4. filtrasi

7/25/2019 4. FILTRASI

1/24

FILTRASI PRINSIP dan ALAT_ALATNYA

Pemisahan bahan secaramekanis (biasanya pemisahanantara fuida (cairan/gas) dengan

padatan) dengan menggunakanmedia flterdan beda tekanan

Produk fltrasi:Dapat berupa fltrat(cairan bebaspadatan) atau cake(kue padatan);tergantung asa apa yangberharga/yang akan dipungut.

Secara umum, 2 mekanisme utama pada ltrasi dapat digambarkansebagai berikut

!ekanisme (a) disebut sebagaiklarikasi, dimana partikel"partikel padatan dalam slurryakan tertahan #leh media lter(dapat berupa kain penyaring,tumpukan serat/sabut,tumpukan partikel penyaringmisalnya pasir dan batu).

!ekanisme (b) disebut sebagai

mekanisme pembentukan kuelter. $eristi%a ini ter&adi padasaat p#ri"p#ri pada media ltersudah penuh #leh partikelpadatan. $artikel"partikel dalamslurry akan tertumpuk diluarmedia membentuk kuepadatan, yang sekaligusberungsi sebagai mediapenyaring baru.

$ada beberapa lter (misalnyapada lter pelat), mekanisme(a) ter&adi sangat cepat,sehingga peristi%a ltrasidid#minasi #leh mekanisme (b).$ada lter yang lain (misalnyapada saringan pasir),mekanisme (a) mend#minasi,

Filtrasi Prinsip dan Alat-Alat 1

7/25/2019 4. FILTRASI

2/24

sedangkan mekanisme (b) tidaksempat ter&adi.

'erdasarkan mekanisme pemisahannya, peristi%a ltrasi dapat

digateg#rikan kedalam &enis, yaitu

Filtrasi Aak(Sieve Filtration)

!edia lter menahan semua partikelpadatan yang ukurannya lebih besardaripada lubang"lubang media.!ekanisme (b) mend#minasi.

#nt#h *ilter cartridge

Deep Bed Filtration

$artikel"partikel padat masuk ke p#ri"p#ri media lter dan tertumpukdidalamnya. !ekanisme (a)mend#minasi. Selama pr#ses, p#ri"p#ri media lter akan mengecil dansetelah beberapa %aktu akan lubangp#ri akan tersumbat. $ada k#ndisi ini,

media lter harus dibersihkandengan cara pencucian balik (back-wash)

Dengan cara ini, partikel"partikelyang sangat halus dapat dipisahkandari cairannya, hanya denganmenggunakan lter yang relatikasar.

#nt#h Saringan pasir (sand flter)


7/25/2019 4. FILTRASI

3/24

Filtrasi !ue(cake fltration)

$emisahan a%al dilakukan #leh kainpenyaring (woven cloth) yang adapada lter (mekanisme (a)). $r#ses

ini berlangsung singkat. $emisahanselan&utnya ter&adi #leh kue berp#ri(porous cake) yang terbentuk selamapr#ses ltrasi berlangsung(mekanisme (b)). +leh karena itu,cairan yang dihasilkan saat a%alltrasi biasanya keruh.

#nt#h*ilter hisap (suction flter/vacuumflter), lter press (press flter).

Faktor"Faktor an# $em%en#aruhi !a%asitas Filtrasi

uas permukaan lter

'eda tekanan (antara kedua sisi lter)

-ahanan lter tahanan media lter dan tahanan kue lter

isk#sitas cairan

Luas %ermukaan flter &eda tekanan


7/25/2019 4. FILTRASI

4/24

Tahanan flter:-ahanan medialter

Tahanankuelter

!edia lter adalah sebuah lapisan berp#ri yang dapat terbentuk daribahan"bahan lepas atau terpadatkan (e.g. pasir; anyaman; kain;kertas; bahan p#limer sintetik, misalnya p#lipr#pilen, p#liamida;bahan"bahan keramik; grat; serat gelas; dan kue lter).

