laporan tetap oil filtrasi

LAPORAN TETAP

SATUAN OPERASI

OIL FILTRASI

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 3

Canna Suprianofa (061330401009) M. Bahrul Ulumudin (061330401012) Maryama Nancy (061330401015) Muhammad Dody Affriliyana (061330401018) Rifqi Munip (061330401022) Siti Nurjannah (061330401025) Vinta Mefisa (061330401028)

KELAS 3KD

DOSEN PEMBIMBING

Ir. M. Yerizam, MT.

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2014

OIL FILTRASI

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan praktikum mahasiswa diharapkan dapat :

1. Memahami proses filtrasi (pembersihan partikel padat dari suatu fluida)

dengan menggunakan media penyaring yang berupa karbon aktif.

2. Mengoperasikan alat oil filtration yang ada di laboratorium Teknik

Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

II. ALAT DAN BAHAN

1. Alat yang digunakan :

a. Seperangkat alat Oil Filtrasi 1 buah

b. Piknometer 1 buah

c. Gelas kimia 2 liter 1 buah

d. Gelas kimia 350 ml 1 buah

e. Ember 15 liter 1 buah

f. Spatula 1 buah

g. Pengaduk 1 buah

2. Bahan yang digunakan :

a. Indikator PP padat 0,5 gram

b. Indikator Orange 10 tetes

c. NaOH 2 gram

d. Minyak Jelantah 2 liter

e. Aquadest/air secukupnya

III. GAMBAR ALAT

(Terlampir)

IV. DASAR TEORI

Filtrasi adalah pemisahan partikel padatan dari suatu fluida dengan

menggunakannya pada medium penyaringan atau septum yang diatasnya

padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari

penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang

difiltrasi dapat berupa cairan atau gas, aliran yang lolos dari saringan

mungkin saja cairan, padatan atau keduanya. Suatu saat justru limbah

padatnyalah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang. Di

dalam industri, kandungan padatan suatu umpan mempunyai range dari

hanya sekedar jejak sampai persentasi yang besar. Seringkali umpan

dimodifikasi melalui beberapa pengolahan awal untuk meningkatkan laju

filtrasi, misalnya dengan pemanasan, kristalisasi atau memasang peralatan

tambahan pada penyaring seperti selulosa atau tanah diatomae. Oleh karena

varietas dan material harus disaring beragam dan kondisi proses yang

berbeda, banyak jenis penyaring telah dikembangkan, beberapa jenis akan

dijelaskan dibawah ini. Fluida mengalir melalui media penyaring karena

perbedaan tekanan yang melalui media tersebut. Penyaring dapat beroperasi

pada :

1. Tekanan diatas atmosfer pada bagian atas media penyaring

2. Tekanan operasi pada bagian atas media penyaring

3. Vakum pada bagian bawah

Tekanan diatas atmosfer dapat dilaksanakan dengan gaya grafitasi

pada cairan dalam suatu kolom dengan menggunakan pompa atau blower,

atau dengan gaya sentrifugal. Dalam suatu media penyaring biasa tidak

lebih baik dari pada saringan (screen) kasar atau dengan unggun partikel

kasar seperti pasir. Penyaring gravitasi dibatasi penggunaanya dalam

industri untuk suatu aliran cairan kristal pasir, penjernihan air minum dan

pengolahan limbah cair.

Penyaring dibagi ke dalam tiga golongan utama yaitu penyaring kue

(cake), penyaring penjernihan (clarifying) dan penyaringan aliran silang

(cross flow). Penyaring kue memisahkan cairan dan padatan sebelum

dengan jumlah relative besar sebagai suatu kue kristal atau lumpur.

