17

Gambar 3.1 Proses Gravity Filtration

3.1.2 Flate And Frame Filter

Alat ini bekerja berdasarkan draying force, yaitu perbedaan tekan.

Alat ini dilengkapi dengan kain penyaring yang disebut filter cloth yang

terletak pad tiap sisi platenya. Plate and frame filter digunakan untuk

memisahkan padatan cairan dengan media berpori yang meneruskan

cairanya dan menahan padatannya.

3.1.3 Rotary Disk Vacum Filter

Rotary disk vacuum filter ini digunakan operasi dalam skala besar

serta proses kontinyu. Media fiter dapat berupa kain (cloth), kertas, media

poros dan lain-lain. Pemilihan media filter ini didasarkan atas kemampuan

untuk memisahkan padatan , memiliki kekuatan, inert terhadap bahan

kimia dan juga dari segi ekonominya.

Prinsip kerja

Slurry yang akan disaring menempati suatu tempat. Leaf

dicelupkan ke slurry dan mengumpulkan cakenya pada permukaan leaf .

18

filtrate keluar melalui saluran keluar utama. Cake dibawa sampai ke

bagian atas.

Secara umum filtrasi, dilakukan bila jumlah padatan dalam sspensi relatife

kecil dibandingkan zat cairanya: Fluida yang mengalir melalui media penyaring

karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat

beroperasi pada:

-         tekanan di atas atmosfer pada bagian atas media penyaring;

-         tekanan operasi pada bagian atas media penyaring;

-         dan vakum pada bagian bawah.

Tekanan di atas atmosfer dapat dilakukan dengan gaya gravitasi pada

cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa atau blower, atau dengan

gaya sentrifugal. Biasanya pada perusahaan Industri menggunakan penyaring

tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi

secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan

tersaring terus atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari dari

penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinyu, tetapi

harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam

saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan

beroperasi.

3.2 Macam-Macam Proses Penyaringan

Dalam proses penyaringan biasa terbagi menjadi beberapa tahapan, dan

dalam industri biasanya dibagi ke dalam 3 tiga golongan utama, yaitu penyaring

kue (cake)/ penyaringan awal, penyaring penjernihan (clarifying) dan Penyaring

aliran silang (crossflow).

19

a. Penyaring Kue (Cake)

Penyaring kue berfungsi memisahkan padatan dengan jumlah

relatif besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur. Seringkali penyaring

ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan untuk

membersihkan cairan dari padatan sebelum dibuang.

Pada permulaan filtrasi pada penyaring kue beberapa partikel padat

memasuki medium pori dan ditahan, tetapi dengan segera mulai

berkumpul di permukaan septum. Setelah periode awal ini padatan kue

mulai terfiltrasi, padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus

dibersihkan secara periodik. Kecuali dilengkapi kantong penyaring untuk

pembersih gas, penyaring kue umumnya hanya digunakan untuk

pemisahan padat-cair. Sebagaimana penyaring lainnya, penyaring ini dapat

beroperasi dengan tekanan di atas atmosfer pada aliran atas medium

penyaring atau tekanan vakum pada aliran bawah. Jenis lainnya juga

kontinyu atau diskontinyu, tetapi karena kesulitan pembuangan padatan

melawan tekanan positif, kebanyakan tekanan penyaring adalah

diskontinyu.

b. Penyaring Penjernihan (Clarifying)

Penyaring penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dari

suatu gas atau percikan cairan jernih semisal minuman. Partikel padat

terperangkap didalam medium penyaring atau di atas permukaan luarnya.

Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu memiliki

diameter pori medium penyaring lebih besar dari partikel yang akan

disingkirkan.

c. Penyaring Aliran Silang (Crossflow)

Di dalam penyaring aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan

tekanan tertentu di atas medium penyaring . Lapisan tipis dari padatan

dapat terbentuk di atas medium permukaan, tetapi kecepatan cairan yang

tinggi mencegah terbentuknya lapisan. Medium penyaring adalah

membran keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil

untuk menahan sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan

20

mengalir melalui medium sebagai filtrat yang jernih, meninggalkan

suspensi pekatnya. Pembahasan selanjutnya, suatu penyaring ultra, unit

aliran silang berisi membran dengan pori yang sangat kecil, digunakan

untuk memisahkan dan memekatkan partikel koloid dan molekul besar.

  Pada industri filtrasi, medium penyaring yang umum adalah kain kanvas,

atau bahan tenun tertentu (dari bebek atau kain kepar). Berat dan bentuk dari

tenunan bervariasi tergantung pada permintaan. Cairan korosif membutuhkan

jenis media penyaring tertentu seperti kain wol, kain logam monel atau stainless

steel, kain gelas, atau kertas. Jenis serat seperti nilon, polipropilena, dan berbagai

polyester juga mempunyai ketahanan tinggi terhadap zat kimia.

