filtrasi_kelompok 4 (kamis, 8 oktober 2015)_afdhal h, nadia huda, pangiastika p, sekar h, yolla m

8/17/2019 FILTRASI_Kelompok 4 (Kamis, 8 Oktober 2015)_Afdhal H, Nadia Huda, Pangiastika P, Sekar H, Yolla M

1/74

LAPORAN UOP: FILTRASKELOMPOK 4 (KAMIS, 8 OKTOBER 2015)

• Afdhal a!a"• Nad#a $da A%l#a!a

• Pa!'#a#*a P$ +$la!da

• S*a& a!$! Ul-a!#

• ./lla M#&a!da

EPARTEMEN TEKNIK KIMIA

2015


2/74

T/ aa&

Filtrasi

Pengertian

klasifkasi

Media Filter Jenis Cake

Persamaan


3/74

1 P!'&#a!

Adalah proses pemisahan zat padat dari asa zat pelarutmerupakan suatu slurry ) dengan menggunakan med(media berpori) seperti membran, di mana zat padattertinggal sedangkan asa zat pelarutnya akan terpisaditeruskan


4/74

2 Kla#"*a#

!erdasarkan prinsip ker"anya, fltrasi dapat dibedakan men"adi #

Jenis Filtrasi Prinsip

Filtrasi $ekanan (Pressure Filtration) Pengaliran bahan berdasarkan

tekanan yang ter"adiFiltrasi %ra&itasi (%ra&ity Filtration) Pengaliran bahan berdasarkan

berat masing'masing kompone

Filtrasi akum (auum Filtration) Pengaliran bahan berdasarkan penghampaan


5/74

Md#a F#l&

!erdasarkan gradien tekanan dan permeabilitas

• !eroperasi pada tekanan *+' bar dengan batasan permeabilitas lebih besar dari

Membran mikrofltrasi

• !eroperasi pada tekanan antara + bar dengan batasan permeabilitas +*'-*

Membran ultrafltrasi

• !eroperasi pada tekanan -'* bar dengan batasan permeabilitas +.'+

Membran nanofltrasi

• !eroperasi pada tekanan +*'+** bar dengan batasan permeabilitas **-'+.

Membran re&erse osmosis

• !eroperasi pada tekanan *+' bar dengan batasan permeabilitas lebih besar dari

Membran mikrofltrasi

• !eroperasi pada tekanan antara + bar dengan batasan permeabilitas +*'-*

Membran ultrafltrasi

• !eroperasi pada tekanan -'* bar dengan batasan permeabilitas +.'+

Membran nanofltrasi

• !eroperasi pada tekanan +*'+** bar dengan batasan permeabilitas **-'+.

Membran re&erse osmosis


6/74

Md#a "l&

/eara umum, media flter dibedakan atas #

• berupa kain, kertas saring, atau suatumembran, yang dipasang pada

permukaan flter

Media Filter Primer

• 0at padat yang tertahan di permukaanflter membentuk lapisan cake yangdapat berungsi sebagai media flter yangsesungguhnya

Media Filter /ekunder


7/74

3!# a*

• Mengalami perubahan strukturkarena adanya tekanan (ruangporous dalam ake mengeil datahanan fltrasi membesar)

Compressiblecake

• $idak mengalami perubahastruktur 1alaupun diadakanpenekanan terhadapnya

Noncompressible

cake


8/74

P&aaa!6%&aaa! dalaF#l&a#

Persamaan 2outh

3(+)

3()

4eterangan # 5 total &olum fltrate

5 luas permukaan flter

5 tahanan flter cloth

5 tahanan spesifk cake

5 berat solid 6 &olum li7uid


9/74

Persamaan 9e1is

3(:)

;imana pada persamaan ruth dan le1is konstanta j, h, n,ditentukan oleh perobaan


10/74

M/d %!l##a!


11/74

M/d P!l##a! F#l&a#

Alat !ahan

Perobaan


12/74

Ala


13/74

Ala

P>M


14/74

Ala

;rain


15/74

Ala

2eturn


16/74

Ala

Feed


17/74

Ala

Filtrate a


18/74

Ala

Pressure


19/74

Ala

?an


20/74

Ala

$r


21/74

Ala

Filter h


22/74

Ala

/usunanPlate dan


23/74

Ala

Pla


24/74

Ala

Fram


25/74

Ala

Filter


26/74

Ala

2ubber


27/74

Ala

Filter


28/74

Ala

2ese&o


29/74

Ala

2ese&o


30/74

Ala

/tir


31/74

Ala

%elas @kur

Pengambil /lurry


32/74

Baha!

