dan dalam). Akan
terhempas pada pada outlet sehingga vakum dan pompa bekerja biasa.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 47
Gambar 71. Pompa sihi
Dengan pompa cincin zat cair :
Gambar 72. Pompa cincin zat cair
Pada model ini mempunyai ukuran kecil, pada saat bekerja terjadi
perubahan tekanan. Pada pompa ini dilengkapi dengan sumbu
eksentrik dan housing eksentrik. Pompa ini tidak bekerja sendiri,
sekedar menarik air untuk mengisi pompa yang besar/sesungguhnya.
2. Plunyer pump (Reciprocating pump)
a. Single acting
Membutuhkan tekanan yang besar agar pluger bergerak ke atas,
sehingga apabila klep 1 menutup maka air tetap dikeluarkan karena
tekanan yang besar secara kontinyu.
Single acting digolongkan dalam displacement pump (memindahkan).
Mesin penggeraknya biasanya mesin dengan kapasitas pompa single
acting :
nsFQ ..
Dimana :
F adalah pnp
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 48
s adalah jarak
n adalah putaran
Gambar 73. Pompa single acting
b. Double acting
Gambar 74. Pompa double acting
Jenis pompa ini menggunakan dua pasang klep. Adapun rumus yang
berlaku adalah :
- Untuk kiri : nsFQ ..
- Untuk kanan : nsfFQ ..)(
- Untuk Q total : nsfFQ ..)2(
c. Pompa diferensial
Terdiri dari satu pasang klep. Adapun yang keluar dari klep adalah :
- Ke kiri : )(.. nsF
- Ke kanan : )(..)( nsfF
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 49
- Total keluar : )(.. nsf
Gambar 75. Pompa diferensial
3. Rotary pump
a. Gear pump
Pada gear pump yang berputar hanya satu roda gigi sedangkan yang
lainnya mengikuti. Pada saat berputar ada zat cair yang terbawa
putaran. Jenis pompa ini dibuat dalam ukuran kecil. Contoh
penggunaan dalam lapangan misalnnya untuk transpor bahan lincir
pada mobil. Gear pump ada dua macam yakni :
- External GP
- Internal GP
Gambar 76. External & Internal GP
b. Lobe pump
Lobe pump juga disebut sebagai lobe-keping (cuping). Macam lobe
pump ada dua yakni :
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 50
- Two lobe
- Three lobe
Sedangkan untuk prinsip kerja dari lobe pump sama dengan gear
pump.
Gambar 77. Lobe pump
c. Screw pump
Gambar 78. Screw pump
d. Vane pump
Gambar 79. Vane pump
Sliding vane ≥ 4 digunakan untuk cairan. Sedangkan ˂ 4 misalnya 2
digunakan untuk gas. Pada gas, saat terjadi kebocoran diatasi oleh
cepatnya perputaran. Keluarnya (sliding) dengan gaya sentrifugal.
Pada kecepatan rendah untuk mengatasi kebocoran digunakan per.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 51
Modifikasi dengan gaya sentrifugal ini dapat dilihat pada jenis bucket
vane pump.
e. Camp pump
Gambar 80. Cam pump
Jenis ini geraknya perkisaran dari cam dengan plunger dan
menghasilkan friksi jauh lebih besar.
4. Special pump
Pompa spesial (special pump) terdiri dari beberapa jenis, yaitu :
a. Tungsten pump
gambar 81. Tungsten pump
b. Acid pump
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 52
Gambar 82. Acid pump
c. Jet pump
Gambar 83. Jet pump
d. Hydraulic ram
Gambar 84. Hydraulic ram
Water jet ejector
Steam jet ejector
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 53
e. Air lift
Gambar 85. Air lift
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 54
BAB VII
ALAT PEMECAH DAN PENGGILING
Untuk memepersiapkan umpan ke dalam proses, maka bahan yang ada
dalam penyimpan (bunker/silo) perlu dipersiapkan lebih lanjut yaitu dengan
mengadakan penyesuaian ukuran (size reduction).
