laporan p&f fix print

5/24/2018 Laporan P&F Fix Print

1/14

LABORATORIUM PERLAKUAN MEKANIK

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2013 / 2014

MODUL : Filter Press

PEMBIMBING : Iwan Ridwan, ST, MT.

oleh :

Kelompok 1

Abdussalam Topandi 121424001

Achmad Faisal 121424002

Ade Julistian 121424003

Kelas 2A-TKPB

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Tanggal Praktikum : 3 Juni 2014

Tanggal Pengumupulan : 9 Juni 2014

(Laporan)


2/14

Laporan Praktikum (Kelompok 1)

Plate & Frame Filter Press 2

I. PENDAHULUANa. Latar belakang

Operasi filtrasi adalah operasi yang bertujuan memisahkan padatan dari cairan

dalam campuran padat-cair (slurry) dengan cara melewatkan umpan slurry ke dalam

media filter. Daya dorong (driving force)pada proses filtrasi adalah beda tekanan umpan

slurry masuk dan tekanan filtrat keluar media filter (-P). Slurry akan dipisahkan

menjadi padatan (cake) yang menempel pada media filter dan cairan (filtrate)keluar dari

media filter. Untuk proses filtrasi dari slurry yang banyak mengandung air, proses

filtrasi ini bertujuan untuk mengurangi kadar air (dewatering). Proses filtrasi dilakukan

apabila proses pemisahan campuran padatan-cairan tidak dapat dilakukan dengan proses

sedimentasi gravitasi atau kecepatan pengendapan partikel padatnya lambat. Operasi

filtrasi termasuk salah satu dari proses klasifikasi pemisahan secara fisik-mekanik

(classification of mechanical-physical separation process). Dalam operasi filtrasi

menggunakan plate and frame filter press dilakukan secara batch pada tekanan

konstan. Aplikasi proses filtrasi secara komersial di industri, digunakan secara luas pada

pabrik bahan makanan, obat-obatatan, kertas dan pengolahan limbah industri. Dalam

pengolahan limbah industri digunakan untuk mengurangi kadar air, sehingga diperoleh

produk cairan jernih dan padatan, selanjutnya produk padatan dikeringkan.

b. Tujuan1. Menghitung tahanan spesifik ampas ( )2. Menghitung tahanan amapas ( Rc )3. Menghitung tahanan filter medium ( Rm )4. Menghitung laju filtrasi filtrate ( dV/dt )5. Menghitung waktu filtrasi selama 1 siklus ( t )

II. LANDASAN TEORI2.1 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) yangdirakit/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 filtrat yang turun sepanjang plate. Umpan


3/14



slurry dipompa dan dialirkan melalui setiap saluran frame, kemudian disemprotkan

pada kedua sisi media filter.Filtrat mengalir melewati media filter dan padatan

menempel pada media filter. Filtrat mengalir diantara media filter dan permukaan

plate melalui saluran keluar . Satu siklus proses filtrasi sudah selesai, apabila pori-pori

media filterpada frame sudah penuh (tertutup) oleh padatan.

Gambar 1 : Proses filtrasi didalamPlate and Frame Filter Press

Keterangan gambar :

1. Umpan Slurry masuk2. Rangka Plate And Frame Filter Press3. Produk filtrat keluar media filter4. Slurry yang disemprotkan ke media filter5. Plate6. Plate7. Plate8. Frame dan media filter

2.2 Dasar Teori Proses Filtrasi Batch Pada Tekanan Konstan

(2-1)

Dimana : Kp dalam (s/m

6

) (SI) dan B dalam (s/m

3

) (SI)


4/14



(2-2)

(2-3)

Grafik hubungan :

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

Untuk tekanan konstan, konstan dan cakeyang tidak dapat dimampatkan (incompressible),

maka variabelnya hanya V dan t, sehingga integrasi :

(2-4)

(2-5)

(2-6)


5/14



Grafik hubungan :