Seringkali penyaring ini dilengkapi peralatan untuk membersihkan kue dan

untuk membersihkan cairan dan padatan sebelum dibuang. Penyaring

penjernihan membersihkan sejumlah kecil padatan dan suatu gas atau

medium penyaring atau percikan cairan jenuh semisal minuman. Partikel

padatan ditangkap di dalam medium penyaring atau di atas permukaan

luarnya. Penyaring penjernihan berbeda dengan saringan biasa, yaitu

memiliki diameter pori medium penyaring lebih besar dan partikel yang

akan disingkirkan.

Di dalam penyaringan aliran silang, umpan suspensi mengalir dengan

tekanan tertentu diatas medium penyaring. Lapisan tipis dan padatan dapat

terbentuk diatas medium permukaan tetapi kecepatan cairan yang tinggi

mencegah terbntuknya lapisan. Medium penyaring adalah membrane

keramik, logam, atau polimer dengan pori yang cukup kecil untuk menahan

sebagian besar partikel tersuspensi. Sebagian cairan mengalir melalui

mdium sebagai filtrate yang jernih, meninggalkan suspensi pekatnya.

Jenis-jenis Penyaring :

1. Penyaring Vakum Kontinyu

Dalam setiap penyaring vakum kontinyu, cairan dihisap melalui

septum yang bergerak untuk mengendapkan padatan kue. Kue kemudin

dipindahkan dan tempat penyaringan dicuci, dihisap, dikeringkan,dan

dikeluarkan dan lumpur dimasukkan kembali. Beberapa bagian dan

septum terletak pada zona penyaringan, sebagian didalam zona pencuci

sementara sebagian lagi pembebasan dari bebannya. Sehingga buangan

padatan dan cairan dan penyaring tidak dapat dihentikan.

2. Penyring Vakum Diskontinyu

Penyaring bertekanan biasanya beroperasi secara diskontinyu.

Suatu penyaring vakum diskontinyu, kadang-kadang sangat berguna.

Suatu nutsch vakuin mempunyai ukuran sedikit lebih kecil dari pada

corong buchner, berdiameter 1 s.d 3 m (3 s.d 10 ft) dan membentuk

lapisan padatan dengan tebal 100 s.d 300 mm (4 s.d 12 in). Untuk

mempermudah suatu nutch dapat langsung dibuat dari material tahan

korosi dan menjadi berharga karena dicoba disaring batch varietas

material yang korosif. Nutch biasanya tidak umum dilakukan untuk

proses berskala besar oleh karena batch yang terlibat di dalam

membersihkan tumpukan kue, namun demikian nutch tetap berguna

sebagai penyaring bertekanan yang dikombinasikan dengan pengeringan

bersaring untuk keperluan tertentu dalam operasi batch.

3. Penyaring Drum Berputar (Rotary Drum Filter)

Jenis yng paling umum dari penyaring vakum kontinyu adalah

penyaring drum berputar. Suatu drum berputar dengan arah horizontal

pada kecepatan 0,1 s.d 2 r/min mengaduk lumpur yang melaluinya.

Medium penyaring seperti kanvas, melingkupi permukaan dan drum

sebagian dibenamkan dalam cairan.

Dibawah drum utama yang berputar terdpat drum yang lebih kecil

dengan permukaan padat. Diantara dua drum tersebut ada ruang tipis

berbentuk radial membagi ruang anular ke dalam kompartmen-

kompartmen. Setiap kompartmen tersambung dengan pipa internal ke

suatu lubang dalam plat berputar pada rotary valve. Vakum dan udara

secara bergantian dimasukkan pada tiap-tiap kompartmen dalam drum

berputar.

V. LANGKAH KERJA

Percobaan Pertama

1. Menyiapkan 2 gr NaOH, kemudian dimasukkan kedalam air

sebanyak 3 liter.

2. Memasukkan indikator orange atau indikator pp kedalam 3 liter air

yang diletakkan dalam baskom.

3. Menghubungkan peralatan FITR/EV dengan sumber listrik 1 fasa, P

maksimum = 500 watt.

