LAPORAN PRAKTIKUM PERLAKUAN MEKANIK

PENYARINGAN DENGAN METODA VAKUM

Dosen Pembimbing: Iwan RidwanNama/Nim: Annisa Syafitri K (08414001)Arya Febriyanto (08414002)Bismi Dzikri F (08414003) Kelas/Kelompok: 2 D4 / VII

JURUSAN TEKNIK KIMIAPRODI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2010

PENYARINGAN DENGAN METODE VAKUM

I. TUJUAN

a. Melakukan proses filtrasi pada tekanan tetap dengan variasi tekanan berbeda-bedab. Menghitung koefisien tekanan tahanan cake dan tahanan medium fiter pada tekanan tetap dengan variasi tekanan yang berbeda.c. Menganalisa pengaruh tekanan terhadap kualitas hasil filtrasi

II. LANDASAN TEORIPrinsip filtrasi dapatdilihat pada gambar di bawah ini :

Pada awalnya suspensi mengalir melalui medium filter, filtrat yang dihasilkan mempunyai laju alir besar tetapi kualitas filtrat tidak begitu jernih. Seiring dengan terbentuknya cake (padatan tertahan) maka laju filtrat makin menurun tetapi kualitas filtrat semakin jernih, hal itu disebabkan cake yang terbentuk berfungsi juga sebagai penyaring. Lapisan cake yang terbentuk akan semakin tebal mengakibatkan laju filtrat makin kecil, oleh karena itu pada ketebalan tertentu harus dilakukan proses pengambilan cake.

Agar suspensi bisa mengalir melalui medium filter maka dibutuhkan perbedaan tekanan yang sinifikan. Aa dua cara yang dapat dilakukan: pertama suspensi dipompa (tekanan fluida sebelum medium filter lebih tinggi) atau cara kedua ruang filtratnya divakumkan sehingga suspensi tertarik menuju ruang filtrat melalui medium filter. Alat Filter Testing Unit adalah peralatan filtrasi yang menggunakan etode kedua. Metode ini mirip penyaringan dengan corong buchner yang dihubungkan dengan waterjet untuk pemvakuman.

Pada percobaan penyaringan dengan metode vakum akan dihitung harga tahanan cake dan tahanan medium filter dari variasi tekanan yang berbeda.

Persamaan yang digunakan untuk kondisi tekanan tetap : .................................... (1)Persamaan tersebut diintegralkan menjadi : ..................(2)

............................... (3)dimana : dan

Persamaan 3 disederhanakan menjadi : ............................................... (4)

grafik t/V terhadap V akan menghasilkan rafik sebagai berikut :

Dari persamaan di atas kita dapatkan koefisien tahanan cake ..........................................(5)

dan koefisien tahanan medium filter ........................................... (6)

........................................... (7) ........................................... (8)

........................................... (9) ........................................... (10)Keterangan :t= waktu filtrasi (dalam detik [s] )V= volume filtrat yang dihasilkan saat t ( dalam m3 ) = koefisien tahanan cake (dalam m/kg)Rm= koefisien medium filter (dalam m-1)= viskositas filtrat (dalam Pa s atau kg/m s)A= luas total medium filter (dalam m2)P= perbedaan tekanan ( dalam N/m2 atau kg/m s2)Cs= konsentrasi slurry (dalam kg/m3)

Faktor-faktor yang perlu diperimbangkan ketika memilih jenis peralatan dan kondisi operasi :a. Sifat fluida terutama viskositas, densitas, dan sifat korosinyab. Keadaan dari partikel padat, ukuran dan bentuk, distribusi ukuran partikel dan karakteristikc. konsentrasi partikel padat di suspensid. Jumlah dari seluruh bahan yang akan diproses dan nilainyae. Bagian yang akan digunakan (padat,cair,keduanya)f. Perlu tidaknya mencuci padatan yang telah tersaringg. Kontaminasi yang berpengaruh besar pada produk jika terjadi kontak antara bahan dan peralatanh. Ada tidaknya perlakuan lain sebelum proses filtrasi yang akan membantu proses filtrasi tersebut

III. PEROBAAN1. 2. 3. 3.1. Alat dan BahanAlat :a) Seperangkat alat filter Testing Unitb) Kertas saringc) Pompa vakumd) Jangka Soronge) Stop watchf) Ember plastikg) Kertas timbangh) Neraca teknis

Bahan :6 L larutan suspensi dengan konsentrasi tepung kanji 180 gr untuk satu run percobaan, percobaan dilakukan sebnayak 4 run.

