LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA

PLATE AND FRAME FILTER PRESS

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2015

MODUL : PLATE AND FRAME FILTER PRESS

PEMBIMBING : Iwan Ridwan, ST, MT.

Oleh :

Asri Ambarwati 141411006

Dahliana Alami 141411008

Melani Ismayasari 141411020

Muhammd Arani 141411022

2 A- D4 Teknik Kimia Produksi Bersih

Kelompok 3

PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

PEMBUATAN : 21 Oktober 2015

PENYERAHAN : 28 Oktober 2015

I. TUJUAN

1. Menghitung tahanan spesifik ampas ( α )

2. Menghitung tahanan ampas ( Rc )

3. Menghitung tahanan filter medium ( Rm )

4. Menghitung laju filtrasi filtrate ( dV/dt )

5. Menghitung waktu filtrasi selama 1 siklus ( t )

II. DASAR TEORI

2.1 Filtrasi

Dalam proses filtrasi, partikel padatan yang tersuspensi dalam cairan dapat dipisahkan

dengan menggunakan medium berpori yang dapat menahan partikel tersebut dan dapat

dilewati oleh filtrat yang jernih. Medium berpori ini lazim disebut filter media. Partikel padat

dapat berukuran sangat kecil atau lebih besar, dan bentuknya beraneka ragam, dapat

berbentuk bola ataupun tak beraturan. Produk yang diinginkan dapat berupa filtrat yang

jernih ataupun cake. Slurry yang difiltrasi mungkin mengandung partikel padatan dalam

jumlah sedikit atau banyak. Jika konsentrasi padatan dalam slurry kecil, filter dapat

beroperasi dalam waktu yang lebih lama. (Geankoplis, 1983)

2.2 Plate And Frame Filter Press

Salah satu peralatan filtrasi batch yang penting adalah plate and frame filter press,

yang ditunjukkan oleh gambar 1, terdiri dari plat (plate) dan bingkai (frame) berisi filter

media (filter cloth) yang dirakit/dipasang diantara dua plat. Kapasitas plate and frame filter

press bergantung pada jumlah plate dan frame yang digunakan yang disusun secara seri.

Setiap frame sebagai tempat kedudukan filter media terdiri dari 2 (dua) media filter. Plate

mempunyai saluran filtrar yang turun sepanjang plate. Umpan slurry dipompa dan dialirkan

melalui setiap saluran frame, kemudian disemprotkan pada kedua sisi media filter. Filtrat

mengalir diantara media filter dan permukaan plate melalui saluran keluar. Satu siklus proses

filtrasi sudah selesai, apabila pori-pori media filter frame sudah penuh (tertutup) oleh

padatan.

Keuntungan dari plate and frame filter press yaitu pekerjaannya mudah hanya

memerlukan tenaga terlatih biasa karena cara operasi alatnya sederhana, dapat langsung

melihat hasil penyaringan yaitu keruh atau jernih, dapat digunakan pada tekanan yang tinggi,

penambahan kapasitas mudah cukup dengan menambah jumlah plate dan frame tanpa

menambah unit filter press, dapat digunakan untuk penyaringan larutan yang mempunyai

viskositas yang tinggi, dan dapat dipakai untuk penyaringan larutan yang mengandung kadar

koloid (kotoran) relatif rendah. 

Kerugian dari plate and frame filter press ini adalah kemungkinan bocor banyak dan

operasinya tidak kontinyu. Kerugian lain dari plate and frame filter press adalah tenaga kerja

yang dibutuhkan banyak karena dibutuhkan untuk membongkar dan memasang filter, selain

itu membutuhkan waktu yang lama.

(Geankoplis, 1993)

Gambar 1 : Proses filtrasi di dalam plate and frame filter press

Gambar 2 : Peralatan Plate and Frame Filter Press

Gambar 3 : Penampang Frame dan Penampang Plate

2.2 DasarTeori Proses Filtrasi Batch PadaTekananKonstan

dtdV

= μ α CsA2(−∆ P)

V + μ RmA (−∆ P)

=Kp+B (2-1)

Dimana : Kp dalam (s/m6) (SI) dan B dalam (s/m3) (SI)

Kp= μ α CsA2(−∆ P)

(SI ) (2-2)

B= μ RmA(−∆ P)

(SI ) (2-3)

Grafikhubungan :dtdV

vsV

Slope=Kp

dtdV

( sm3 )

Intersep = B

Volume Filtrat Rata−Rata , V=V 1+V 2

2(m3)

Gambar 4 : Grafik hubungan dt/dV pada filtrasi tekanan tetap

Untuk tekanankonstan, αkonstan dan cake yang tidak dapat dimampatkan

(incompressible), maka variabelnya hanya V dan t, sehingga integrasi :

∫0

t

dt=∫0

V

(Kp V +B ) dV (2-4)

t= Kp2

V 2+B V (2-5)

tV

=Kp2

V +B (2-6)

Grafikhubungan :tV

vs V

dtdV

( sm3 )

Slope = Kp

Intersep = B

Volume Filtrat, V (m3)

Gambar :Grafikhubungan t/V panda filtrasitekanantetap

Dimana V adalah volume filtrat (m3) selama waktu t (s).