Tujuan dari size reduction adalah :
1. Memungkinkan pemisahan padat-padat.
2. Membuat luas permukaan menjadi lebih besar sehingga kecepatan reaksi
lebih cepat.
3. Memperbesar luas permukaan saja. Misalnya pabrik meni semakin besar
luas permukaan (halus) maka semakin besar daya menutupnya.
4. Untuk mendapatkan bahan dengan ukuran dalam batas tertentu, sering
terus diikuti oleh klasifikasi.
Tingkat size reduction ada tiga, yakni sebagai berikut :
1. Coarse size reduction (kasar)
Feed 2 – 96 inch atau lebih
2. Intermediate size reduction
Feed 1 – 3 inch
3. Fine size reduction (halus)
Feed 0,25 – 0,5 inch (0,75)
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 55
A. Size reduction untuk bahan yang keras (˃ 4 skala Mohs)
a. Blake type jaw crusher (black crusher)
Gambar 86. Blake crusher
b. Dodge type jaw crusher (dodge crusher)
Tipe ini digunakan untuk kapasitas kecil yaitu 3 – 100 ton/hari. Gerakan
yang dihasilkan kasar sehingga hasilnya uniform. Poros digerakkan oleh
roda eksentrik dan pitman tanpa togle.
Gambar 87. Dodge crusher
eksentrik
Pitma
Pitma
fixed
Discharge
Toggl
Kapasitas
Pitma
Poros
Eksentrik
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 56
c. Gyratory crusher
Dipakai untuk kapasitas besar dan bahan lunak.
Gambar 88. Gyratory crusher
d. Tootbed roll crusher
Gambar 89. Tootbed roll crusher
Roda
Crushing
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 57
e. Hammer mill
Misalnya coal, fibrous material (bersabut).
Gambar 90. Hammer mill
B. Intermediate size reduction
a. Cone crusher (kerucut)
Gambar 91. Cone crusher
b. Crushing roll
Terdiri dari buah dua silinder berat yang saling berputar berlawanan. Tidak
bergerigi seperti Tootbed rool crusher.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 58
Gambar 92. Crushing roll
Rumus : 2000
60 DpLVT
Dimana :
T adalah kapasitas (ton/jam)
V adalah kecepatan putar (fpm) )72(84300 inDruntukDr
L adalah lebar roll (ft)
Dp adalah jarak roll (ft)
ρ adalah densitas bahan
C. Fine size reduction
a. Ball mill
Penggiling yang prinsip kerjanya ditumbuk dengan bola-bola (kejatuhan).
Gambar 93. Ball mill
Bila diinginkan hasil yang makin halus maka dipakai bola-bola yang kecil.
Pengisian volume 20 – 50 % dan kecepatan putarnya tidak boleh lebih dari
N, dimana bola harus “centrifugal force”.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 59
Rumus :
dDN
65,76
Dimana :
N adalah putaran per menit
D adalah diameter mill (ft)
d adalah bola (ft)
b. Size enlargement (pembesaran ukuran)
Size enlargement merupakan lawan dari size reduction, dimana cara
kerjanya dengan ditekan dan dibentuk. Bisa dengan bahan perekat atau
tidak. Macam-macam dari size enlargement ini antara lain adalah :
1. Extrusion
Bahan dalam keadaan plastis, ditekan melalui orifice sehingga
secara kontinyu dihasilkan barang dengan penampang uniform yang
dikehendaki.
Dalam praktek perlu pengalaman. Biasanya dalam keadaan plastis
dicapai dengan panas, tetapi ada kalanya dengan menambah zat pelarut
atau plasticizer. Yang di-ekstruksi bahan-bahan yang lunak, misalnya
timbal, aluminium, karet, plastik, bahan makanan seperti makaroni dan
lain-lain.
Ekstruksi terbagi dua yaitu diskontinyu (hydraulic press) dan
kontinyu (screw penekan). Hydraulic press sering digunakan untuk
logam sehingga memerlukan tekanan dan temperatur yang tinggi.