Deskripsi Alat :

3.2. Prosedur Kerja3.2.1 Pembuatan Slurry

6 Liter air180 gram tepung kanji

Tangki Berpengaduk

Pengadukan dengan stirrer

3.2.2 Proses dalam Filter Testing Unit

Pasangkan kertas filter diatas alat filter glass, lalu letakkan pada peralatan FTU

Rapatkan sekrup dengan pemutaran manual, periksa sambungan gasket, tangki pengaduk, pompa peristaltik, dan unit penampung. Pastikan tidka ada kebocoran

Atur tekanan vakum yang dikehendaki

Hidupkan pimpa peristaltik

Catat waktu setiap 0,5 L (dan kelipatannya) filtrat yang diperoleh

Hentikan proses filtrasi setelah filtrasi total = 6Lt

FiltratAmpas

AnalisisUkur luas dan ketebalan cakeBuka Filter glass yang dipasang

3.3. Data yang DiambilNilai yang diketahui :a) Luas total medium filter (A)D= 20 cm = 0,2 mr= 10 cm = 0,1 mA = r2= 3,14 (0,10 m)2= 0,0314 m2b) Konsentrasi slurry (CS)massa tepung kanji= 0,18 kgVolume air= 6 L = 6 x 10-3 m3 Konsentrasi slurry= Nilai yang dicatat selama percobaan :

Volume filtrat (L)Waktu t (s)

0,5101

1230

1,5360

2255

2,5610

3801

3,51000

41181

4,51440

5Filtrat tidak mencapai volume 6 L

6

IV. PENGOLAHAN DATA1. 2. 3. 4. 4.1. Perhitungana) Menentukan harga Kp dan B untuk masing-masing tekanan dengan menggunakan grafik t/V terhadap V1. P = -0,2 bar = - 0.2 x 10-5kg/m.s2Volume filtrat( m3 )Waktu t (s)t/V( s/m3)

0,0005101202000

0,0010230230000

0,0015360240000

0,0020255127500

0,0025610244000

0,0030801267000

0,00351000285714,29

0,00401181295250

0,00451440320000

Persamaan grafik t/V vs V pada P tetap Persamaan grafik t/V vs V pada P = -0,2 bar y = 14978x + 17082jadi, Kp = 14978 xB = 17082b) Harga tahanan cake () dan tahanan medium filter (Rm) untuk masing-masing tekanan1. P = -0,2 bar Kp = 14978 B = 17082

Menentukan tahanan cake (()

Menentukan tahanan medium filter (Rm)

Tabel Ketebalan cake pada P (bar)P (bar)Ketebalan cake (cm)