Suatu kain dengan ukuran mesh yang diberikan, sintetis halus atau serat

logam kurang efektif daripada serat alami kasar dalam memindahkan partikel

sempurna. Biasanya, kerugian ini hanya dialami pada permulaan filtrasi, oleh

karena selain keras, partikel kasar yang tidak mengandung partikel sempurna

bukanlah septum tetapi lapisan awal dari padatan terendapkan. Filtrat pada

awalnya agak buram, namun lama kelamaan semakin jernih. Filtrat buram

dikembalikan ke dalam tangki Lumpur untuk refiltrasi.

3.3 Pembagian Penyaringan Secara Umum

Pada proses penyaringan dalam industri mempunyai berbagai macam cara

yaitu dengan:

a. Penyaring Bertekanan Diskontinyu;

b. Mesin press bersaringan ( Filter Press );

c. Penyring Bercangkang dan Berdaun;

d. Penyaring sabuk otomatis;

e. Penyaring vakum diskontinyu;

f. Penyaring vakum kontinyu;

g. Penyaring drum berputar (rotary dryer);

21

h. Penyaring sabuk horizontal;

i. Penyaring sentrifugal, dll.

Pada media penyaringan septum harus memenuhi beberapa persyaratan,

agar bahan hasil filtrasi tidak mengadung zat-zat yang dapat mengganggu proses

produksi adapun persyaratan yang harus dilakukan adalah:

a. Penyaring harus menahan yang disaring dan menghasilkan

filtrat yang cukup jernih;

b. Penyaring harus tidak tersumbat;

c. Penyaring harus tahan zat kimia dan cukup kuat untukberbagai

macam oprasi yang terjadi;

d. Penyaring harus dapat membuat kue (bahan) mudah untuk

dibuang;

e. Penyaring harus berharga wajar.

3.4 Destilasi Vakum

Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300

mmHg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya

dilakukan karena beberapa alasan yaitu:

a. Sifat penguapan relatif antar komponen biasanya

meningkat seiring dengan menurunnya boiling temperature. Sifat

penguapan relatif yang meningkat memudahkan terjadinya proses

separasi sehingga jumlah stage teoritis yang dibutuhkan berkurang.

Jika jumlah stage teoritis konstan, rasio refluks yang diperlukan untuk

proses separasi yang sama dapat dikurangi. Jika kedua variabel di atas

konstan maka kemurnian produk yang dihasilkan akan meningkat;

b. Distilasi pada temperatur rendah dilakukan ketika

mengolah produk yang sensitif terhadap variabel temperatur.

Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan beberapa reaksi

yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk, polimerisasi, dan

penghilangan warna;

22

c. Proses pemisahan dapat dilakukan terhadap komponen

dengan tekanan uap yang sangat rendah atau komponen dengan ikatan

yang dapat terputus pada titik didihnya;

d. Reboiler dengan temperatur yang rendah yang

menggunakan sumber energi dengan harga yang lebih murah seperti

steam dengan tekanan rendah atau air panas.

Adapun beberapa bahan yang dapat membantu proses pada penyaringan

Padatan ramping atau sangat halus memadat membentuk kue yang tak dapat

ditembus akan mengakibatkan media penyaring tersumbat. Filtrasi dari material

seperti itu membutuhkan peningkatan porositas dari kue sehingga bisa dilewati

cairan dengan laju yang normal. Hal ini dapat dilakukan dengan menambahkan

alat bantu penyaring, seperti silica diatomae, perlit, selulosa kayu, atau padatan

berpori inert lain, ke dalam lumpur sebelum filtrasi. Bahan pembantu filter dapat

dipisahkan secara berurutan dari kue dengan melarukan padatan atau membakar

bahan tersebut. Jika padatan tidak berharga, padatan dan bahan tersebut dapat

langsung dibuang.

Jalan lainnya adalah pelapisan, yaitu mengendapkan lapisan bahan

pembantu saringan di atas media penyaring sebelum filtrasi. Dalam penyaring

batch lapisan ini biasanya tipis; dalam sistem kontinyu sebagaimana dijelaskan

sebelum ini, lapisan tersebut tebal, dan permukaan atasnya secara kontinyu

dipotong dengan gunting tertentu sehingga permukaan media penyaring terlihat.

Lapisan ini mencegah padatan gelatin menyumbat media penyaring dan

memberikan filtrat yang jernih. Lapisan ini lebih merupakan bagian dari media

penyaring dari pada kue.