mekflu filtrasi

5/19/2018 mekflu filtrasi

1/21

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Proses filtrasi bertujuan memisahkan padatan dari campuran fasa cair

dengan driving forceperbedaan tekanan sehingga mendorong fasa cair melewati

lapisansupportpada medium filter. Pada proses filtrasi, pemisahan padatan akan

tertahan pada medium penyaring. Sedangkan fasa cair yang melewati medium

filter berupa limbah/hasil sampingnya. Prosedur filtrasi sederhana dapatditerapkan langsung pada benda padat yang bentuknya tetap. Sebaliknya,

diperlukan perlakuan-perlakuan khusus sebelum dan sesudah proses filtrasi jika

padatan yang akan dipisahkan berupa cairan yang mudah terdeformasi atau

berukuran kecil dan relatif sulit diambil dari suspensi cair. Filtrasi sering

diterapkan pada proses-proses biologis seperti memisahkan ekstrak juice atau

memisahkan mikroorganisme dari medium fermentasinya. Pada proses-proses

pemisahan yang sulit, proses filtrasi konvesional harus didukung dengan teknologi

lain agar filtrasi lebih praktis, cepat, dan kualitas produk tidak terdegradasi.

Pada umumnya, penerapan teknologi filtrasi pada industri kimia telah

banyak mengalami modifikasi. Modifikasi ini terutama dilakukan untuk

memperbaiki sifat dan karakteristik fisika dan kimiawi cake yang terakumulasi

pada medium filter. Padatancakeumumnya dipisahkan dari medium filter dengan

penambahan aditif tertentu. Padatan cake akan membentuk ageregat yang semakin

lama semakin besar sehingga mudah dilepas dari medium filternya. Padatan lain

yang biasa ditambahkan adalah filter aid. Tanpafilter aid akumulasi cake pada

medium filter akan sangat sedikit karena terbawa aliran cross flow yang besar.

Pada teknologi filtrasi konvensional, pembentukan cake sangat signifikan,

sehingga aliran cross flow diabaikan. Proses filtrasi ini umumnya melibatkan

padatan tak terdeformasi yang berukuran relatif besar.

5/19/2018 mekflu filtrasi

2/21

2

1.2. Tujuan

Tujuan dari penyusunan makalah tentang filtrasi adalah untuk mengetahui

hal hal yang berhubungan dengan filtrasi. Serta sebagai tugas mata kuliah

Mekanika Fluida dan Partikel.

1.3. Perumusan Masalah

Dalam penyusunan makalah ini kami hanya membahas mengenai, yaitu :

a. Apa pengertian filtrasi ?

b. Apa saja klasifikasi filter ?

c.

Bagaimana mekanisme kerja filter ?

d. Apa kegunaan filter ?

e. Persamaan apa yang digunakan dalam proses filtrasi, dan bagaimana cara

menyelesaikan persoalan menggunakan persamaan tersebut ?

1.4. Manfaat

Manfaat dari penyusunan makalah ini diantaranya, adalah :

a.

Mengetahui dan memahami pengertian filtrasi.

b. Mengetahui klasifikasi filter.

c.

Mengetahui dan memahami mekanisme kerja pada setiap filter

berdasarkan klasifikasinya.

d. Mengetahui dan memahami kegunaan filter berdasarkan klasifikasinya.

e.

Menyelasaikan persoalan yang berkenaan dengan filtrasi menggunakan

persamaan yang telah ada

5/19/2018 mekflu filtrasi

3/21

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Filtrasi

Filtrasi (penyaringan) adalah proses pemisahan partikel zat padat dari

fluida dengan jalan melewatkan fluida tersebut melalui suatu medium penyaring

atau septum (septum), dimana zat padat itu tertahan. Istilah medium penyaring

dapat dikatakan juga sebagai medium berpori (filter cloth). Dalam operasi filtrasi,

partikelpartikel padatan tersuspensi dalam cairan atau gas dihilangkan secarafisika atau mekanis dengan cara melewatkannya melalui medium penyaringan

tersebut. Di dalam campuran zat cair, partikel-partikel padat tersuspensi dapat

berupa partikel yang sangat halus, partikel tegar (rigid) atau plastis, berbentuk

bulat atau beragam dan partikel agregat atau individual (diskrit).

Filter medium (medium penyaring) adalah bahan padat berpori yang

berfungsi menahan partikel-partikel padatan berukuran lebih besar dan

meloloskan partikel padat berukuran lebih kecil dari diameter porinya bersama-

sama dengan cairan. Beberapa filter medium yang sering digunakan antara lain

seperti nilon, dacron cloth, kawat baja (steel mesh) gulungan baja tahan karat

berbentuk koil, kain kasa dan lain-lain. Dalam industri, filtrasi ini meliputi

beragam operasi mulai dari penapisan sederhana sampai separasi yang amat rumit.

Fluidanya mungkin berupa zat cair atau gas, arus yang berharga mungkin

fluidanya, tetapi bisa pula zat padatnya, atau bahkan kedua-duanya. Terkadang

tidak ada diantara keduanya yang berharga, seperti limbah padat yang harus

dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang.