Sedangkan screw extrude digunakan untuk menekan bahan jenis karet,
plastik, dan lain-lain.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 60
- Extrusion logam
Gambar 94. Extrusion logam
Biasanya dipasang pada posisi horizontal, tetapi bisa juga vertikal.
Panas membuat permukaan logam yang teroksidasi akan menempel
pada kontainer sehingga operasi dihentikan apabila 90 % dari
logamnya telah tereduksi.
- Extrusion plastik
Plastik diekstrusi dalam keadaan plastis karena panas, dengan atau
tidak dengan adanya zat pelarut yang volatil. Zat pelarut yang volatil
ditambahkan apabila bahan tidak dapat dibuat plastis pada suhu
rendah, sedang pada suhu tinggi terjadi penguraian. Misal : selulose
nitrat, polivinil alkohol.
Gambar 95. Extruction Plastik
2. Molding
Operasi memberi bentuk (termasuk di dalamnya menuang,
laminating, extruding, dll). Dalam plastik yang distruction molding
yaitu mengubah partikel zat padat menjadi bentuk yang dikehendaki
dengan mempergunakan panas untuk melunakkan bahannya dan
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 61
tekanan untuk melekatkan bagian-bagiannya diikuti oleh pemberian
bentuk bahan plastis itu.
Plastik terbagi menjadi dua jenis, yakni :
- Thermoplastic
Bahan yang melunak bila dipanaskan dan mengeras pada pendingin
(dapat diulangi tanpa merusak bahannya).
- Thermoseting
Dari molding powder melunak pada pemanasan, tetapi mengeras
pada pemenasan selanjutnya dan tidak dapat melunak lagi.
a. Compression molding
Pada thermoplastic harus didinginkan terlebih dahulu, tetapi pada
thermoseting pemanasan dilanjutkan sambil ditekan.
Gambar 96. Compression molding
b. Transfer molding
Pada thermoseting bahan dipanaskan sampai lunak sambil ditekan
sampai mengalir ke dalam mold sehingga tidak merusak metal.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 62
Gambar 97. Transfer molding
c. Injection molding (Thermoplast)
Gambar 98. Injection molding
d. Jet molding (Thermoset bisa juga Thermoplast)
99. Jet molding
3. Compacting
Pada alat jenis ini bahan dikompakkan supaya tidak berdebu dan
berkurang mengempalnya bila hygroscopis. Compacting terbagi dua,
yakni :
- Granulation
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 63
Bahan dari tepung dapat dengan atau tidak dengan perekat, misalnya
gum dan lain-lain.
Gambar 100. Granulation
- Pelleting machine
Biasanya digunakan untuk membuat makanan ayam atau burung.
Gambar 101. Pelleting
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 64
BAB VIII
SCREENING (MENGAYAK)
A. Alat screening umum
Pemisahan menurut ukuran dari bahan-bahan yang bermacam-macam
ukuran menjadi bagian-bagian yang ukurannya lebih uniform dari campuran
aslinya dengan menggunakan ayakan.
Ada dua macam pengayakan yaitu :
a. Pengayakan kering (dry screening)
b. Pengayakan basah (wet screenig)
Pada pengayakan kering harus betul-betul kering dan bebas dari
kandungan uap air. Sedangkan pada pengayakan basah harus ditambah
dengan air supaya membawa material ayakan.
Cara menyatakn fraksi adalah dalam ayakan ada bahan yang tertahan
dan ada yang menerusi ayakan. Bahan yang ditahan ayakan disebut dengan
oversize atau bahan (+). Sedangkan bahan yang menerusi ayakan disebut
dengan undersize atau bahan (+).
