mekflu filtrasi
Post on 09-Oct-2015
24 views
Embed Size (px)
DESCRIPTION
mekfluTRANSCRIPT
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