Dalam filtrasi industri, kandungan zat padat dapat mencapai jumlah yang

sangat tinggi. Kadang kadang umpan itu dimodifikasi dengan sesuatu cara

perlakuan pendahuluan untuk meningkatkan laju filtrasi, misalnya dengan

pemanasan, rekristalisasi, atau dengan menambahkan bahan penolong filtrasi

(filter aid), seperti selulosa, kapur giling, atau tanah diatomea. Selain dapat

membantu melancarkan proses penyaringan atau meningkatkan laju filtrasi, filter

5/19/2018 mekflu filtrasi

4/21

4

aid juga dapat dapat mempertinggi umur (life time) medium filter dan

menghilangkan zat warna dan bau yang terdapat dalam cairan.

2.2. Medium Filter

Septum atau medium penyaring pada setiap filter harus memenuhi

persyaratan sebagai berikut:

a. Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring dan menghasilkan filtrat

yang cukup jernih.

b. Tidak mudah tersumbat.

c.

Harus tahan secara kimiawi dan kuat secara fisik dalam kondisi proses.

d. Harus memungkinkan penumpukan cake dan pengeluaran cake secara total

dan bersih.

e.

Tidak mahal.

Dalam industri medium filter yang banyak dipakai adalah kain kanvas.

Masing-masing jenis kanvas dengan ketebalan dan pola anyaman tertentu juga

memiliki kegunaan tertentu. Untuk zat cair yang bersifat korosi digunakan

medium filter seperti kain wol, tenunan logam monel atau baja tahan karat,

tenunan gelas, atau kertas. Kain sintesis seperti nilon, polipropilena, dacron juga

tahan secara kimia.

2.3. Peralatan Proses Filtrasi Konvensional

Peralatan untuk proses filtrasi konvensional sangat bervariasi, dari

conventional plate and frame filter presssampai jenis rotary vacuum filters.

2.3.1.

Conventional Plate and Frame F il ter Press

a. Tipe Plate and Fr ame Fil ter Press

Tipe plate and frame filter press disajikan pada Gambar 2.1. Plate and

frame filter press jenis ini yang diaplikasikan di Industri umumnya terdiri atas

tujuh bagian medium filter dari logam yang saling menutupi secara renggang dan

tempat yang cukup untuk menampung cake sampai filtrasi selesai. Tipe lain

memiliki pelat yang saling sejajar sehingga dapat digunakan dengan medium filter

berupa penyaring kertas atau kain secara terpisah dari alat utama. Medium filter

5/19/2018 mekflu filtrasi

5/21

5

dapat dimasukkan pada peralatan filtrasi dengan membuka frame yaitu tempat

cake terbentuk. Tipe peralatan filtrasi jenis ini digunakan jika cake yang akan

terbentuk relatif kering. Alat ini tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan yang

beracun dan berbahaya. Alat ini akan bekerja berdasarkan driving force, yaitu

perbedaan tekan. Alat ini dilengkapi dengan kain penyaring yang disebut filter

cloth, yang terletak pada tiap sisi platenya.Plate and frame filter digunakan untuk

memisahkan padatan cairan dengan media berpori yang meneruskan cairannya

dan menahan padatannya.

Gambar 2.1Plate And Frame Filter Press

Plate and Frame Filter Pressmerupakan filter yang terdiri dari pelat dan

bingkai di susun secara bergantian, dilengkapi kain penyaring yang disebut filter

cloth yang terletak pada tiap sisi platenya. Alat ini digunakan untuk memisahkan

padatan cairan dengan media berpori yang meneruskan cairannya dan menahan

padatannya.

5/19/2018 mekflu filtrasi

6/21

6

Mekanisme kerja Plate And Frame F il ter Press

1. Umpan (slurry) masuk melalui lubang saluran masuk.

2. Tekanan diberikan terhadap umpan agar melewati filter cloth untuk dapat

masuk kedalam plate and frame filter kemudian keluar melalui lubang plate

sebagai filtrat.

3. Padatan akan terakumulasi dan tertinggal pada cloth.

4. Padatan yang terakumulasi pada filter cloth dicuci, dengan menyalurkan air

bersih yang ditambahkan zat pewarna ke dalam plate dan keluar melaui frame.

5. Pencucian dihentikan jika kadar warna dalam air cucian sudah mulai konstan.

6.

Setelah dicuci, aliran ini terhenti, gaya yang menahan plat terlepas dan bingkai

terbuka seketika.

7. Setelah itu cake dibuang melalui lubang di bawah penekan.

8.

Setelah pembuangan selesai plat di kunci dan siklus baru bisa dimulai.

Aplikasiplate nnd frame filter pressdalam industriPembuatan bir ( della tofolla

& production brewery)

b. Tipe Horizontal Plate F il ter

Tipe horizontal plate filter disajikan pada Gambar 2.2, digunakan pada

operasi pemisahan skala kecil. Filtrasi terjadi hanya pada bagian atas setiap pelat

yaitu di bagian bawah cake, walaupun diterapkan operasi yang terputus-putus,

cake yang terbentuk akan terus terakumulasi pada filter. Pada disain seperti

Gambar 2.2, struktur badan filter dapat dibongkar pasang untuk dibersihkan. Filter

medium pun ditambahkan di luar perangkat a