$epung Air


33/74

PEROBAAN $ahap Pesiapan

Membuka platedan rame denganmemutar handle

memasukkan flterloth dan rubberpaking dengan

susunan

$utup &al&e +(drain &al&e) danpastikan &al&e

(return &al&e)tertutup

9etakan gelas ukurdi ba1ah selangkeluaran &al&e .

Menyalakan mesinfltrasi (pompa di

nyalakan)

$ahap Perobaan

Masukan tepungdan air ke dalam

tank

/usunan antara platedan rame #

Plate a1al, rubberpaking, flter loth,

rame, flter loth,rubber paking, plate,rubber paking, flterloth, rame, flterloth, rubber paking,plat dst

M l k


34/74

9an"utan

Membuka &al&e .(fltrate deli&ery

&al&e)

Mengatur al&e dan &al&e : agar

mendapatkan

tekanan yangkonstan

Mengukur &olumefltrate tiap menit

lakukan sebanyak+* kali pada tiap

tekanan yangberbeda (, . dan -

psi)

$ahap akhir

Mematikan mesin(pompa)

Melepaskan susunanplate, rame, kertas

saring di flterhamberP2C>!AA=


35/74

A!al## P&7/aa


36/74

P&7/aa! : FIl&a#

$u"uan #

+ $es fltrasi pada tekanan konstan menggunakan flter prekeil untuk obser&asi mekanisme pemisahan solid'li7uid

@"i persamaan fltrasi 2uth B 9e1is dan menentukankonstanta yang ada pada persamaan tersebut

: Mengukur "umlah fltrat per satuan 1aktu pada fltrasilarutan slurry pada tekanan konstan

Feed al&e


37/74

Feed al&e Pressure %auge

Filtrate ;eli&ery al&ePump

;rain al&e

2eturn al&e

Po1er /1it

!ase Frame

2eser&oar $ank

/tirrer Frame


38/74

P!#% K&9a

Memisahkan padatan dari ampuran asa air ddri&ing ore perbedaan tekanan

Mendorong asa air mele1ati medium flter, pla

rame, sehingga terbentuk fltrat dan ake

Prinsip ker"a fltrasi tekanan (pressure fltration)


39/74

Baha! Sl$&&

Air (9i7uid) Mudah didapatkan

$idak menemari lingkungan

$idak perlu pengolahan limbahyang rumit

9ebih ekonomis

$epung $erigu @kuran partikel ukup

!ersiat non'ompres

Mudah didapatkan

Mudah larut dalam ai


40/74

P&alaa!

2eser&oar yang digunakanadalah tangki

Pengaduk impeler dua daun # Men"aga homogenitas ampuran

Menegah ter"adinya pengendapan tepung ;ipasang miring

Pompa dinyalakan setelah slurry dimasukan dan tidaboleh menyala ketika slurry dalam reser&oar hampir


41/74

P&alaa!

@rutan flter press #

Plate'rubber'flter loth'rame'flterloth'rubber'plate

Pada setiap alat ada lubang di tiap sudut

sebagai "alur masuk slurry dan fltrat ?andle harus ditutup hingga tidak ada

slurry yang boor

$ray dibersihkan terlebih dahulu


42/74

;al


43/74

F#l& P&

2ubber # menegah kebooran

Filter loth # menyaring slurry

Plate dan rame # menyaring ake dari fltrat

$idak boleh ada lipatan dalam flter press


44/74

aa P!'aaa!

ariabel !ebas # $ekanan (psi, .psi, -psi)

ariabel 4ontrol # aktu

(selama menit untuk + kali pengambilan data)

ariabel $erikat # olum fltrat


45/74

a#l P!'aaa!

$ekanan psi 5 *,+:DE-bar

$ekanan . psi 5 *,D-D bar

$ekanan bar

t ΔVf (ml) Vf (ml)

+* +G* +G*

.* +-- :+-

:G* +-* .G-

.E* +-* G+-

G** +.E DG:

D* +.D +*

E.* +.G +*-G

G* +.. +**

+*E* +:E +::E

+** +D +.G-

t ΔVf (ml) Vf (ml)

+* G* G*

.* -E -+E

:G* -+ DG

.E* .: +*+

G** . +-.