Intersep = B

Gambar 5 : Grafik hubungan t/V panda filtrasi tekanan tetap

Dimana V adalah volume filtrate (m3) selama waktu t (s)

Dari data percobaan dibuatgrafik dt/dV vs V (gambar 4), dimana dt/dV fungsi linier dari

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

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

(Rm) dari intersep = B (gambar 4) atau,tahanan spesifik ampas () 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 () Luas media filter/frame (A) Tahanan cake (Rc) Dan tahanan medium filter(Rm)

(2-7)


6/14



III. PERCOBAANa. Susunan alat yang digunakan

5

3 8

Gambar 6 : Susunan alat Plate And Frame Filter Press

Keterangan gambar :

1. Motor Pengaduk2. Tangki Slurry3. Katup Isap Pompa

4. Pompa5. Katup Umpan6. Presure gauge7. Pressure gauge

8. Katup Filtrat9. Plate Frame And

Filter Press

10.Tangki filtrat

b. Alat bantu yang digunakan1. Kunci sambungan flens2. Stop Watch3. Mistar/penggaris

c. Bahan yang digunakan1. Air (H2O) (1 m3)2. Kapur (CaCO3) atau padatan lain (50 kg)

29

1

10

6

4


7/14



d. Prosedur Kerja

Catat volume filtrate

dan waktu yang

dibutuhkan untuk

menmpung filtrate

setiap volume tertentu

secara kumulatif

Operasi filtrasi

selesai, ambil 10 data

waktu dan volume

filtrate secara

kumulatif

Matikan pompa dan

tutup katup

Lepas/bongkar filter

dari frame dan cuci

Ulangi prosedur dengan

operasi tekanan berbeda

Masukkan kapur yang

dibutuhkan dalam

tangki slurry dan aduk

denganmotor

pengaduk sampai

homogen

Hidupkan pompa, buka

katup umpan slurry

dengan bukaan tertentu

dan katup produk

filtrate dengan bukaan

penuh

Baca tekanan

umpan slurry masuk

dan tekanan filtrate

keluar pada

Manometer Vacuum

Gauge

Buat slurry (kapur

dalam air) dalam tangki

slurry dengan

konsentrasi 1Kg

adatan er 100 liter air

Hitung berat

kapur yang

Timbang kapur

yang dibutuhkan

Isi tangki slurry

dengan air sampai

volumenya 80%

Ukur diameter

tangki, tinggi air

dalam tangki, dan

hitung volume air

dlam tangki slurry

Ukur densitas air

dan hitung berat

air dalam tangki

Pasang isntalasi

Plate & Frame

Filter Press

Pasang media

filter pada fame

Rapatkan sambungan

tutup dan tangki filtrasi

dengan

mengencangkan

bautn a


8/14



e. Data Pengamatana. Pra-Proses FiltrasiMassa Ember kosong = 1.52 kg

Massa Ember + Kapur = 9.24 kg

Tinggi Tangki umpan + air = 38.3 cm

Diameter tangki umpan = 91 cmjari-jari = 45.5 cm

Diameter tangki air (filtrat) = 55 cmjari-jari = 27.5 cm

b. Proses FiltrasiNo Tinggi

(cm)

Volume

(cm3)

Volume

(m3)

t (s)

(-P)

(1.9 bar)

(-P)

(1.6 bar)

(-P)

(1.1 bar)

