makalah peralatan industri proses alat pengkristal

CHEMICAL ENGINEERINGTEORI PENGOLAHAN LIMBAH

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah hirobbil’alamin, puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah

SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya kepada penyusun, sehingga

penyusun dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan pada waktu yang telah

ditentukan. Sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi besar Muhammad

SAW, yang membimbing umatnya dari zaman jahiliyah menuju zaman Islamiyah yakni

ajaran agama Islam.

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah “PIP”. Penyusun

berharap makalah ini dapat menambah pengetahuan pembaca tentang konsep didalamnya.

Selain itu tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada Dosen Pembimbing serta semua

pihak yang terlibat dalam penyusunan makalah ini. Tim penyusun berharap semoga semua

yang telah berjasa dalam penyusunan makalah ini mendapat balasan yang sebaik-baiknya

dari Allah SWT.

Akhirnya tim penyusun menyadari bahwa makalah ini jauh dari sempurna.

Untuk itu tim penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para

pembaca, sehingga makalah ini bisa mencapai kesempurnaan.

Makassar, 10 Oktober 2013

Kelompok II


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ................................................................................................. ii

DAFTAR ISI ............................................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

BAB II JENIS – JENIS ALAT KRISTALISASI ...................................................... 3

2.1 Pengertian Kristalisator ........................................................................................ 3

2.2 Jenis – jenis Kristallisator ................................................................................... 4

BAB III DRAFT TUBE BAFFLE CRYSTALLIZERS ........................................ ... 5

3.1 Pengertian DTB Crystallizers .............................................................................. 5

3.2 Prinsip Kerja DTB Crystallizers ............................................................... .......... 5

3.3 Produk DTB Crystallizers......................................................................... ........... 6

3.4 Keuntungan Menggunakan DTB Crystallizers .................................................... 7

BAB IV PENUTUP ................................................................................................... 8

4.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 8

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 9

LAMPIRAN .............................................................................................................. 10

Gambar 1. skema DTB Crystallizers......................................................................... 10

Gambar 2. instalasi DTB Crystallizers ..................................................................... 11

Keterangan Gambar................................................................................................... 12


BAB IPENDAHULUAN

Kristalisasi (crystallization) merupakan peristiwa pembentukan kristal-kristal padat dalam

suatu fase homogen. Baik itu dalam pembuatan partikel padat didalam uap seperti dalam hal

pembuatan salju atau pembuatan partikel padat didalam lelehan cair sebagai mana dalam

pembuatan kristal tunggal yang besar maupun kristalisasi dari larutan cair misalnya pembuatan

garam. Peristiwa kristalisasi ditandai dengan terbentuknya kristal padat.

Agar Kristal-kristal dapat terbentuk dari suatu larutan harus dalam keadaan lewat jenuh.

Konsentrasi bahan yang akan dikristal dalam larutan harus lebih tinggi dari pada kelarutannya

pada suhu yang bersangkutan perbedaan konsentrasi ini dapat dianggap sebagai gaya pendorong

kristalisasi. Keadaan lewat jenuh dapat dicapai dengan cara berbeda-beda. Pemilihan metoda

tergantung pada apakah kelarutan dari bahan yang akan dikristalisasi berubah sedikit atau banyak

dengan suhunya. Yang biasa digunakan adalah metoda-metoda berikut ini :

Pendinginan

Penguapan

Penguapan pendinginan

Penambahan bahan lain

Kristal merupakan suatu benda mati yang terorganisasi dan dibentuk oleh partikel-partikel

(yang bisa berupa atom, molekul atau ion) tersusun dalam suatu susunan tiga dimensi yang

beraturan. Bentuk kristal dapat berupa polyhedron yang mempunyai sudut-sudut tajam dan sisi

yang rata, bentuk ini dapat terbentuk jika kristal dibiarkan sehingga permukaannya tidak

mendapat gangguan dari kristal lain atau benda luar.

Berdasarkan sudut-sudut yang terbentuk kristal dibagi kedalam 7 kelas :

a) Kubus (cubic)

b) Trigonal (trigonal)

c) Tetragonal (tetragonal)

d) Heksagonal(hexagonal)

e) Ortorombik (orthorhombic)


f) Monoklin (monoclinic)

g) Triklin (triclinic)

Suatu bahan tertentu dapat terkristalisasi didalam dua kelas yang berbeda atau lebih tergantung

pada kondisi kristalisasi.

Bentuk kristal yang geometri dapat dipelihara selama kristal itu tumbuh. Satu muka kristal

mungkin tumbuh jauh lebih cepat dari muka yang lain sehingga menghasilkan kristal yang

panjang dan berbentuk jarum. Laju pertumbuhan setiap muka diukur dengan kecepatan translasi

muka itu dalam berpindah menjauhi pusat pada arah tegak lurus terhadap muka. Pertumbuhan

kristal merupakan suatu proses difusi, yang dimodifikasi oleh pengaruh permukaan padat tempat

pertumbuhan itu berlangsung. Molekul-molekul atau ion-ion zat terlarut mencapai muka kristal

yang tumbuh itu dengan cara difusi melalui fase zat cair. Setelah mencapai permukaan molekul

atau ion itu akan ditampung oleh kristal dan disusun dalam kisi ruang. Proses difusi maupun

langkah antarmuka hanya dapat berlangsung jika larutan itu lewat jenuh.