D* : +.:

E.* + +D+.

G* *- ++

+*E* +GE *ED

+** +GG -:

t

+*

.*

:G*

.E*

G**

D*

E.*

G*

+*E*

+**


46/74

P!'/laha!

P l h


47/74

P!'/laha! aa

Persamaan 2outh

4emudian membuat grafk t6 &s untuk menentukan nilai J d

y m H b

S * 2 # (=P 0 1?8@5


48/74

Saa *a!a! 2 %# (=P > 0,1?8@5 a&

N#la# h :

N#la# 3 :

* ,** .** G** E** +***+,**+.**+G***D*****

*D,****

*D.****

*DG****

*DE****

*E*****

*E,****

*E.****

f(H) 5 *H I *D-

A;f


49/74

Saa *a!a! 4 %# (=P > 0,2?5?@ a&)

N#la# h :

N#la# 3 :

* -** +*** +-** ,*** ,-***.,*****

*..*****

*.G*****

*.E*****

*-******

*-,*****

*-.*****

f(H) 5 *H I *..

A;f 0 44?8 a


50/74

Saa *a!a! 5 %# (=P > 0,44?8 a

N#la# h :

N#la# 3 :

* +*** *** :*** .*** -****:*****

*.*****

*-******G*****

*D*****

*E*****

******

*:******

(H) 5 *H I *-

A;f


51/74

R/$h

* +*** ,*** :*** .*** -**********

*+*****

*,*****

*:*****

*.*****

*-*****

*G*****

*D*****

*E*****

*F*****

f(H) 5 *H I *,-

f(H) 5 *H I *..

f(H) 5 *H I *D-

A;f


52/74

R/$h

K/!a!a

P (%#)

2 4 5

h **** ::*** +*****

J D.E+ D:,D +:G-

P!'/laha! aa


53/74

'

Persamaan 9e1is

y = a x + b

4emudian membuat grafk log t &s


54/74

Saa *a!a! 4 %# (=P > 0 2?5?@ a&)


55/74

Saa *a!a! 4 %# (=P > 0,2?5?@ a&)

N#la# :

N#la# :

****** -***** :****** :-************

*-*****

+******

+-*****

******

-*****

:******

:-*****

(H) 5 +*GH ' *.

l/'


56/74

Saa *a!a! 5 %# (=P > 0,44?8 a

N#la# :

N#la# :

G***E***:****:***:.***:G***:E****

*-

+

+-

-

:

:-

(H) 5 +*DH ' *D

l/'


57/74

P!'/laha! aa

Persamaan 9e1is

y = a x + b 4emudian membuat grafk log t &s log P untuk menentuka

n dan 4

M # #l # d K


58/74

M!7a !#la# ! da! K

Menggunakan Persamaan 9e1is

Asumsi # yang digunakan adalah +** ml (berada di: &ariasi tekanan yang digunakan)

Pada tekanan psi (P 5 *,+:DE- bar)

M!7a !#la# ! da! K


59/74

Pada tekanan . psi (P 5 *,D-D bar)

Pada tekanan - psi (P 5 *,:..D:E ba

M!7a !#la# ! da! K


60/74

M!7a !#la# ! da! K

t ΔP log t log ΔP

G*,ED *,+:DE- ,EGG- '*,EG*.-

-EG,+- *,D-D ,DGE** '*,--.

:+.,:+ *,:..D:E ,.D:-E '*,.G-+

'* F '* E '* D '* G '* - '* .

,,

,.