Ukuran bahan terbagi dalam 3 golongan yaitu :
a. Golongan I
- Oversize ¼ inch
- Through ¼ inch on 1/8 inch
- Through 1/8 inch on 1/16 inch
- Undersize 1/16 inch
b. Golongan II
- +1/4 inch
- -1/4 inch, +1/8 inch
- -1/8 inch, +1/16 inch
- -1/16 inch
c. Golongan III
- ¼ inch
- ¼ inch , 1/8 inch
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 65
- 1/8 inch, 1/16 inch
- -1/16 inch
Beberapa istilah untuk screening antara lain :
a. Sizing
Adalah screening suatu umpan (feed) yang mengandung ± 60 % undersize.
b. Sclaping
Adalah screening suatu feed yang mengandung 85 – 95 % bahan yang
relatif kecil terhadap screen mesh.
c. Bypassing
Adalah screening yang feed-nya hanya mengandung 5 – 20 % through.
d. Sieve scale
Tingkat ukuran dari lubang screen.
Contoh :
STANDARD ASTM
Mesh mm Inches
3 ½ 5,60 0,2205
4 4,75 0,1870
5 4,00 0,1575
6 3,35 0,1379
7 2,80 0,1102
8 2,36 0,0929
9 2,00 0,0787
e. Mesh
Ada dua pengetian yaitu :
- Dalam screen yang kasar arti mesh adalah jarak antara kawat atau baris
yang berdekatan.
- Dalam screen yang halus arti mesh adalah jumlah lubang tiap 1 inch.
Contoh :
200 mesh berarti setiap 1 inch (panjang) dari screen terdapat 200 lubang.
Semakin besar mesh maka semakin halus hasilnya.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 66
f. Aperture (screen size)
Aperature adalah ukuran linier beban minimum dari lubang screen, diberi
simbol A dengan ukuran milimeter atau inch.
g. Open area (diberi simbol P)
2
2
2
1 MDDA
AP
Dimana :
A adalah aperture
D adalah diameter kawat
D adalah mesh
Tujuan dari screening adalah :
1. Sclaping umumnya untuk size reduction mengambil fines dalam size
reduction sehingga bisa menghemat tenaga yang digunakan dan
menghindarkan grinding yang berlebihan.
2. Memisahkan hasil dalam ukuran yang baik untuk ukuran-ukuran yang
komersial.
3. Untuk menyempurnakan langkah dalam proses.
Dalam screening secara umum dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 102. Proses screening
Dimana :
F adalah berat total umpan pada screen
P adalah berat total hasil dari screen
R adalah berat total yang ditolak screen
XF adalah fraksi berat material yang diinginkan dalam umpan
Xp adalah fraksi berat material yang dinginkan dalam hasil
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 67
XR adalah fraksi berat material yang dinginkan dalam reject
Rumus neraca massa total :
RPF
Rumus neraca komponen :
RPF XRXPXF ...
Beberapa rumus :
1. Recovery yaitu perbandingan antara material yang diinginkan di dalam
produk dibanding dengan material yang diingini di dalam umpan.
FX
PXery
F
P
.
.covRe
2. Rejection yaitu perbandingan antara material yang tidak diinginkan di
dalam reject dibanding dengan material yang tidak diinginkan di dalam
umpan. Yang dimaksud rejection bisa ditulis sebagai berikut :
Rejection = diinginkantidakyangmaterialdarierycovRe1
=
umpandalamdiditolakyangmaterial
produkdalamdiditolakyangmaterial1
=
FX
PX
F
P
1
11
= FX
PXPFXF
F
PF
1
= FX
PXFXR
F
PF
1
)(
= FX
RXR
F
R
1
= FX
RX
F
R
1
1
3. Effectiveness
Effectiveness = Recovery Rejection
=
FX
PX
FX
PX
F
P
F
p
1
11
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 68
Menimbang umpan dan produk adalah suatu pekerjaan yang tidak praktis,
maka lebih baik menimbang sampel saja sehingga F, P, dan R
dieliminasikan.
Gunakan persamaan neraca massa total dan neraca komponen :
)3(
)()(
)(
)1()2(
)2(1
)1(
RP
RF
RPRF
RRPF
RPF
RPF
XX
XX
F
P
XXPXXF
PXFXPXFX
PFXPXFX
PFRRPF
RXPXFX
Dari pernyataan tersebut, maka didapat :
Rejection = FX
PX
F
P subtitusikan persamaan (3)
=
RP
RF
F
P
XX
XX
X
X
Effectiveness =
FX
PX
FX
PX
F
P
F
p
1
11
=
)()1(
))(1(1
)(
)(
RPF
RFP
RPF
RFp
XXX
XXX
XXX
XXX
Di dalam laboratorium biasanya kapasitasnya kecil dan harus dalam
keadaan kering.