BAB II

PEMBAHASAN


JENIS – JENIS KRISTALLISATOR

2.1 Pengertian Kristallisator.

Alat-alat kristalisasi disebut juga kristallisator. Alat-alat ini digunakan dalam proses

kristalisasi terutama dalam skala industri, alat-alat yang digunakan dalam proses kristalisasi

sangat beragam macam, hal ini disebabkan oleh sifat-sifat bahan dan kondisi pertumbuhan kristal

yang sangat bervariasi. Disamping itu juga karena kristallisasi dilaksanakan untuk tujuan yang

berbeda-beda (pemisahan bahan, pemurnian bahan, pemberian bentuk).

Penggunaan alat kristallisasi harus memenuhi persyaratan misalnya konsentrasi, suhu, dan

gerakan untuk menunjang pertumbuhan inti atau benih kristal. Dengan melengkapi

perlengkapan-perlengkapan pada kristalisator untuk memungkinkan terjadinya perpindahan

panas (pemanasan, pendinginan, dan penguapan) dan juga gerakan (pengadukan, penggulingan,

pengankutan)

Kristallisator biasanya dilengkapi dengan alat pemisah (filtrasi) yang dipasang dibelakang

alat kristalisasi dan alat pengering. Faktor-faktor yang menjadi dasar pemilihan sebuah alat

kristalisasi ialah misalnya

Unjuk kerja kristalisasi yang diingikan

Cara operasi (tak kontinu, kontinu)

Kondisi bahan baku (larutan , lelehan)

Ukuran Kristal yang diinginkan

Bentuk Kristal yang diinginkan

Kemurnian kristalisat yang diinginkan

Kecendrungan produk untuk menbentuk kerak

2.2 Jenis - Jenis Kristallisator.

Jenis-jenis kristalisator antara lain :


Draft Tube Baffle Crystallizer

Cooling Crystallizers

Evaporative crystallizers

Forced Circulation Crystallizer

Induced Circulation Crystallizer

Oslo Type Crystallizer

Vacuum Crystallizers

Many Others Crystallizers

BAB III

DRAFT TUBE BAFFLE CRYSTALLIZERS


3.1 Pengertian Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers

Draft tube baffle (DTB) crystallizers atau plat buang/tabung isap kristalisasi merupakan salah

satu dari beberapa jenis alat kristalisator yang didasarkan pada pemisahan debu/uap dari bahan

melalui fase lewat - jenuh yang ditingkatkan sehingga diperoleh kristal – kristal yang besar. Alat

ini dilengkapi dengan tabung junjut fungsi sekat untuk mengendalikan sirkulasi magma dan

dilengkapi pula oleh alat penggerak (argitator). Fungsi sirkulasi terkontrol terhadap aliran

magma.

3.2 Prinsip Kerja Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers

Dari gambar 2.1 yang ada pada halaman lampiran dapat dilihat bahwa secara sederhana

Crystallizer DTB terdiri dari :

Superheated Solution From Hearter and Recirculation Pump, merupakan pompa sirkulasi yang

letaknya pada bagian paling bawah dari Crystallizer DTB yang berfungsi untuk mendorong

(mengalirkan) bahan yang berasal dari pusat ke Draft tube untuk proses lebih lanjut.

Draft Tube, merupakan pipa isap bagian dalam dari Crystallizer DTB sebagai pusat sirkulasi

bahan.

Agitator, merupakan pemutar atau pengaduk.

Slurry Withdrawal, merupakan tempat penarikan atau pengambilan kembali.

Settling zone, merupakan zona penyelesaian. Pada zona ini terdapat Clear Mother Liquor

Overlow dan To Recirculation pump.

To Recirculation Pump

Clear Mother Liquor Overlow, merupakan tempat keluarnya cairan induk.

Circulation Magma, merupakan tempat sirkulasi Magma (hasil akhir kristallisator dari campuran

Mother Liquor dengan kristal.

Vapors Separation (pemisahan uap).

Demister

Proses Vapors Outlet, merupakan tempat proses keluaranya uap.

Secara sederhana proses kerja Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers dapat dibedakan

menjadi dua bagian. Bagian pertama adalah proses kristalisasi dan bagian kedua adalah proses


klarifikasi. Pada bagian kristalisasi, bahan sample dan cairan induk (mother liquit) dimasukkan

kedalam tangki DTB Crystallizers melalui sebuah pipa, komponen ini akan mendorong bahan

naik ke atas dalam suatu tabung isap. Didalam tabung isap bahan akan tercampur dan mengalami

sirkulasi dengan bantuan Agitator (pemutar/pengaduk) yang berada di dalam tangki bagian

bawah, Kedua bahan ini akan membentuk magma melalui fase lewat-jenuh yang ditingkatkan.