-0,20,4

V. PEMBAHASANAnnisa Syafitri K08 414 001

Dalam praktikum ini terdapat beberapa faktor yang berpengaruh, yang paling berpengaruh adalah tekanan. Tekanan sangat berperan penting dalam cepat lambatnya waktu proses filtrasi. Oleh karena itu digunakan tekanan dibawah normal / bernilai negatif (vakum) pada praktikum ini.Alat yang digunakan yaitu seperangkat alat Filter Testing Unit, yang dihubungkan dengan vakum. Terdiri dari beberapa alat yang memiliki fungsinya masing-masing. Filtrasi merupakan salah satu cara pemisahan padat-cair melewati suatu medium (filter) berpori.Umpan yang digunakan merupakan campuran tepung kanji dan air dimasukan ke dalam tangki berpengaduk untuk membuat campuran menjadi homogen dan tetap terjaga kehomogenannya. Umpan ditarik oleh pompa peristaltik menuju tabung filtrasi bertekanan vakum. Didalam tabung terdapat media filter yang dilapisi oleh kertas saring. Slurry akan terpisahkan antara air (yang lolos media filter dan tertarik oleh driving force dari perbedaan tekanan kedua kolom dalam tabung filtrasi ) dan kanji yang tersaring yang kemudian disebut cake. Volume slurry yang diumpankan sebanyak 6 Liter seharusnya dioperasikan dalam variasi tekanan yang berbeda-beda dari tekanan udara normal, tetapi karena adanya kesalahan teknis dan human error maka percobaan hanya dapat dilakukan pada tekanan 0,2 bar.Pada perbedaan takanan diperoleh nilai harga tahanan cake () yang merupakan nilai yang menunjukkan seberapa besar kemampuan cake untuk menahan dan menjadi filter bagi umpan dan juga didapatkan nilai koefisien medium filter (Rm) yang menunjukkan kemampuan medium sebagai media filtrasi. Pada P 0,2 bar diperoleh dan Rm masing-masing dan . Pada saat pengoperasian P 0,2 bar, ketika filter mencapai 2L waktu yang dibutuhkan lebih cepat dari waktu yang lain karena ketidakstabilan vakum saat operasi. Sehingga waktu operasi dan volume yang diperoleh pun mengalami penyimpangan. Seiring dengan terbentuknya cake (padatan tertahan) maka laju filtrat makin menurun tetapi kualitas filtrat semakin jernih.

Kesimpulan Filtrasi merupakan salah satu cara pemisahan padat-cair melewati suatu medium (filter) berpori. Filter Testing Unit adalah seperangkat alat filtrasi dengan menggunakan metode vakum. nilai harga tahanan cake () dan koefisien media filter (Rm) pada P 0,2 bar adalah dan . Semakin lama waktu operasi, semakin tebal cake yang terbentuk Cake yang terbentuk berperan sebagai media filter juga

PEMBAHASANOleh : Bismi Dzikri Fardina (08414003)Praktikum ini merupakan percobaan perlakuan mekanik terhadap suatu campuran homogen yang kemudian dipisahkan melalui metode filtrasi. Filtrasi merupakan salah satu cara pemisahan padat-cair melewati suatu medium (filter) berpori. Dalam hal ini beberapa faktor berpengaruh, dan yang paling berpengaruh adalah tekanan. Tekanan sangat berperan penting dalam cepat lambatnya waktu proses filtrasi. Oleh karena itu digunakan tekanan dibawah normal (vakum) pada praktikum kali ini.Digunakan seperangkat alat Filter Testing Unit, yang menggunakan metode vakum. Terdiri dari beberapa alat yang memiliki fungsinya masing-masing. Umpan yang digunakan merupakan campuran tepung kanji dan air dimasukan ke dalam tangki berpengaduk untuk membuat campuran menjadi homogen. Umpan ditarik oleh pompa peristaltik menuju tabung filtrasi bertekanan vakum. Didalam tabung terdapat media filter yang dilapisi oleh kertas saring. Slurry akan terpisahkan antara air (yang lolos media filter dan tertarik oleh driving force dari perbedaan tekanan kedua kolom dalam tabung filtrasi ) dan kanji yang tersaring yang kemudian disebut cake. Volume slurry yang dialirkan sebanyak 6 Liter seharusnya dioperasikan dalam variasi perbedaan tekanan masing-masing 0,2 bar, 0,4 bar, 0,6 bar, dan 0,8 bar dari tekanan udara normal. Tetapi karena adanya kesalahan teknis dan human error maka percobaan hanya dapat dilakukan pada tekanan 0,2 bar.Pada perbedaan takanan diperoleh nilai harga tahanan cake () yang merupakan nilai yang menunjukkan seberapa besar kemampuan cake untuk menahan dan menjadi filter bagi umpan dan juga didapatkan nilai koefisien medium filter (Rm) yang menunjukkan kemampuan medium sebagai media filtrasi. Pada P 0,2 bar diperoleh dan Rm masing-masing dan . Pada saat pengoperasian P 0,2 bar, ketika filter mencapai 2L waktu yang dibutuhkan lebih cepat dari waktu yang lain karena ketidakstabilan vakum saat operasi. Sehingga waktu operasi dan volume yang diperolehpun mengalami penyimpangan. Seiring dengan terbentuknya cake (padatan tertahan) maka laju filtrat makin menurun tetapi kualitas filtrat semakin jernih.

