Upload
dahliana-alami
View
612
Download
71
Embed Size (px)
DESCRIPTION
jjkknj
Citation preview
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