MAKALAH OPERASI TEKNIK KIMIA

‘VACUUM FILTER’

KELAS II A

KELOMPOK II

1. ADITYA BAYU SALAKSA 1131410050

2. AKWILA ARDIAN W 1131410100

3. ALFI KHAIRANI 1131410048

4. FITRI ALIANDINI 1131410086

5. NURUL INDRAWATI 1131410046

6. UMDAH ULIN N 1131410076

DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2012

Operasi teknik kimia (Filtrasi)

Prinsip Dasar Filtrasi

Filtrasi merupakan sebuah contoh khusus dari suatu aliran fluida yang melalui media

berpori, telahdibahas pada bagian sebelumnya, dimana hambatan/tahanan terhadap aliran

fluida konstan besarnya. Dalam filtrasi, hambatan terhadap aliran fluida meningkat bersama

bertambahnya waktu operasi,karena tersumbatnya media penyaring atau karena terbentuknya

filter cake. Selama proses filtrasiberlangsung, hal yang dapat terjadi adalah laju alir fluida

semakin lama semakin berkurang atauhilang tekan semakin bertambah. Pada constant-

pressure filtration hilang tekan dijaga agar konstandan laju alir semakin lama semakin

berkurang. Sedangkan pada constant-rate filtration, hilang tekansemakin lama akan semakin

besar.Persamaan umum bagi constant-pressure filtration diturunkan oleh Herman dan Bredee

(1935).V = volume filtrat yang terkumpulk1, n = konstanta Dalam clarification filtration

n berharga 2, 3/2, atau 1, tergantung pada mekanisme pengumpulanpartikel. Sedangkan bagi

cake filtation, n = 0.

Filtrasi adalah suatu operasi pemisahan campuran antara padatan dan cairan dengan

melewatkan umpan (padatan + cairan) melalui medium penyaring. Proses filtarsi banyak

dilakukan di industri, misalnya pada pemurnian air minum, pemisahan kristal-kristal garam

dari cairan induknya, pabrik-kertas dan lain-lain. Untuk semua proses filtrasi, umpan

mengalir disebabkan adanya tenaga dorong berupa beda tekanan, sebagai contoh adalah

akibat gravitasi atau tenaga putar. Secara umum filtrasi dilakukan bila jumlah padatan dalam

suspensi relatif lebih kecil dibandingkan zat cairnya.

Menurut prinsip kerjanya filtrasi dapat dibedakan atas beberapa cara, yaitu:

a. Pressure Filtration

Filtrasi yang dilakukan dengan menggunakan tekanan.

b. Gravity Filtration

Filtrasi yang cairannya mengalir karena gaya berat.

c. Vacum Filtration

Filtrasi dengan cairan yang mengalir karena prinsip hampa udara (penghisapan).

Pemilihan filter ditentukan oleh :

1. Sifat campuran

2. Tingkat produksi besar atau kecil

3. Kondisi proses

4. Hasil yang diinginkan

5. Bahan konstruksi yang diperlukan

Rotary Vacuum

Rotary Vacuum Filter adalah sebuah filter yang bekerja secara berkelanjutan dimana

bagian yang solid dari sebuah campuran dipisahkan oleh filter yang hanya dapat dilalui oleh

liquid atau gas, dalam hal ini keadaan vakum diperlukan untuk mengakumulasi zat padat di

permukaan.

Prinsip kerja

Tekanan di luar drum adalah tekanan atmosferik tetapi di dalam drum mendekati

vakum. Drum dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan, lalu diputar

dengan kecepatan rendah. Cairan tertarik melewati filter cloth karena tekanan vakum,

sedangkan padatan tertinggal di permukaan luar drum membentuk cake.

Cara kerja

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, RVF (Rotary Vacuum Filter) bekerja secara

continous. Setiap perputarannya terdiri dari cake formation, cake washing (jika diperlukan),

drying, dan cake discharge.

Selama perputaran drum, tekanan vakum menarik liquid melalui medium filter (cloth) di

permukaan drum yang menahan padatan. Tekanan vakum mendorong gas/udara melalui cake

dan gas tersebut akan mendorong liquid masuk ke dalam.

Filtrat dan aliran udara akan melalui pipa filtrat internal kemudian masuk ke katup RVF

dan bermuara di vakum receiver di mana liquid dipisahkan dari aliran udara. RVF ini

biasanya dilengkapi dengan liquid ring vacuum pump atau barometric leg untuk

menghasilkan tekanan vakum.