4. Mengoperasikan filter 1 :

a. Membuka katup-katup V1, V3, V9, dan V10 secara sendiri-sendiri.

b. Menutup katup-katup V2, V4, V5, V6, V7, dan V8.


a. Membuka katup-katup V2, V4, V9, dan V10 secara sendiri-sendiri.

b. Menutup katup-katup V1, V3, V5, V6, V7, dan V8.

6. Mengisi tabung reservoir DI dengan air yang telah berwarna yang

akan disaring.

7. Memasang E.L.C.B.

8. Memutar knop pompa G1 ke posisi 1.

9. Mengatur kecepatan feeding flow dengan menggunakan

potensiometer.

10. Jika diperlukan, untuk meningkatkan kemampuan penyaringan,

menghidupkan pompa vakum G2, menutup katup V9 dan mengatur

penyaringan dengan menggunakan katup V10.

Percobaan Kedua

1. Menyiapkan minyak jelantah sebanyak 2 liter.

2. Memasukkan minyak ke dalamtabung Reservoir DI.

3. Menghubungkan peralatan FITR/EV dengan sumber listrik 1 fasa, P

maksimum = 500 watt.


c. Membuka katup-katup V1, V3, V9, dan V10 secara sendiri-sendiri.

d. Menutup katup-katup V2, V4, V5, V6, V7, dan V8.


c. Membuka katup-katup V2, V4, V9, dan V10 secara sendiri-sendiri.

d. Menutup katup-katup V1, V3, V5, V6, V7, dan V8.

6. Mengisi tabung reservoir DI dengan air yang telah berwarna yang

akan disaring.

7. Memasang E.L.C.B.

8. Memutar knop pompa G1 ke posisi 1.

9. Mengatur kecepatan feeding flow dengan menggunakan

potensiometer.

10. Jika diperlukan, untuk meningkatkan kemampuan penyaringan,

menghidupkan pompa vakum G2, menutup katup V9 dan mengatur

penyaringan dengan menggunakan katup V10.

VI. DATA PENGAMATAN

Percobaan I

Waktu

(menit)

Density

(gr/ml)

Viscosity

(gr/cm.s)

Turbidity Conductivity

(µs)

0 1,04401 113,2055 112 5,150

5 1,0053 93,522 88,6 5,300

10 1,0042 90,225 74,2 5,500

15 1,0034 88,6486 50,5 5,525

20 1,0026 92, 25,6 5,610

Percobaan II

Waktu

(menit)

Density

(gr/ml)

Viscosity

(gr/cm.s)

Turbidity Conductivity

(µs)

0 1,498183 170,6274 38,9 264,3

5 1,486165 168,795 95,3 224,5

10 1,494953 165,902 119 212,2

15 1,493748 147,170 185 209,8

20 1,49253 171,3493 226 207,3

VII. PERHITUNGAN

A. Percobaan Pertama Densitas

Piknometer kosong : 25,06 gramPiknometer + Aquadest : 51,19 gramPiknometer + Minyak (Awal) : 52,34 gramPiknometer + Minyak ( 5 Menit ) : 51,33 gramPiknometer + Minyak ( 10 Menit ) : 51,30 gramPiknometer + Minyak ( 15 Menit ) : 51,28 gramPiknometer + Minyak ( 20 Menit ) : 51,26 gramρ air (200C) : 1 gram/ml

Berat aquadest = (piknometer + aquadest) – (piknometer kosong)= 51,19 gram – 25,06 gram= 26,13 gram

Volume aquadest = Volume piknometer

= massaρ

= 26,13gr1gr /ml

=26,13ml

a. Densitas minyak jelantah awal

ρ =(berat piknometer+minyak ) – (berat piknometerv koseong )

volume piknometer

=52,34 gram−25,06 gram

26,13ml

= 1,04401 gr/ml

b. Densitas minyak jelantah ( 5 menit )

