FILTER RESTING UNIT1. TUJUAN

Tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan Dapat melakukan filtrasi terhadap suspensi pada tekanan konstan dan menerapkan rumus-rumus terpakai yang ada.

2. DASAR TEORIFiltrasiadalah pembersihanpartikelpadat dari suatufluidadengan melewatkannya pada medium penyaringan, atauseptum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi padaindustrimulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas; aliran yang lolos dari saringan mungkin sajacairan, padatan, atau keduanya. Suatu saat justru limbah padatnya lah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. Di dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari hanya sekedar jejak sampai persentase yang besar. Seringkali umpan dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju filtrasi,misaldengan pemanasan,kristalisasi, atau memasang peralatan tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena varietas dari material yang harus disaring beragam dan kondisi proses yang berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, beberapa jenis akan dijelaskan di bawahini.Fluida mengalir melaluimediapenyaring karena perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi pada: Tekanan di atasatmosferpada bagian atas media penyaring. Tekanan operasi pada bagian atas media penyaring. Vakum pada bagian bawah.

Tekanan di atas atmosfer dapat dilaksanakan dengan gaya gravitasi pada cairan dalam suatu kolom, dengan menggunakan pompa ataublower, atau dengangaya sentrifugal. Penyaring sentrifugal didiskusikan pada seksi berikutnya pada bab ini. Dalam suatu penyaring gravitasi media penyaring bisa jadi tidak lebih baik daripada saringan (screen) kasar atau dengan unggunpartikelkasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaannya dalam industri untuk suatu aliran cairan kristal kasar,penjernihan airminum, dan pengolahan limbah cair.Kebanyakan penyaring industri adalah penyaring tekan, penyaring vakum, atau pemisah sentrifugal. Penyaring tersebut beroperasi secara kontinyu atau diskontinyu, tergantung apakah buangan dari padatan tersaring tunak (steady) atau sebentar-sebentar. Sebagian besar siklus operasi dari penyaring diskontinyu, aliran fluida melalui peralatan secara kontinu, tetapi harus dihentikan secara periodik untuk membuang padatan terakumulasi. Dalam saringan kontinyu buangan padat atau fluida tidak dihentikan selama peralatan beroperasi.Filtrasi atau penyaringan adalah pemisahan partikel zat padat dari fluida dengan jalan melewatkan fluida itu melalui suatu medium penyaring atauseptum,dimana zat padat itu bertahan. Operasi filtrasi dijalankan untuk mengambil bahan yang diinginkan yaitu padatannya atau cairannya dan bahkan kedua-duanya.Beberapa cara pemisahan mekanik fisik dapat diklasifikasikan menjadi sebagai berikut (Geankoplis,1993) :

1.Filtration

Pemisahan dapat dilakukan karena adanya media filtrasi seperti kain, kanvas,pasir. Pemilihan media filtrasi didasarkan atas :a.Jumlah padatan yang dipisahkanb.Tipe padatanc.Viskositas dari fluida

2.Settlingand sedimentation Padasettling and sedimantation, partikel dipisahkan dari fluida dengan adanyaperbedaan gaya gravitasi dan densitas dari partikel tersebut.

3.Centrifugal settling and sedimentationProses pemisahan partikel dari fluida karena adanya gaya sentrifugal padaberbagai ukuran dan densitas fluida.

4.Centrifugal filtrationProses pemisahan yang dilakukan dengan filtrasi tetapi gaya sentrifugal yangdigunakan menyebabkan perbedaan tekanan dapat diabaikan.

5.Mechanicalsize reductionand separationPemisahan dilakukan dengan cara mengubah diameter partikel, kemudiandipisahkan dengan ayakan.

Operasi filtrasi dijalankan dengan dua cara yaitu :

1.Filtrasibatch

Proses secarabatchmemerlukan waktu yang lebih lama dan memerlukan biaya yang lebih mahal.

2.Filtrasi kontinu Proses filtrasi secara kontinu banyak diterapkan pada industri kimia. Analisis operasi filtrasi ini dibagi dalam 3 tahap, yaitu :a.Pembentukancake,b.Pencuciancakeuntuk membuang larutanc.Pelepasancakedari filter.