Ketidaksamaan dalam screening disebabkan karena :
1. Over loading sehingga menyebabkan blinding (menyumbat).
2. Butir terlalu tidak seragam ukurannya.
3. Mengandung uap air (sehingga lembab).
Sedangkan untuk screening zat radioaktif perlu perhatian sebagai berikut :
1. Melakukan dalam glove box, untuk mencegah kontaminasi.
2. Sebaiknya memakai masker, karena bekerja dengan serbuk.
B. Alat screening dalam industri
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 69
B.1. Grizzly (Mecanically Vibrated bar Grizzly)
Gambar 103. Grizzly
- Screening untuk ukuran besar ( 1 inch)
- Terdiri dari 1 set batang-batang yang disusun secara paralel dan
dipisahkan jarak tertentu.
- Batang-batang diletakkan secara horizontal atau dengan kemiringan slope
sebesar 20-50⁰.
- Penampilan lintang berbentuk trapesium.
- Ukuran lebar : 3-4 ft, panjang : 8-10 ft.
- Biasanya dipakai sebelum bahan dimasukkan pada crusher.
- Undersize menerusi celah-celah batang dan ditampung pada hopper.
Letak kemiringan dari grizzly tergantung pada “angle of repose” dari bahan
dan kecepatan bahan melalui grizzly. Jadi, bahan yang lembab > bahan yang
kering.
Kapasitas grizzly bisa mencapai 100-150 ton bahan setiap ft² dalam waktu 24
jam apabila lebar celah sekitar 1 inch.
B.2. Stationary Screen
Gambar 104. Stationary screen
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 70
- Merupakan alat pengayak sederhana,
- Terbuat dari plat yang diberi lubang-lubang atau dari kawat yang dianyam
/ kisi.
- Diletakkan berdiri membentuk sudut.
- Stationary screen cocok untuk operasi yang terputus-putus.
- Kapasitas kecil
- Contoh : pasir, kerikil, coal .
- Untuk kapasitas > lebih baik dipakai vibrating .
B.3. Vibrating screen
Gambar 105. Vibrating screen
- Untuk kapasitas besar
- Getaran dapat disebabkan oleh excentric atau elektromagnit.
- Keuntungan dari gerak getar ini, penyumbatan (blinding) bisa dihindarkan.
- Kecepatan getar : 1200-1800/menit
- Digunakan untuk mengayak dari lubang 1 cm sampai 200 mesh.
- Sudut miring 5-20o target jenis buah, ukuran ayakan serta basah / kering.
Permukaan screen : - satu
- double
- triple
B.4. Rotating screen atau Tromels
Kata lainnya adalah Revolving screen, digunakan untuk partikel-partikel
yang kasar. Ayakan dari palat yang berlubang-lubang jika suatu bahan akan
dipisahkan menjadi beberapa bagian yang berbeda ukurannya maka akan
disusun seri .
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 71
Biasanya tromels disusun berturut-turut yang satu lebih rendah dari
yang dahulu untuk mendapatkan “free flow” dari satu tromel ke yang lainnya
(selanjutnya).
Penyusun tromels adalah sebagai berikut :
- Undersize diteruskan pada pemisah berikutnya
Gambar 106. Tromels dengan undersize
- Oversize dimasukkan pada tromels selanjutnya
Gambar 107. Tromels dengan oversize
Beban yang terberat adalah seluruh beban harus melalui ini. Kelemahan dari
susunan ini dapat dihilangkan dengan menyusun secara konsentrik. Sebagai
contoh compound tromels.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 72
Gambar 108. Compound tromels
Saringan paling dalam dengan lubang paling besar kemudian semakin kecil.
Dalam menerima beban sebuah saringan dengan lubang uniform pada seluruh
panjang tromels, akan memisahkan bahan menjadi undersize dan oversize.