ρ =(berat piknometer+minyak ) – (berat piknometerv koseong)

volume piknometer

=51,33gram−25,06gram

26,13ml

= 1,0053 gr/ml

c. Densitas minyak jelantah ( 10 menit )


volume piknometer


26,13ml

= 1,0042 gr/mld. Densitas minyak jelantah ( 15 menit )


volume piknometer


26,13ml

= 1,0034 gr/ml

e. Densitas minyak jelantah ( 20 menit )


volume piknometer


26,13ml

= 1,0026 gr/ml

Viskositas Tinggi tabung = 10 cm

Jari-jari bola = 14,05mm

2 = 7,025 mm = 0,7025 cm

g = 9,8 m/s2

Massa bola = 16,27 gram

Volume bola = 43

π r2

= 43

(3,14 ) (7,025 mm )2

= 1451,47 mm3 = 1,45147 cm3

a. Viskositas minyak jelantah awal

V bola = st

= 10cm

50,03 s = 0,1998 cm/s

Massa larutan = ρ larutan x V bola = 1,04401 gr/cm3 x 1,45147 cm3

= 1,51535 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(15,27gram−1,51535gram ) 980cm /s6 .3,14 .0,7025cm.0,1998cm /s

= 14459 ,557 gr cm /s2

26,44373cm2 ¿ s2

=546,805 gr/cm s

b. Viskositas minyak jelantah ( 5 menit )

v bola = st

= 10cm4,06 s

= 2,46305 cm/s


= 1,45916 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(16,27gram−1,45916gram ) 980cm / s6 .3,14 .0,7025cm.2,46305cm /s

= 14514,62gr cm /s2

32,598cm2¿ s2

=445,261 gr/cm s

c. Viskositas minyak jelantah ( 10 menit )

v bola = st

= 10cm

3,915 s = 2,5543 cm/s


= 1,45756 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(16,27gram−1,45756gram ) 980cm / s6 .3,14 .0,7025cm.2,5543cm / s

= 14486,79gr cm /s2

33,8068cm2 ¿ s2

=428,522 gr/cm s

d. Viskositas minyak jelantah ( 15 menit )

v bola = st

= 10cm

3,845 s = 2,6007 cm/s


= 1,456401 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(16,27gram−1,456401gram ) 980cm /s6 .3,14 .0,7025 cm.2,6007cm /s

= 14517,33gr cm / s2

34,4205cm2 ¿ s2

=421,764 gr/cm s

e. viskositas minyak jelantah ( 20 menit )

v bola = st

= 10cm

4,025 s = 2,4844 cm/s


= 1,4552 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(16,27gram−1,4552gram ) 980cm /s6 .3,14 .0,7025cm .2,4844cm / s

= 14518,504 gr cm /s2

32,8813cm2 ¿ s2

=441,542 gr/cm s

B. Percobaan Kedua Densitsas

Piknometer kosong : 37,08 gramPiknometer + Aquadest : 61,80 gramPiknometer + sampel (Awal) : 74,18 gramPiknometer + sampel ( 5 Menit ) : 61,78 gramPiknometer + sampel ( 10 Menit ) : 61,75 gramPiknometer + sampel ( 15 Menit ) : 61,72 gramPiknometer + sampel ( 20 Menit ) : 61,69 gramρ air : 0,998 gram/ml

Berat aquadest = (piknometer + aquadest) – (piknometer kosong)= 61,80 gram – 37,08 gram= 24,72 gram

Volume aquadest = Volume piknometer

= massaρ

= 24,72gr

0,998gr /ml=24,77ml

a. Densitas minyak sampel awal


volume piknometer

=74,18gram−37,07 gram

24,77ml

= 1,498183 gr/ml

b. Densitas sampel ( 5 menit )


volume piknometer


24,77ml

= 1,496165 gr/ml

c. Densitas sampel ( 10 menit )