Berdasarkan prinsip kerjanya, filtrasi dapat dibedakan menjadi:

1.Pressure filtration Merupakan filtrasi yang dilakukan dengan prinsip penekanan.

2.Gravity filtration Merupakan filtrasi yang menggunakan gaya gravitasi untuk mengalirkan cairan.

3.Vacuum filtration

Merupakan filtrasi yang dilakukan dengan prinsip hampa udara untuk mengalirkan cairan. Alat filtrasi dengan prinsip hampa udara dapat dilihat padaGambar 1.4. Filter ini dilengkapi drum yang terus berputar. Tekanan di luar drumadalah tekanan atmosferik, tetapi di dalam drum mendekati vakum. Drum ini dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan yang akan difilter, lalu drum diputar dengan kecepatan rendah selama operasi.

Cairan tertarik melewatifilter clothkarena tekanan vakum, sedangkan padatan akan tertinggal di permukaan luar drum membentukcakepada proses.

Jikacakeakan diambil dari drum, putaran drum dihentikan, drum dikeluarkan dari fasa cair,cakedicuci, dikeringkan, dan kemudian diambil. Pengambilan padatan dari drum dilakukan dengan sejenis pisau yang juga bermcam-macam jenis dan disainnya bergantung jeniscake.

Septum atau medium penyaring pada setiap filter harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

1. Harus dapat menahan zat padat yang akan disaring dan menghasilkan filtrat yang cukup jernih.2. Tidak mudah tersumbat3. Harus tahan secara kimia kuat secara fisik dalam kondisi proses.4. Harus memungkinkan penumpukan ampas dan pengeluaran ampas secara total dan bersih5. Tidak boleh terlalu mahal. (Mc. Cabe, 1993)

Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan ketika memilih jenis peralatan dan kondisi operasi adalah :

1. Sifat fluida terutama viskositas, densitas, dan sifat korosinya2. Keadaan dari partikel padat, ukuran dan bentuk, distribusi ukuran partikel dan karakteristik3. Konsentrasi partikel padat di suspensi4. Jumlah dari seluruh bahan yang akan diproses dan nilainya5. Bagian yang akan digunakan (padat, cair, keduanya)6. Perlu tidaknya mencuci padatan yang telah tersaring7. Kontaminasi yang berpengaruh besar pada produk jika terjadi kontak antara bahan dan peralatan8. Ada tidanya perlakuan lain sebelum proses filtrasi yang akan menbantu proses filtarsi tersebut

3. ALAT & BAHAN

ALAT Ayakan manual Baskom plastic FTU Support FTU Jangka sorong Timbangan analitik Spatula pengaduk

BAHAN Kapur Air Asam semut

4. PROSEDUR KERJA

Disiapkan bubuk kapur, lalu diayak menggunakan ayakan manual. Setelah itu, ditimbang kapur sabanyak 350 g (0.35 kg) lalu dilarutkan didalam 5 liter air kemudian diaduk menggunakan spatula pengaduk. Sebelum support dipasangkan pada FTU, terlebihdahulu dicuci dengan menggunakan asam semut agar tidak terjadi penyumbatan pada support. Setelah dicuci, support diletakkan pada FTU lalu di atasnya diberi kertas saring. Kemudian alat ditutup dan dikencangkan. Pastikan semua katup dalam keadaan tertutup. Larutan kapur tadi di masukkan ke dalam wadah FTU. FTU dinyalakan, dan tekanan di atur sesuai dengan yang diinginkan dan dijaga agar tetap konstan. Setelah itu, katup wadah dibuka agar cairan kapur mengalir menuju filter. Dilakukan pengamatan terhadap waktu pada tiap penambahan volum filtrate sebanyak 0.5 liter.

5. DATA PENGAMATAN

PERCOBAAN 1no.v (m^3)t(s)

10.000519.39

20.00155.93

30.0015168.66

40.002429.66

50.0025854.68

60.0031335.69

70.00351778.17

80.0042223.31

90.00452739.95

100.00472971.53

vol akhir0.0047 m3

diameter cake0.2 m

L rata-rata cake0.01602 m

viskositas0.00085 Pa.s

30975 N/m2

PERCOBAAN 2Nov(m^3)t(s)