,G

,E

:

:,

f(H) 5 ' ++H I ,*G

L/'


61/74

L-#

,**** ,-*** :**** :-*** .*****

*-

+

+-

,

,-

:

:-

f(H) 5 +*DH ' *DFf(H) 5 +*GH ' *.Ff(H) 5 +*.H ' *,+

l/'


62/74


63/74

A!al## a#l


64/74

A!al## a#l

Pada tekanan yang lebih tinggi akan memberikan&olume fltrat yang lebih besar

Perhitungan dilakukan untuk menentukan konstanta'konstanta berdasarkan Persamaan 2outh danPersamaan 9e1is pada beda tekanan konstan (P+ 5

*,+:DE- bar, P, 5 *,D-D bar, dan P: 5 *,:..D:Ebar)

Persamaan 2outh menun"ukkan seiring denganpeningkatan KP, maka tahanan fltrasi (h) akan semakibesar

A!al## a#l


65/74

A!al## a#l

$ahanan fltrasi semakin besar karena denganmeningkatnya KP, la"u alir &olume fltrasi akan semakepat sehingga pembentukan cake sangat mudah

4etika 1aktu semakin bertambah maka penumpukanpada flter "uga semakin besar sehingga pertambahan&olume fltrat yang dihasilkan semakin sedikit

A!al## a#l


66/74

A!al## a#l

Persamaan 9e1is merupakan suatu persamaan yangmengkorelasikan sebagai la"u &olume fltrat per luas perame sebagai hubungan eksponensial terhadap beda tdan 1aktu

/emakin tinggi suatu P sistem, nilai dari konstanta 9e1pun akan semakin besar


67/74

A!al## &a"

A!al## &a"*


68/74

A!al## &a"*

!erdasarkan Persamaagrafk tersebut dapat dbah1a 1aktu berbandindengan kuadrat dari &oyang dihasilkan

?ubungan antara 1akt&olume fltrat sebandin&olume fltrat yang diha

Memiliki gradien positi

* ,** .** G** E** +***+,**+.**+G***D*****

*D,****

*D.****

*DG****

*DE****

*E*****

*E,****

*E.****

f(H) 5 *H I *D-

A;f 2 %#)

A!al## &a"*


69/74

A!al## &a"*

!erdasarkan Per9e1is, dari grafdapat disimpulklogaritma dari 1berbanding lurulogaritma &olumdihasilkan saat mperobaan

Memiliki gradien

**** *** .*** G*** E*** :**** :*** :.****

*-

+

+-

-

:

:-

(H) 5 +*.H ' *+

l/'


70/74

A!al## &a"*

!erdasarkan Persamaan 9egrafk tersebut dapat disimbah1a logaritma dari 1aktuterbalik dengan logaritma bsaat melakukan fltrasi

Memiliki gradien negati

A!al## Kalaha!


71/74

A!al## Kalaha!

Pemutar pada pressuregauge sulit diarahkan,

"arum pengarah seringtidak stabil

Jarum pengarah pressuregauge tidak bisa melebihi

G psi, meski pemutarsudah maksimum

Pengerukan rangkaian f

bersih karenmengambil sisbe"ana6yang

/aat pertengahan operasi,praktikan memutar eed&al&e sehingga sirkulasialiran terganggu, hal ini

menyebabkan fltrat tidakkeluar selama beberapa

1aktu

A!al## Kalaha!


72/74

A!al## Kalaha!

Pada saat a1al praktikum,fltrat sudah mulaiterbentuk namun

praktikan masih mengatur&al&e keluaran, sehingga

mempengaruhiperhitungan &ol fltrat

4ebooran alat karenaterlalu sulit dalammemutar handle

Pada saat a1asudah ada ak

tray keluamenempel

mempengaruhyang dih

/irkulasi tekanan B alirantidak baik karena

pengaturan pemutar yangtidak maksimal (kondisi

pemutar longgar),sehingga aliran keluar

fltrat tidak stabil

K#%$la!


73/74

K#%$la!

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat terhadap zat airslurry dengan menggunakan suatu media berpori atau porous

0at padat yang tertinggal pada flter disebut Filter cake yang teruspada flter seiring ber"alannya 1aktu memiliki peran sebagai flter

/emakin tinggi tekanan akan memberikan &olume fltrat yang lebihsehingga pembentukan cake makin mudah

Peningkatan KP, maka tahanan fltrasi (h) akan semakin besar

4etika 1aktu semakin bertambah maka penumpukan cake pada fsemakin besar sehingga pertambahan &olume fltrat yang dihasilksedikit

Rf&!#


74/74

Rf&!#

$im penyusun +E Petunjuk Praktikum Proses dan Operasi Teknik I ;ep9aboratorium Proses dan >perasi $eknik $%P F$@

filtrasi_kelompok 4 (kamis, 8 oktober 2015)_afdhal h, nadia huda, pangiastika p, sekar h, yolla m

Documents