ρ =(berat piknometer+minyak )– (berat piknometervkoseong)

volume piknometer

=61,72gram−37,07 gram

224,77ml

= 1,494953 gr/ml

d. Densitas minyak jelantah ( 15 menit )


volume piknometer

=61,72gram−24,72 gram

24,77ml

= 1,493742 gr/ml

e. Densitas minyak jelantah ( 20 menit )

ρ =(berat pikn ometer+minyak )– (berat piknometerv koseong)

volume piknometer


224,77ml

= 1,49523 gr/ml

Viskositas Tinggi tabung = 10 cm

Jari-jari bola = 14,05mm

2 = 7,025 mm = 0,7025 cm

g = 9,8 m/s2

Massa bola = 4,57 gram

Volume bola = 43

π r2

= 43

(3,14 ) (7,025 mm )2

= 1451,467 mm3 = 1,451467 cm3

a. Viskositas sampel awal

v bola = st

= 10cm9,62 s

= 1,0395 cm/s


=2,1746 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(4,57 gram−2,1746 gram ) 980cm /s6 .3,14 .0,7025cm .1,0395cm / s

= 2343,492gr cm /s2

13,758cm2¿ s2

=170,6274 gr/cm s

b. Viskositas sampel ( 5 menit )

v bola = st

= 10cm

9,505 s = 1,0521 cm/s


= 2,17163 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =


= 2350,40gr cm / s2

13,9246cm2 ¿ s2

=168,795 gr/cm s

c. Viskositas sampel ( 10 menit )

v bola = st

= 10cm9,33 s

= 1,07123 cm/s


= 2,16987 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =


= 2352,1274 gr cm /s2

12,1778 cm2 ¿ s2

=165,902 gr/cm s

d. Viskositas sampel ( 15 menit )

v bola = st

= 10cm

8,275 s = 1,20846 cm/s


= 2,16811 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =

(4,57 gram−2,166352,16811 gram ) 980cm /s6 .3,14 .0,7025 cm.1,20846cm /s

= 2353,852gr cm /s2

15,9941cm2¿ s2

=147,170 gr/cm s

e. viskositas minyak jelantah ( 20 menit )

v bola = st

= 10cm7,38 s

= 1,25501 cm/s


= 2,16635 gr

µ = (m−mo )g

6π sV =


= 2355,57gr cm / s2

17,93369cm2 ¿ s2

=131,3493 gr/cm s

VIII. GRAFIK PERCOBAAN

1. PERCOBAAN MINGGU PERTAMA

4 6 8 10 12 14 16 18 20 221.001001.001501.002001.002501.003001.003501.004001.004501.005001.005501.00600

f(x) = 3.00000000000041E-06 x² − 0.000253000000000022 x + 1.006475R² = 0.998871473354229

WAKTU VS DENSITAS

Series2Polynomial (Series2)

WAKTU

DEN

SITA

S

4 6 8 10 12 14 16 18 20 2286.00000

87.00000

88.00000

89.00000

90.00000

91.00000

92.00000

93.00000

94.00000f(x) = 0.0748260000000003 x² − 1.94346200000001 x + 101.57075R² = 0.94722386403294

WAKTU VS VISKOSITAS

Series2Polynomial (Series2)Polynomial (Series2)Polynomial (Series2)

WAKTU

VISK

OSI

TAS

4 6 8 10 12 14 16 18 20 220.00000

10.0000020.0000030.0000040.0000050.0000060.0000070.0000080.0000090.00000

100.00000

f(x) = − 0.105 x² − 1.629 x + 99.775R² = 0.998569283758721

WAKTU VS TURBIDITAS


WAKTU

TURB

IDIT

AS

4 6 8 10 12 14 16 18 20 225.10000

5.20000

5.30000

5.40000

5.50000

5.60000

5.70000

f(x) = − 0.00115000000000001 x² + 0.0478500000000005 x + 5.10125R² = 0.946558606507803