Yang tertahan pada tromels akan dikeluarkan melalui ujung yang lebih rendah.
B.5. Reciprocating screen
Gambar 109. Reciprocating screen
Gerakan yang dihasilkan oleh eksentrik mempunyai kecepatan rendah, yaitu
300 – 400 rpm. Ujung pemasukan bergerak eksentrik, sedangkan ujung
pengeluaran bergerak reciprocating. Slope 3 – 10˚.
Alat jenis ini dipakai untuk industri tepung-tepung ringan dan bahan granular,
tidak dirancang untuk handling bahan berbatu berat dan abrasive.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 73
BAB IX
SEPARATOR (PEMISAH)
Seprarator tidak dipakai untuk mengklasifikasi ukuran, tetapi untuk
memisahkan suatu material dari yang lain. Beberapa jenis separator akan
dijelaskan di bawah ini.
A. Electrostatic separator
Prinsip operasi berdasarkan pada beda stabilitas dari berbagai bahan
untuk diberi muatan elektrosatis dan pada sifat konduktifitas atau bukan.
Karena adanya perbedaan sifat elektris dari bahan-bahan yang bebeda
maka didapatkan suatu pemisahan.
1. Separation by bombardment
Gambar 110. Separation by bombardment
Pada gambar ada bagian yang disebut sebagai electroda aktif, yakni
suatu sikat atau jarum atau kawat halus, kawat ini menyebabkan
“Bombardment” ion pada material.
Konduktor kehilangan potensialnya sampai “Grounded
electrode“ secepat mereka meninggalkan medan elektrostatis dan jatuh
dari rotor sepanjang lintasan yang ditentukan oleh kecepatan putar dari
rotor.
Non konduktor kehilangan potensianya lambat dan masih tertarik
pada rotor dan ada yang melekat maka perlu di sikat, maka terjadilah
pemisahan.
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 74
2. Separation by conductive induction
Disini tidak ada bombardmen ion, sehingga tidak ada tarikan dari partikel
pada rotor
Gambar 111. Separation by conductive induction
B. Magnetic separator
Magnetic separator digunakan untuk :
- Menghilangkan kotoran-kotoran dari besi pada suatu bahan. Misal : paku,
kawat, kikisan besi, dll.
- Memisahkan bahan-bahan yang mudah dipengaruhi magnit.
Gaya tarik magnetik dari beberapa bahan adalah sebagai berikut :
- Besi = 100
- Mangan = 0,3
- Magnetik = 40,2
- Quartz = 0,37
- Siderite = 1,8
- Magnesite = 0,15
- Hematite = 1,3
Jenis magnet yang dipakai yaitu Alniko, karena mempunyai daya yang kuat
dan mempunyai gaya magnet yang tinggi. Selain itu alniko ringan, tidak perlu
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 75
arus listrik seperti pada elektromagnet. Pemisahan magnetik dipakai untuk
bahan padat dan kering.
Sebagai Contoh :
1. Plat magnetics
Terdiri dari satu atau lebih magnit permanen yang diikat pada plat baja,
diletakkan pada dasar “chute” (talang). Bahan yang non magnit akan
mengalir terus.
Kerugian : pengumpulan bahan besi akan menghentikan aliran.
2. Pulley magnet
Bagian-bagian besi ditarik melalui belt-conveyor. Setelah belt
meninggalkan pulley bagian besi akan lepas dari medan magnit dan jatuh.
3. Drum Separator
Terdiri dari sebuah drum yang berputar dengan magnit dipasang pada
posisi tertentu, pada umumnya digunakan magnit permanen.
- Cocurrent wet drum separator
Gambar 111. Drum separator cocurrent
- Counter current wet drum separator
Gambar 112. Drum separator counter current
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 76
C. Filtrasi
Maksud dari filtrasi adalah memisahkan zat padat dari zat cair dengan
menggunakan medium yang porous yang meneruskan zat cair dan menahan
zat padatnya, sehingga zat padatnya sendiri bekerja sebagai zat yang porous.