Dari data percobaan dibuat grafik dt/dVvs V (gambar 4), dimana dt/dV fungsi linier

dari V atau, t/V vs V (gambar 5), dimana t/V fungsi linier dari V.

Tahanan spesifik ampas (α) dicari dari koefisien arah (slope) = Kp dan tahanan media

filter (Rm) dari intersep = B (gambar 4) atau,tahanan spesifik ampas (α) dicari dari

koefisien arah (slope) = Kp/2 dan tahanan filter medium (Rm) dari intersep = B

(gambar 5).

Laju Filtrasi (dV/dt)

Variabel-variabel yang mempengaruhi laju filtrasi :

Beda tekanan aliran umpan masuk dan tekanan filtrate keluar filter (-∆P)

Viskositas cairan (μ)

Luas media filter/frame (A)

Tahanan cake (Rc) dan tahanan medium filter (Rm)

Laju Filtrasi : dVdt

= A (−∆ P)( Rc+Rm ) μ

(2-7)

III. PERCOBAAN

3.1 Susunan Alat yang Digunakan

5

2 9

1

10

6

3 8

Gambar 6 : Susunan alat Plate And Frame Filter Press

Keterangan gambar :

1. Motor Pengaduk

2. Tangki Slurry

3. Katup Isap Pompa

4. Pompa

5. Katup Umpan

6. Presure gauge

7. Pressure gauge

8. Katup Filtrat

9. Plate Frame And

Filter Press

10. Tangki filtrat

3.2 Alat bantu yang digunakan :

1. Kunci sambungan

2. Stopwatch

3. Mistar/penggaris

4. Tuas

3.3 Bahan yang digunakan :

1. Air (H2O) (1 m3)

2. Kapur (CaCO3) (Kg)

III.4 Prosedur Kerja

Filter pada frame dipasangkan, untuk disetiap frame 2 filter

Susunan plate dan frame filter press ditekan dan dirapatkan

4

7

Densitas air dan berat air dalam slurry diukur dan dihitung

Slurry (kapur dalam air) dalam tangki slury dibuat dengan konsentrasi 5%

Dihitung berat kapur yang dibutuhkan

Kapur yang dibutuhkan ditimbang

Kapur yang dibutuhkan dalam tangki slurry dimasukkan dan diaduk dengan motor pengaduk sampai homogen

Pompa Dihidupkan

Tangki diisi slurry dengan air sampai volumenya 80%

Diukur diameter tangki, tinggi air dalam tangki, dan dihitung volume air dalam tangki slurry

Katup (valve) umpan slurry plate dan frame filter press dibuka dan katup produk filtrate dibuka penuh

Tekanan umpan slurry masuk dan tekanan filtrat keluar pada manometer pressure gauge dibaca

Instalasi plate dan frame filter press dilepaskan dan dicuci

Prosedur 1-17 diulangi dengan operasi tekanan yang berbeda

3.5 Keselamatan Kerja

1. Wajib memakai jas Lab, sepatu tertutup, sarung tangan, dan masker

2. Pasang tutup tangki dengan papan

3. Pakai alat bantu pipa untuk merapatkan susunan plate and frame filter press

4. Hati-hati waktu merapatkan susunan plate and frame filter press

IV. DATA PENGAMATAN

V. PEMBAHASAN

VI. KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.PLATE AND FRAME FILTER PRESS.Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri

Bandung.

No Name.2012. Plate and Frame Filter Press.

http://artikelteknikkimia.blogspot.co.id/2012/12/plate-and-frame-filter-press.html.[24

Oktober 2015].

Filtrat yang keluar dari plate dan frame filter press ditampung pada tangki filtrat

Volume filtrat dan waktu yang dibutuhkan dicatat untuk menampung filtrat setiap volume tertentu secara kumulatif (minimal 10 data)

Operasi filtrasi sampai 1 siklus filtrasi dilanjutkan hingga selesai. Pompa dan semua katup ditutup