'iskositas cairan

isk#sitas cairan kecildaya ltrasi (&umlah cairan yang l#l#s melaluimedia lter) semakin besar.

isk#sitas dapat diperkecil dengan cara menaikkan suhu. kibatsampingan dengan adanya peningkatan suhu

Swellingpada media lter

0#r#si lebih cepat ter&adi

0elarutan kristal (yang akan dilter) meningkat

Daya ltrasi sebesar"besarnya dapat diper#leh &ika

uas permukaan lter besar

0etebalan kue kecil

'eda tekanan besar

'entuk kristal yang baik

danya bahan pen#l#ng lter

&ahan %enolon# flter


7/25/2019 4. FILTRASI

5/24

'erupa bahan padat dengan luas muka sangat besar, sehinggamemiliki kapasitas ads#rpsi sangat besar terhadap partikel"partikelpadatan sangat halus yang terlarut. Disamping itu, karena strukturnya,bahan pen#l#ng mampu membentuk kue lter dengan p#r#sitas tinggi.

#nt#h kieselguhr (batu"batu kerikil silikat), batu"batu 1ulkanik, seratasbes.

FA!T(R"FA!T(R )ALA$ P*$ILI+AN ALAT FILTRASIFaktor",aktor an# harus di%ertimban#kan dalam %emilihanflter

-uidelines %emilihan alat fltrasi:

-abel diba%ah adalah guideline pemilihan lter.


7/25/2019 4. FILTRASI

6/24

Diagram diba%ah menun&ukkan alg#ritma pemilihan lter yang tepatberdasarkan parameter utama kecepatan pertumbuhan kue(kecepatan penambahan ketebalan kue).

$arameter"parameter lain yang perlu dipertimbangkan antara lainkandungan padatan dalam slurry, #perasi (batch atau k#ntinyu),bahan yang akan dimanaatkan (ltrat atau kue padatannya), danlain"lain.


7/25/2019 4. FILTRASI

7/24


7/25/2019 4. FILTRASI

8/24

!LASIFI!ASI FILTRASI

3. 'erdasarkan DRIVING FR!"

#$drostatic #ead(gra1itasi) lter e.g. saringan pasir (sand flter)

"%cess pressure (penggunaan tekanan tinggi pada upstream

lter) e.g. lter press Vacuum pressure (penggunaan tekanan 1akum pada

downstreamlter) e.g. r#tary drum lter !entri&ugation(penggunaan gaya sentriugal) e.g. centriuge

2. 'erdasarkan !4056S!4 *6-7S6 Deep 'ed Filtration/!lari&$ing Filtration padatan terperangkap

dalam p#ri"p#ri/r#ngga"r#ngga medium lter. 4.g. Saringan pasir !ake fltration padatan tertahan pada media lter dan

tertumpuk membentuk cake. kumulasi padatan menyebabkan

cake semakin lama semakin tebal. 4.g. plate flter, cartridgeflter, rotar$ flter.

. 'erdasarkan -8985 *6-7S6 Padatan/cake merupakan bahan yang diinginkan (e.g.

penyaringan kristal garam/mineral, a+ dll. Filtratsebagai bahan yang diinginkan (e.g. penyaringan minyak

sayur, minuman). !eduana(ltrat dan padatan) sebagai bahan yang diinginkan

(penyaringan minuman ringan dari karb#n akti, penyaringankatalis dari pr#duk reaksi).

:. 'erdasarkan S608S +$47S6nya *iltrasi &AT.+, e.g.plate flter, sand flter, lea& flter *iltrasi !(NTINY/, e.g. rotar$ drum vacuum flter

. 'erdasarkan 04D5 $D-5 Incompressible solid cake tidak mengalami

de#rmasi/pemampatan 1#lume !ompressible solid cake mengalami de#rmasi/pemampatan

1#lume

-abel diba%ah men&elaskan klasikasi lter berdasarkan dri1ing #rceyang dikenakan untuk memisahlkan partikel padatan dari cairannya


7/25/2019 4. FILTRASI

9/24


7/25/2019 4. FILTRASI

10/24

7/25/2019 4. FILTRASI

11/24

Filter Plat 0Plate Filter2


7/25/2019 4. FILTRASI

12/24

Filter Press Pelat dan &in#kai 0Plate and Frame FilterPress21

lat ini terdiri atas pelat (plate) dan bingkai (&rame) yang disusun

berselang"seling. !edia lter (kain kan1as, kain sintetis, kertas lteratau anyaman ka%at halus) dipasang pada kedua sisi plate.