Macam filtrasi menurut operasinya yaitu :
a. Kontinyu
b. Batch (catu)
Menurut kerjanya filtrasi terbagi dalam 3 bagian yaitu :
a. Grafity filter
b. Pressure filter
c. Vacuum filter
Waktu yang diperlukan setiap proses filtrasi adalah sebagai berikut :
a. Mempersiapkan alat (memasang dan mencuci)
b. Penyaringan
c. Pencucian
Campuran homogen fasa padat zat cair, kertas saring (kain katun) merupakan
filter nmedium primer artinya bukan filter medium yang sesungguhnya dalam
filtrasi. Filter medium yang sesungguhnya adalah zat padat yang ditahan oleh
kertas saring (katun) yang membentuk cake (yang makin lama makin tebal).
Ada dua macam cake :
a. Compressible cake
Compressible cake yaitu cake yang karena tekanan mengalami perubahan
struktur dalam. Misal : ruangan yang menjadi lebih kecil sehingga
penahan menjadi lebih besar dan bahan lebih sukar disaring.
b. Non compressible cake
Karena tekanan tidak mengalami perubahan struktur.
Beberapa istilah :
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 77
a. Waktu optimum, yaitu waktu yang sesingkat-singkatnya untuk
memperoleh filtrat yang sebesar-besarnya.
b. Volume filtrat optimum, yaitu volume filtrat yang sebesar-besarnya di
dalam waktu yang sesingkat-singkatnya.
c. Waktu proses sama dengan waktu siklus, yaitu waktu filtrasi + waktu
pencucian + waktu pembersihan / pemasangan.
Rumus :
(tc = tf + tw + tw + tp), dimana tp dianggap konstan.
c = cyclus
f = filtration
w = wash
p = proces dump (mebuka, membersihkan, dan menutup)
Contoh :
a. Gravity filter
Prinsip kerjanya karena perbedaan ketinggian sehingga tidak banyak
digunakan.
b. Pressure filter
Prinsip kerjanya karena diberi tekanan.
Gambar 113. Filter pressure
- Filter press with center feed inlet
Sering digunakan untuk compressible cake.
- Kelly filter
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 78
Filter elemen terdiri dari raam dari pipa yang berlubang, yang masing-
masing elemen mempunyai outlet yang menembus tutup filter,
misalnya pada beer sugar plant.
- Sweetland filter
Filter elemen bundar keping (disc), ditempatkan dalam silinder yang
dapat terbuka dari bawah (mudah dibuka/ditutup) diberi spray nozzle
untuk menyemprot cake dengan air. Contoh pada pabrik gula ;
refining.
- Vallez filter
Hampir sama dengan sweetland filter, bedanya filter elemennya
berputar sehingga filter cake lebih rata.
c. Vacuum filter
- Filter oliver (ODF atau RDF)
Drum dapat berputar mengelilingi sumbu yang terbagi dalam sektor-
sektor yang dihubungkan dengan pipa-pipa yang turut berputar
dengan drum.
Gambar 114. Oliver drum filter
- Dorrco filter
Prinsip kerjanya sama dengan oliver, hanya cake terbentuk di dalam
(untuk endapan yang berat). Cake dikeruk dengan pisau dan jatuh
pada got (saluran) dan ditranspor dengan screw conveyor. Alat-alat
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 79
pembantu untuk filtrasi, contoh pada vacuum filtration unit dengan
hasil pencucian dan filtrat yang terpisah.
Gambar 115. Alat bantu filtrasi
D. Centrifuges
Kekuatan sentrifugal banyak digunakan bila kekuatan lebih besar dari
gaya berat yang diperlukan untuk memisahkan zat padat dari zat cair dengan beda
densitas.