Kesimpulan Filtrasi merupakan salah satu cara pemisahan padat-cair melewati suatu medium (filter) berpori. Filter Testing Unit adalah seperangkat alat filtrasi dengan menggunakan metode vakum. nilai harga tahanan cake () dan koefisien media filter (Rm) pada tiap variabelPada P 0,2 bar dan . Semakin besar perbedaan tekanan semakin besar tahanan cake dan tahanan media filternya.

VI. DAFTAR PUSTAKAGeankoplis, Christie, J. 1983. Transport Process and Unit Operation, Ally and Bacon, Inc, United State of AmericaRousseau Ronald W.1987.Handbook of Separation Process Technology. John Willey & Son, Inc, Canada.Perrys Chemical Engineering Handbook, 5th ed.Praktikum Unit Operasi, PEDC

PEMBAHASAN Oleh : Arya Febriyanto (08414002)

Praktikum Filter Testing Unit bertujuan untuk melakukan proses filtrasi pada tekanan tetap dengan variasi tekanan berbeda-beda, menghitung koefisien tahanan cake dan tahanan medium filter pada tekanan tetap dengan variasi tekanan yang berbeda, menganalisa pengaruh tekanan terhadap kualitas hasil filtrasi. Pada praktikum ini dilakukan proses pemisahan padatan dari larutan suspensi (filtrasi) dengan menggunakan alat FilterTesting Unit. Prinsip alat ini adalah pemvakuman ruang filtrat seperti halnya corong Buchner. Larutan suspensi dialirkan melalui medium filter sehingga padatan (cake) akan tertahan pada permukaan filter sementara filtratnya akan mengalir melalui medium filter menuju medium filtrat. Larutan suspensi yang digunakan yaitu tepung kanji sebanyak 180g dalam 6L air (konsentrasi larutan kanji yaitu30 Kg/m3).Dalam prosesnya kami melakukan variasi tekanan vakum sebanyak 4 varisai. Yaitu : 0,2 bar, 0,4 bar, 0,6 bar, dan 0,8 bar. Pada perbedaan takanan diperoleh nilai harga tahanan cake () yang merupakan nilai yang menunjukkan seberapa besar kemampuan cake untuk menahan dan menjadi filter bagi umpan dan juga didapatkan nilai koefisien medium filter (Rm) yang menunjukkan kemampuan medium sebagai media filtrasi. Pada P 0,2 bar diperoleh dan Rm masing-masing dan . Pada saat pengoperasian P 0,2 bar, ketika filter mencapai 2L waktu yang dibutuhkan lebih cepat dari waktu yang lain karena ketidakstabilan vakum saat operasi. Sehingga waktu operasi dan volume yang diperolehpun mengalami penyimpangan. Seiring dengan terbentuknya cake (padatan tertahan) maka laju filtrat makin menurun tetapi kualitas filtrat semakin jernih.

Kesimpulan Filtrasi merupakan salah satu cara pemisahan padat-cair melewati suatu medium (filter) berpori. Filter Testing Unit adalah seperangkat alat filtrasi dengan menggunakan metode vakum. nilai harga tahanan cake () dan koefisien media filter (Rm) pada P 0,2 bar adalah dan . Semakin lama waktu operasi, semakin tebal cake yang terbentuk Cake yang terbentuk berperan sebagai media filter juga