$ermukaan plate tidak rata, tetapi mempunyai alur"alur untuk salurancairan (corrugated). 0ue padatan terbentuk pada rame. $rinsip ker&a#perasi ltrasi dapat dilihat pada gambar diba%ah.

(a). $r#ses *iltrasi Slurry

(b). $r#ses $encucian kue.


7/25/2019 4. FILTRASI

13/24

$r#ses pencucian kue dapat di&alankan dengan system aliran yangsama seperti ltrasi, yaitu air pencuci dialirkan masuk melalui saluran"saluran pada semua plate dan keluar melalui rame setelah menembuskue (lihat gambar a). $encucian dapat pula dilakukan dengan hanyamengalirkan air pencuci pada salah satu plate, dan keluar melalui

saluran pada plate diseberangnya setelah menembus kue (lihatgambar b). =al ini dilakukan &ika rame terisi penuh dengan kue.

(c). (latedan Framedari *ilter.

(d). Skema Sederhana +perasi *iltrasi dari (late and Frame Filter.

da lebih dari 3>> 1ariasi desain lter plate and &rame. (late and&ramedapat terbuat dari l#gam, l#gam berpelapis, plastik atau kayu.8kuran plate and &rame flter ber1ariasi dari 3>?3> cm2 (:?: in2)sampai 3.?3.@ m2 (A3?B3 in2), dengan ketebalan rame antara >. C


7/25/2019 4. FILTRASI

14/24

2> cm (>.32 " @ in). -ekanan #perasi biasanya sekitar 3>> psig (untukplatel#gam), atau sekitar A> C B> psig (untukplateplastik atau kayu).

(e). 9enis lain (late and Frame Filter !hamber Filter.

Filter Daun 0Leaf Filter21


7/25/2019 4. FILTRASI

15/24

(a). *ilter Daun ertikal

(b3). 'entuk ain *ilter daun ertikal dan +perasinya dan (b2). #nt#hdetil lembar daun lter

$ada prinsipnya, lter tersusun atas nyaman ka%at yang diselubungi#leh kain penyaring pada kedua sisinya, sehingga nampak sepertilembaran daun. Daun ini dicelupkan kedalam slurry, dengan


7/25/2019 4. FILTRASI

16/24

penekanan pada bagian luar (sisi slurry) atau dengan pem1akumandari dalam lter (sisi ltrate).

da beberapa tipe lter daun, antara lain

S%eetland type lter p#sisi daun tetap

alle type lter daun lter dapat diputar, sehingga ketebalankue dapat lebih seragam.

0elly lea lter.

Filter Nutsce

*ilter Nutsche merupakan m#dikasi dan scale up dari lter yangdigunakan untuk mengetes pr#ses separasi di lab#rat#rium (batch,skala kecil). Dalam lter 5utsche yang m#dern, beberapa pr#sessekaligus ter&adi, mulai dari kristalisasi dan presipitasi (pengendapanpadatan), ltrasi (pemisahan padatan, pencucian, dewatering) dan

pengeringan (baik dengan pem1akuman maupun dengan k#n1eksi).

.2 sampai 33.>m, dengan luas permukaan untuk ltrasi antara >.2 sampai A. m2,dengan 1#lume kue padatan antara >.>@ sampai .3 m.


7/25/2019 4. FILTRASI

17/24

II1 FILTRASI !(NTINY/ 0CONTIN!O!S FILTRATION2

0ebanyakan lter k#ntinyu di#perasikan pada tekanan 1akum,

sehingga seringkali disebut sebagai vacuum flters.

Vacuum Filtersdiklasikasikan sbb

Rotar" Drum #acuum Filter0RD#F2

'erdasarkan tempat terbentuknya kue padatan, Rotar$ Drum VacuumFilterdapat dibedakan men&adi 2 &enis, yaitu (a). "%ternal RDVF, dan(b). Internal RDVF.