Gambar 116. Centrifuges
Kekuatan sentrifugal cc gr
um
g
rmFc
22
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 80
gr
wu
g
rw
g
r
gg
w
c
c
22
2
Dimana :
Fc adalah kekuatan sentrifugal
m adalah massa
ω adalah angular velocity (siku)
u adalah peripheral velocity (keliling)
r adalah radius
w adalah berat partikel
n adalah rpm
1. Batch centrifuges
a) Dengan as vertikal tipe gantung
Gambar 117. As vertikal gantungan
Feed campuran padat-cair. Padatan tertahan pada basket, sedangkan
cairan berkumpul pada silinder diam lalu keluar. Kekuatan yang bekerja
pada basket sangat besar.
Contoh :
rpmn
mrmcm
1200
4,08,080
Pada partikel 1 gram
2
22
22
30
sec1
30
60
2
nrwFc
meterg
nr
gwFc
n
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 81
grFc
Fc
nwFc
640
4,030
12001
4,030
2
2
b) Dengan as vertikal yang berdiri
Gambar 118. As vertikal berdiri
Banyak digunakan misalnya untuk mengeringkan bahan tekstil. Untuk
keselamatan, bila tutup terbuka maka tidak dapat berputar. Waktu putar
relatif kecil, banyaknya tenaga yang hilang maka ada usaha untuk
membuat centrifuge yang kontinyu.
2. Centrifuges yang berputar kontinyu dengan feeding (pengisian) dan discharge
secara batch
a) Dengan perforated basket (basket berlubang)
- Mempunyai as yang horizontal.
- Pengisian dan discharge pada full speed akan memecahkan kristal dan
bila lubang tertutup harus dibersihkan.
b) Overflow centrifuge
- Untuk zat yang tidak dapat disaring tetapi dapat di centrifusir.
3. Centrifuge kontinyu
a) Dengan pusher discharge (bergerak kekiri/kekanan)
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 82
Gambar 119. Pusher discharge
b) Dengan spiral scraper discharge
Gambar 120. Scraper discharge
Bergerak dengan rpm yang kecil perforated basket.
4. Super centrifuge dan ultra centrifuge
a) Super centrifuge
- Berdiameter 100 mm
- Putaran 16000 rpm
- Berputar dalam vakum
- Untuk mengkonsentrasikan virus dan penisilin
b) Laval centrifuge separator
Gambar 121. Laval centrifuge
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 83
Pemisahan cair-cair merupakan prinsip dari alat centrifuge separator.
Campuran dari zat cair dimasukkan pada “Neutral zone” maka
pemisahan dapat lebih mudah karena yang berat dan yang ringan tidak
perlu terlalu banyak menerusi masing-masing.
E. Evaporasi
Evaporasi adalah pengonsentrasian larutan dengan mengubah zat
pelarutnya saja menjadi uap dan mengambilnya. Evaporator dapat dengan :
- Api langsung
- Gas
- Steam (banyak digunakan)
Steam yang digunakan steam jenuh, sebab pada kondensasi
mengeluarkan panas yang banyak. Steam dalam evaporator dapat diluar pipa
sedang larutan berada dalam pipa, atau sebaliknya.
Contoh :
1. Horizontal tube evaporator & Yaryan evaporator
- Horizontal tube evaporator
Gambar 122. Horizontal tube evaporator
- Yaryan evaporator
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 84
Gambar 123. Yaryan evaporation
2. Tube vertical evaporator
- Standard vertical tube evaporator
a. Penguapan larutan di dalam pipa
b. Kondensasi steam di luar
c. Banyak digunakan untuk larutan yang mengendapkan zat padat
d. Endapan mudah dibersihkan
Gambar 124. Standard evaporation
- Basket type evaporator
a. Penguapan di dalam pipa
b. Steam kondensasi di luar pipa
c. Pemisah cair dan uap dengan “Baffle”
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 85
Gambar 125. Basket evaporation
- Long tube vertical evaporator
Gambar 126. Kestner evaporation
Evaporator dapat disusun yang satu di belakang yang lain merupakan
multiple effect evaporator.
Dengan ini vapour yang keluar dari evaporator yang pertama menjadi
steam evaporator berikutnya.
Susunannya :
- Forward feeding
Ir. Sudaryo Alat Industri Kimia
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN Page 86
Gambar 127. Forward feeding
- Backward feeding
Gambar 128. Backward feeding