WAKTU VS KONDUKTIVITAS

Series2Polynomial (Series2)Polynomial (Series2)

WAKTU

KON

DUKT

IVIT

AS

2. PERCOBAAN MINGGU KEDUA

4 6 8 10 12 14 16 18 20 221.49

1.491

1.492

1.493

1.494

1.495

1.496

1.497

f(x) = 1.48616271639622E-18 x² − 0.000242320000000051 x + 1.4973765R² = 0.999999972751572

WAKTU VS DENSITAS


WAKTU

DEN

SITA

S

4 6 8 10 12 14 16 18 20 220

20406080

100120140160180

f(x) = − 0.128877 x² + 0.599742999999994 x + 169.961725R² = 0.980622260187483

WAKTU VS VISKOSITAS


WAKTU

VISK

OSI

TAS

4 6 8 10 12 14 16 18 20 220

50

100

150

200

250

f(x) = 0.183 x² + 4.52700000000002 x + 65.6749999999999R² = 0.978145827687149

WAKTU VS TURBIDITAS


WAKTU

TURB

IDIT

AS

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22190

195

200

205

210

215

220

225

230

f(x) = 0.0649999999999995 x² − 2.89099999999998 x + 236.725R² = 0.966454731873848

WAKTU VS KONDUKTIVITAS


WAKTU

KON

DUKT

IVIT

AS

IX. ANALISA PERCOBAAN

Pada percobaan ini dapat dianalisa bahwa pengolahan minyak dapat dilakukan

dengan cara filtrasi menggunakan karbon aktif. Karbon aktif dapat memperbaiki

kekeruhan minyak goreng bekas karena pada pori-pori dari karbon aktif berfungsi

menyerap senyawa-senyawa organic yang terdapat pada minyak bekas.

Pada percobaan 1 densitasnya semakin turun dan viscositasnya semakin

tinggi. Angka turbidity yang terukur semakin turun dan angka konduktivity nya

semakin naik. Hal ini disebabkan karena sisa-sisa minyak yang terdapat pada

karbon aktif belum bersih meskipun telah dibersihkan pada percobaan awal

dengan mengalirkan air panas pada karbon aktif.

Pada percobaan 2 densitasnya semakin naik dan viscositasnya semakin kecil.

Angka turbidity yang terukur semakin tinggi dan angka konduktivity nya semakin

turun. Hal ini dikarenakan sebelum percobaan dilakukan, terlebih dahulu

dilakukan regenerasi pada karbon aktif. Regenerasi karbon aktif dilakukan dengan

cara mengalirkan karbon aktif menggunakan air panas (tidak mendidih).

Regenerasi dilakukan guna mengaktifkan kembali fungsi pori-pori karbon aktif.

Karena apabila karbon aktif digunakan secara terus-menerus maka pori-pori

karbon aktif akan tersumbat dan keefisiannya dalam memfilter akan berkurang.

X. KESIMPULAN

Filtrasi adalah pemisahan partikel padat dari suatu fluida dengan

melewatkannya pada medium penyaringan atau septum yang ditasnya padatan

akan terendapkan. Angka density yang terukur berbanding terbalik dengan angka

viscositi yang terukur. Sama halnya dengan angka turbidity yang terukur juga

akan berbanding terbalik dengan angka conductivity yang didapat.

XI. DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet “Praktikum Satuan Operasi”. 2012.

Jobsheet “Praktikum Satuan Operasi”. 2010.

GAMBAR ALAT

Seperangkat Alat Oil Filtrasi

Keterangan :

1. Tempat untuk mengoperasikan alat, tempat mengatur kecepatan feeding flow dengan menggunakan potensiometer, pengatur pompa G1 dan G2.

2. Tabung reservoir DI

3. Filter 1

4. Filter 2

5. Tempat umpan setelah penyaringan

6. Pompa

23

4

5

6

1

laporan tetap oil filtrasi

Documents