7/25/2019 4. FILTRASI

18/24

"%ternal RDVF Internal RDVF

$ada "%ternal RDVF, slurry terletak diluar silinder lter (bagian luarsilinder lter sebagian tercelup dalam slurry) sehingga kue padatanakan terbentuk pada permukaan luar silinder. $ada 6nternal 7D*,slurry terletak didalam silinder lter, sehingga kue padatan akanterbentuk dibagian dalam silinder lter.

7D* laim digunakan untuk kecepatan pembentukan kue yang tinggi.0ecepatan slurry E liter/menit, dengan k#nsentrasi padatan E 3F

dan diameter partikel padatan G >. Hm dan 1isk#sitas cairan I 3>>cp.

$ada diktat ini, yang akan dibahas adalah e%ternal RDVF(selan&utnyadisebut RDVF sa&a). Secara skematis, diagram dari RDVF adalahsebagai berikut


7/25/2019 4. FILTRASI

19/24

7/25/2019 4. FILTRASI

20/24

'eberapa cara pengambilankue pada RDVF.

Filter .akram &er%utar 0Rotar" Dis$ Filter3 RDF2

Rotar$ Disk Filter tersusun atas cakram"cakram lter yang dipasang

1ertikal dalam sebuah casing. Sebagian permukaan cakram tercelupdalam slurry. akram"cakram berputar, dan slurry terhisap kedalamcakram dan dikeluarkan/ditampung kedalam sebuah tangkipenampung sementara. 0ue padatan terbentuk pada permukaan luarcakram (lihat gambar diba%ah).


7/25/2019 4. FILTRASI

21/24


7/25/2019 4. FILTRASI

22/24

Rotar$ Disk Filter(tampak samping)

0ue padatan pada permukaanluar cakram 7D*

'ahan dari cakran dapat terbuat dari l#gam, plastik atau kayu. *raksicakram yang tercelup dalam slurry sekitar >">F.

*ilter cakram ini disukai karena esien dalam penggunaan tempat(tempat minimum untuk luas lter yang besar). uas permukaan lterdapat mencapai >> m2(>> t2). 0erugiannya adalah pencucian kuetidak eekti.

Filter $e4a 'akum 0#acuum Ta%le Filter& #TF2

Vacuum )able Filtertermasuk kel#mp#k lter dengan umpan slurry dariatas (top &eed). -* berbentuk seperti me&a bundar yang perputarpada sumbunya. airan slurry dialirkan kepermukaan lter.$em1akuman pada sisi ba%ah lter akan menyed#t ltrat danmeninggalkan kue padatan pada permukaan lter (lihat gambardiba%ah).


7/25/2019 4. FILTRASI

23/24

Diagram skematis ker&a Vacuum)able Filter.

8kuran lter (diameter) >.J C B m ( C 2: t), dengan area eekti untuk

ltrasi sekitar @>F dari luasan t#tal. 0ue biasanya dikeluarkan seletahmen&alani BF putaran lter.

Filter &an &er4alan 0Belt Filter2

'elt lter h#ris#ntal merupakan salah saru &enis 1akum lter yangpaling sering digunakan di industri, karena feksibilitasnya dalampeng#perasian, tahan terhadap slurry yang k#r#si dan mempunyaikapasitas besar.

0ecepatan belt merupakan salah satu parameter penting yang harusdiset dalam pemakaiannya. 'atasan utama terhadap kecepatan beltadalah batasan mekanis. 'eban belt dengan cake yang ada diatasnyamen&adi pertimbangan utama dalam merancang kecepatan belt.!eskip#un demikian, belt fltermerupakan lter yang tercepat untuksaat ini, dengan kecepatan dapat mencapai > m/menit.

0etebalan kue 3>> C 3> mm (maksimum)uas akti untuk ltrasi >.3@ C 32> m2.

'eberapa keuntungan penggunaan lter belt antara lain (a). Siklusltrasi dapat dik#ntr#l dengan baik; (b). dischargekue dapat ber&alaneekti; (c). pembersihan media lter dan belt relati mudah.

Diba%ah ini adalah skema peng#perasian belt flter dan salah satu&enis belt flteryang ada dipasaran.


7/25/2019 4. FILTRASI

24/24

4. filtrasi

Documents