Magma yang terbentuk akan mengalami perubahan density sehingga uap yang terkandung di

dalamnya akan terlepas kepermukaan magma menuju ke Vapors Separation (pemisahan uap).

Magma yang mengalami perubahan density akan mengalami proses nukleasi (pembentukan inti

kristal), kristal yang terbentuk akibat proses nukleasi akan mengendap kadasar larutan dan

sebagian akan naik ke permukaan. Kristal yang mengendap akan mengalami pemisahan antara

kristal halus dan kristal kasar, pada zona penyelesaian sebagian Kristal akan dikeluarkan dari

dasar tangki dan selebihnya dijadikan umpan bersama cairan induk untuk melakukan proses

sirkulasi guna melarutkan partikel-partikel halus yang masih mengendap. Pada bagian klarifikasi

akan terjadi pemisahan pada bentuk kristal, Kristal yang sesuai dengan keinginan akan diambil

dan kristal yang belum sesuai (ukurannya besar/kasar) akan dikembalikan ke zona kristalisasi

untuk proses lebih lanjut.

3.3 Produk Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers

Dengan menggunakan alat pengkristal Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers diperoleh

produk :

Natrium Karbonat (Sodium Carbonate)

Sodium Sulfat (Sodium Sulfate)

Natrium Nitrat (Sodium Nitrate)

Tembaga Sulfat (Copper Sulfate)

Sodium Sulfit (Sodium Sulfite)

Kalsium Klorida (Calcium Chloride)

Amonium Sulfat (Ammonium Sulfate)

Kalium Klorida (Potassium Chloride)

3.4 Keuntungan Menggunakan Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers


Adapun Keuntungan menggunakan Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers antara lain :

Mampu memproduksi kristal – kristal dalam bentuk tunggal.

Siklus operasionalnya lebih panjang.

Biaya operasi lebih rendah.

Kebutuhan ruang minimum

Instrument dapat dikendalikan dengan mudah

Kesederhanaan operasi, memulai dan penyelesaian.

BAB IV

PENUTUP


4.1 Kesimpulan.

Adapun yang dapat kami simpulkan adalah : proses kristalisasi merupakan suatu metode

pemisahan bahan/pemurnian bahan untuk medapatkan produk (kristal) dalam bentuk padat

dengan kualitas yang tinggi. Kristal yang terbentuk melewati fase lewat-jenuh sehingga didapat

kristal dengan permukaan keras dan pertumbuhan yang singkat. Keunikan dari menggunakan alat

ini ialah produk (kristal) yang terbentuk tidak semuanya diambil tetapi sebagian kristal diproses

ulang sehingga diperoleh kristal dengan nilai kwalitas yang tinggi dalam jumlah yang besar.

Saran

Bagi para pembaca makalah ini, sebaiknya tidak merasa puas, karena masih banyak

ilmu-ilmu yang didapat dari berbagai sumber.

Sebaiknya mencari sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai Alat

pengkristal.

DAFTAR PUSTAKA


1. Berhascon G, Gerster H, Hauser H, Stauble H, Schneiter, 1995. “Teknologi Kimia bagian

kedua”;hal: 192-203,bandung, PT pertja.

2. Warren L, Maccabe Julian C, Peter H, 1993. “Operasi Teknik Kimia jilid kedua edisi keempat”,

Jakarta; penerbit Erlangga

3. Walterl B & Julius T, 1955. “Introduction To Chemical Engginering”, Mc Graw; Hill

International Edition.

4. http://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_growth

5. http://en.wikipedia.org/wiki/Crystallization_%28engineering_aspects%29

6. http://www.novasep.com/technologies/Crystallization-food-fermentation-products.asp

7. http://www.niroinc.com/html/evaporator/crystallization_theory_intro.htm

8. http://en.wikipedia.org/wiki/Draft Tube Baffel Crystallization

9. http://www.swensontechnology.com/

10. http://www.freepatentsonline.com/6887452.html

LAMPIRAN

Gambar 1. skema Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers


Penampang luar Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers

Gambar 2. instalasi Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers


Gambar 1 Gambar 2

Gambar 3 Gambar 4

Ket :

Gambar 1. instalasi DTB Crystallizers yang terletak di Dow Badische Freeport, Texas digunakan

untuk memproduksi ammonium sulfat.


Gambar 2. instalasi DTB Crystallizers yang terletak di CF Chemical Plant City, Florida dapat

memproduksi 70 ton dari ammonium sulfat tiap hari dari asam.

Gambar 3. terdapat dua buah instalasi DTB Crystallizers yang terletak di Cleveland Potash,

England yang memproduksi kalium (potash).

Gambar 4. unit SWENSON DTB yang memproduksi Kalium Klorida (Potassium Chlorida) dari

air laut dengan rata-rata 58 ton per jam.

makalah peralatan industri proses alat pengkristal

Documents