1 5 11873.13 0.011873 6 9 33

2 10 23746.25 0.023746 13 16 64

3 15 35619.38 0.035619 21 23 96

4 20 47492.5 0.047493 28 31 125

5 25 59365.63 0.059366 37 40 158

6 30 71238.75 0.071239 44 48 189

7 35 83111.88 0.083112 54 59 221

8 40 94985 0.094985 63 68 252

9 45 106858.1 0.106858 73 79 287

10 50 118731.3 0.118731 87 95 356

c. Cake yang terbentuk (-P) = 1.9 bar

Cake yang terbentuk = 8 kotak

Luas Cake = 37.5 cm x 37.5 cm

Tinggi cake pada flate-1 = 1.7 cm


(-P) = 1.6 barCake yang terbentuk = 8 kotak

Luas Cake = 37.5 cm x 37.5 cm



9/14




(-P) = 1.1 barCake yang terbentuk = 8 kotakLuas Cake = 37.5 cm x 37.5 cm



IV. PENGOLAHAN DATAVolume air dalam tangki =

Konsentrasi Slurry, Cs =

Luas total filter = 2 x 0.3752 = 0 .28125 m2

(-P) = 1.9 barNo. V (m ) t (s) t/V (s/m )

1 0.011873 6 505.35

2 0.023746 13 547.46

3 0.035619 21 589.57

4 0.047493 28 589.56

5 0.059366 37 623.25

6 0.071239 44 617.64

7 0.083112 54 649.73

8 0.094985 63 663.26

9 0.106858 73 683.15

10 0.118731 87 732.75


10/14



Tahanan spesifik ampas

Tahanan filter medium

Tahanan ampasVolume cake =

Laju filtrasi

y = 1806.9x + 502.18

R = 0.9557

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

0 0.05 0.1 0.15

t/v(s/m3

)

volume (m3)

t/V vs V

Linear (t/V vs V)


11/14



Waktu filtrasi satu siklus

(-P) = 1.6barNo. Volume

(m3)

Waktu (s) Waktu/

volume (t/m3)

1 0.011873 9 758.02

2 0.023746 16 673.80

3 0.035619 23 645.72

4 0.047493 31 652.73

5 0.059366 40 673.79

6 0.071239 48 673.79

7 0.083112 59 709.89

8 0.094985 68 715.90

9 0.106858 79 739.30

10 0.118731 95 800.13

y = 694.12x + 658.98

R = 0.2508

0.00100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

0 0.05 0.1 0.15

t/v(s/m3)

volume (m3)

t/V vs V

Linear (t/V vs V)


12/14






Laju filtrasi


(-P) = 1.1barNo. Volume

(m3)

Waktu (s) Waktu/

volume (t/m3)

1 0.011873 33 758.02

2 0.023746 64 673.80

3 0.035619 96 645.72

4 0.047493 125 652.73

5 0.059366 158 673.79


13/14



6 0.071239 189 673.79

7 0.083112 221 709.89

8 0.094985 252 715.90

9 0.106858 287 739.3010 0.118731 356 800.13




y = 902.01x + 2652.4

R = 0.0888

2600.00

2650.00

2700.00

2750.00

2800.00

2850.00

2900.00

2950.00

3000.00

3050.00

0 0.05 0.1 0.15

t/v(

s/m3)

volume (m3)

t/V vs V

Linear (t/V vs V)


14/14



Laju filtrasi


V. PEMBAHASANVI. KESIMPULAN

Pada praktikum ini didapatkan :

(-P) = 1.9 Bar (-P) = 1.6 Bar (-P) = 1.1 Bar

Kp (s/m6) 3613.8 1388.24 1804.02

B (s/m ) 502.18 658.98 2652.4

(m/kg) 17.5 x 108 5.66 x 10

8 5.11 x 10

8

Rm (m-1

) 2.68 x 1010

2.965 x 1010

8.21 x 1010

Rc (m-1

) 8.68 x 108 2.55 x 10

8 1.8 x 10

8

dV/dt (m s) 1.93x 10-

1.505x 10-

3.76x 10-

t satu siklus (s) 2.29 2.7 8.58

VII. DAFTAR PUSTAKA1. Geankoplis, C., C J., Transport Process and Unit Operation 3 rd., Prentice Hall,

Upper Saddle River New Jersey,1993.

2. Peters and Timmerhauss, Plant Design and Economic for Chemical EngineeringMc.Graw-Hill Chemical Engineering Series.

laporan p&f fix print

Documents