Cara kerja :

- Cairan yang akan difltrasi dialirkan ke dalam wadah RVF

- Rotary drum filter diputar dengan kecepatan rendah ± 0,1 s/d 2 rad/mm untuk mengaduk

lumpur

- Cairan yang ada di wadah RVF dihisap oleh rotary drum melalui filter yang ada di

permukan drum

- Cairan akan melewati pipa-pipa internal yang ada di dalam filter drum dan dikumpulkan di

pipa pengumpul 

- Padatan akan tetap berada di permukaan drum yang akan dibersihkan oleh pisau horizontal

 

Bagian Utama Rotary Vakuum Filter

1.Filter Drum

Filter drum berbentuk silinder dan didesain untuk membawamedium filter (cloth)

yang berada pada permukaan luar.Permukaan dalam terbagi atas deretan sel yang mengatur

kapankeadaan vakum diaplikasikan ketika drum berotasi.

2.Wadah RVF (The Trough)

Wadah ini diisi dengan suspensi padatan yang akan difiltrasi.Dibutuhkan wadah yang

sesuai dengan filter drum agar dapatoptimal dalam memisahkan padatan dari suspensinya

PERLAKUAN AWAL

1. Pemanasan

Proses pemanasan adalah pretreatment umpan filter yang paling sederhana. Proses ini

umumnya terbatas oleh stabilitas termal cake. Pemanasan terkadang efektif dalam

pretreatment umpan filter karena pemanasan dapat mengubah karakteristik senyawa

kimia menjadi bentuk tak stabil yang mudah difiltrasi.

2. Koagulasi dan Flokulasi

Metoda kedua adalah penambahan elektrolit untuk mendukung terjadinya koagulasi

dan flokulasi. Bahan elektrolit yang biasa ditambahkan bervariasi dari asam/ basa

sederhana sampai bahan polielektrolit sintetik. Elektrolit sederhana menyebabkan

terjadinya koagulasi-flokulasi dengan memilah-milah gaya tolak menolak

elektrostatik yang terjadi antara partikel koloid. Koloid akan terkoagulasi menjadi

partikel yang lebih besar, lebih padat (dense) dan lebih mudah difiltrasi.

3. Adsorpsi dengan Filter Aids

Metoda pretreatment ketiga adalah penambahan filter aids. Partikel koloid pada

cairan akan teradsorbsi pada filter aids. Filter aids ini akan mengurangi

kompresibilitas cake, mengurangi penetrasi partikel kecil lain yang tidak diharapkan

yang dapat menutupi pori-pori membran sehingga mengurangi laju filtrasi.

Kelebihan :

- Dapat digunakan untuk memfiltrasi padatan yang sulit difilter.

- Banyak dilengkapi sarana otomatis 

- Desainnya sangat bervariasi 

- Hasil pencucian cake lebih efektif

-Dapat digunakan untuk proses filtrasi tekanan tinggi.

- Filter yang digunakan dapat bertahan lebih lama.

- Perawatannya mudah.

Kekurangan :

- Waktu pengeringan cake cukup lama.

- Pemisahan filtrat relatif lebih sulit pada bagian mother and wash filtrates

- Ukuran filtrat yang lebih kecil dari 1000 ppm atau lebih besar dari 5000 ppm

- Cake yang membutuhkan washing lebih dari sekali.

Aplikasi dalam industry :

- Industri Perminyakan 

Industri PerminyakanRVF digunakan untuk memisahkan heavy petroleum wax

yangditemukan pada umpan asal lubricating oil. Pada industri ini, RVFdigunakan untuk

meminimalisasi kehilangan pelarut sampai batasminimum untuk alasan kesehatan, keamanan,

dan perlindungan lingkungan.

- Pengolahan Air dan Limbah 

Pengolahan Air dan Limbah RVF digunakan untuk filtrasi bahan buangan yang sudah

tercampur, juga dapat digunakan untuk mengolah air mentah yangdiambil dari bawah tanah.

- Makanan dan Minuman

Makanan dan Minuman RVF didesain dengan spesifikasi khusus untuk menjaminkemurnian dan

tidak terkontaminasinya suatu produk.

 

- Kimia dan Farmasi 

Kimia dan FarmasiUntuk aplikasi ini, RVF didesain khusus agar memenuhi

tingkatkemurnian yang sudah distandarkan sehingga resikokontaminasinya kecil

- Pengolahan Logam Mulia 

- Pembuatan Kertas 

- Industri Batubara

- Industri Kimia.

- Industri pupuk 

- Industri mesin 

Merawat Peralatan Filtrasi

Perawatan filtrasi harus dirawat secara kontinu agar umur pakai peralatan menjadi lebih

panjang. Langkah-langkah perawatan sebagai berikut :

1. Media penyaring dibersihkan dengan diblower menggunakan udara sehingga partikel-

partikel yang ada di pori-pori penyaring tidak menempel lagi.

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

3. Penyaring bercangkang dan berdaun juga dibersihkan dari debu dan karat sehingga media

penyaringan tersebut akan bekerja secara optimum.