10.000510.95

20.00136.45

30.001569.79

40.002118.8

50.0025178.8

60.003254.02

70.0035341.95

80.004457.83

90.0045568.89

100.00465611.41

vol akhir0.00465 m3

Diameter cake0.2 m

Luas rata-rata cake0.01624 m

viskositas0.00085 Pa.s

30975 N/m2

6. PERHITUNGAN

Menghitung Luas Permukaan Cake

Percobaan 1

diketahui nilai diameter cake pada percobaan 1 sama dengan nilai diameter cake pada percobaan dua, maka otomatis nilai luas permukaan cake pada percobaan 1 sama dengan nilai luas permukaan cake pada percobaan 2

Menghitung nilai k

Percobaan 1

Percobaan 2

Menghitung nilai rc dan L

Percobaan 1y = 2E+08x 72792 ; slope=2.108 ; intercept=(-72792)a.

b.

Percobaan 2

y = 3E+07x + 7836 ; slope=3.107 ; intercept=7836

a.

b.

7. PEMBAHASAN Pada kesempatan kali ini kami akan membahas hasil dari praktikum Filter Testing Unit (FTU). Seperti yang kita ketahui, Tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan Dapat melakukan filtrasi terhadap suspensi pada tekanan konstan dan menerapkan rumus-rumus terpakai yang ada.

Persamaan yang digunakan kali pada praktikum ini adalah sebagai berikut;

Persamaan di atas merupakan persamaan garis lurus, oleh karena itu, dalam perhitungan dibutuhkan nilai dari intercept dam slope untuk menentukan nilai dari rc dan L.

Berdasarkan hasil praktikum dan data pengamatan yang diperoleh, diketahui bahwa proses filtrasi pada percobaan 1 berjalan lebih lama dibandingkan proses filtrasi pada percobaan 2. Berdasarkan pengamatan proses, ditemukan bahwa penyebab dari proses yang berlangsung lama pada percobaan 2 adalah tersumbatnya support dari FTU tersebut. Penyumbatan ini disebabkan oleh praktikan sebelum kelompok kami melakukan kesalahan besar hingga cake masuk dan menyumbat support FTU, dan tidak membersihkan support dengan baik menggunakan asam semut.Oleh karena itu, sebelum kami melakukan percobaan 2, terlebihdahulu kami membersihkan support FTU menggunakan asam semut dan memasangkannya kembali pada FTU. Hasilnya proses berjalan jauh lebih cepat dari sebelumnya.Hal ini terbukti pada grafik yang telah diperoleh.

Berdasarkan persamaan garis lurus yang diperoleh dari grafik tersebut, maka dapat pula diketahui nilai dari intercept dan slope. Dari nilai tersebut dapat pula diketahui nilai dari rc dan L.

Percobaan 1y = 2E+08x 72792 ; slope=2.108 ; intercept=(-72792)a. b.

Percobaan 2 y = 3E+07x + 7836 ; slope=3.107 ; intercept=7836a. b.

Nilai L menunjukkan nilai penyumbatan dari FTU, dengan data di atas diketahui bahwa nilai penyumbatan pada percobaan 1 jauh lebih besar dibandingkan nilai penyumbatan percobaan 2. Hal ini disebabkan oleh support yang bermasalah pada percobaan 1. Selain itu tekanan konstan juga harus diperhatikan dan dijaga pada praktikum ini, tujuannya agar aliran proses filtrasi berjalan baik dan tidak terjadi penyumbatan pada support FTU.

8. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil praktikum, diperoleh kesimpulan bahwa proses filtrasi digunakan untuk memisahkan 2 bauh komponen yang berbeda. Dan salah satu alat filtrasi adalah FTU. Nilai L yang diperoleh dari perhitungan merupakan nilai penyumbatan pada filter, dan nilai L percobaan 1 lebih besar daripada nilai L percobaan 2 dikarenakan adanya penyumbatan pada support dari FTU.

9. DASAR TEORI

Job sheet praktikum Lab. Satuan Operasi I PNUP file:///D:/PNUP(CHEMENG)/SEMESTER%204/Lab.%20SATOP%201/Filtrasi%20%20Wikipedia%20bahasa%20Indonesia,%20ensiklopedia%20bebas.htm file:///D:/PNUP(CHEMENG)/SEMESTER%204/Lab.%20SATOP%201/Putra%20Rajawali%20Chemical%20%20filter%20testing%20unit.htm