KRISTALISASI

PROSES PEMISAHAN MEMBRANwww.themegallery.comOperasi Teknik Kimia III

Dosen : Vivi NurhadiantyTeknik Kimia Universitas BrawijayaTeknik Kimia UBProses MembranProses membran dicirikan bahwa aliran umpan dipilah menjadi dua aliran, yaitu aliran permeat/filtrat dan aliran retentat/konsentratFeedMembranFiltrat/permeatWaktuFluks(L/m2hr)Dead-End FiltrationMembranFeedKonsentratWaktuFluksCrossflow filtrasiFiltrat/permeatTeknik Kimia UBTeknologi Membran:Keunggulan proses membran:Separasi dapat dilakukan secara kontinuKonsumsi energi umumnya rendahDapat dikombinasikan dengan mudah dengan proses lainnya (hybrid processing)Tidak diperlukan pengubahan fase mediumPenggandaan skala (up-scaling) mudahSifat membran bersifat variable dan dapat dikendalikanTanpa bahan tambahanTeknik Kimia UBProses MembranRelatif baru terus berkembangGenenasi pertama:Mikrofiltrasi (MF)Ultrafiltrasi (UF)Nanofiltrasi (NF)Reverse Osmosis (RO)Eletrodialisis (ED)Membrane Electrolysis (ME)Generasi Kedua:Separasi gas (GS)Vapour Permeation (VP)Pervaporation (PV)Membrane Distillation (MD)Membrane Contactor (MC)Teknik Kimia UBMembran:Sebagai jantung proses membranSebagai permselective barrier atau interface antar dua fasePemisahan terjadi karena membran memiliki kemampuan mentransport satu komponen dari campuran umpan lebih selektif daripada komponen-komponen lainnyaFase 1Fase 2PermeatFeedMembranTeknik Kimia UBClassification of Membrane Process

Teknik Kimia UBClassification of Membrane Process

Teknik Kimia UBDialysis

Teknik Kimia UBDialysis

Teknik Kimia UBPermeability

Teknik Kimia UBPermeabilityPermeabilitas suatu membran merupakan ukuran kecepatan dari suatu spesi atau konstituen menembus membran. Secara kuantitas, permeabilitas membran sering dinyatakan sebagai fluks atau koefisien permeabilitas. Definisi dari fluks adalah jumlah volume permeat yang melewati satuan luas membran dalam waktu tertentu dengan adanya gaya dorong dalam hal ini berupa tekanan. Secara sistematis fluks dirumuskan sebagai (Mulder, 1996) :

Dimana J = Fluks (l/m2.jam) V = Volume permeat (ml) A = Luas permukaan membran (m2) t = Waktu ( jam) Teknik Kimia UBditinjau berdasarkan pengaruh P terhadap nilai flux dapat dijelaskan menggunakan persamaan hagen poiseulle (Porter, 1990)

Permeability

Dimana adalah porositas membran, P adalah perbedaan tekanan, L adalah panjang pori, adalah viskositas.

Laju fluks akan menurun sejalan dengan waktu akibat adanya polarisasi konsentrasi, fouling dan scaling. Secara berkala dilakukan pencucian dengan air, ataupun dengan zat kimia (chemical washing) seperti misalnya dengan NaOH, Na acetat atau asam sitrat untuk mengatasi fouling yang terjadi.

Teknik Kimia UBPermselektivitas Permselektivitas suatu membrane merupakan ukuran kemampuan suatu membrane untuk menahan suatu spesi atau melewatkan suatu spesi tertentu. permselektivitas digambarkan dengan koefisien rejeksi (R). Koefisien rejeksi adalah fraksi konsentrasi zat terlarut yang tidak menembus membran, dan dirumuskan sebagai :

Dimana : R = Koefisien rejeksi (%) Cp = Konsentrasi zat terlarut dalam permeat Cf = Konsentrasi zat terlarut dalam umpan.

Teknik Kimia UBEquipment for Dialysis

Teknik Kimia UBPraktikum OTK Tugas Buat grafik pengaruh konsentrasi kitosan terhadap flux pada kondisi atmosferik dan vakum.Buat grafik pengaruh konsentrasi feed dan konsentrasi kitosan terhadap % rejeksi pada kondisi atmosferik dan vakum.

Teknik Kimia UBMEMBRAN MODULE

Teknik Kimia UBMembrane Module

Teknik Kimia UBMembrane Module

Teknik Kimia UBPlate-and-frame module

Teknik Kimia UBPlate-and-frame module

Teknik Kimia UBSpiral-wound module

Teknik Kimia UBSpiral-wound module

Teknik Kimia UBSpiral-wound module

Teknik Kimia UBHollow fiber Module

Teknik Kimia UBHollow fiber Module- Fibers : self-supporting structures Thickness : ~ 200 m Outer diameters = 0.5 ~ 0.7 mm Inner (lumen) diameter = 0.3 ~ 0.5 mm Bundles : 50-3,000 individual fibers Sealing : epoxy resin Cartridge shell : clearsee-through polysulfone or translucent PVC The Highest Packing Density : up to 30,000 m2/m3 - Hold up volume is low. - Pressure drop (P) = 5-20 psig usually the inlet pressure (Pi) cannot exceed 25 psig.

Teknik Kimia UBHollow fiber ModuleMembrane replacement costs are high : Even if one single fiber out of 50-3,000 in bundle bursts, the entire cartridge has to be replaced. However, partial blocking of damaged fibers are possible.

- The small tube diameter (