LAPORAN Plate n Filter Press

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA I PLATE AND FRAME FILTER PRESS

TANGGAL PRAKTIKUM : 29 Oktober 2015 TANGGAL PENYERAHAN : 5 November 2015 PEMBIMBING : Ayu R. Permanasari

OLEH : Kelompok Aldi M. Ramdani (141411002) Filipi Orlando (141411011) Rista Ristiani (141411026) Septi Intan S. (141411027) KELAS : 2 A

Program Studi D3 Teknik kimia Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung

I. TUJUAN

1. Menghitung tahanan spesifik ampas (α) 2. Menghitung tahanan ampas (Rc)

3. Menghitung tahanan filter medium (Rm) 4. Menghitung laju filtrasi filtrat (dV/ dt)

5. Menghitung waktu filtrasi selama satu siklus (t) II. DASAR TEORI

Proses filtrasi merupakan suatu metode pemisahan partikel padatan tersuspensi dalam sebuah campuran tertentu dengan melewatkan campuran tersebut pada suatu medium filter yang memiliki pori-pori dengan ukuran tertentu. Proses pemisahan dengan filtrasi dapat dilakukan karena memiliki driving force yaitu perbedaan tekanan antara tekanan di dalam tangki dengan tekanan ruangan. Perbedaan tekanan ini akan mendorong campuran tersebut melewati lapisan medium filter sehingga padatannya akan tertahan pada medium filter. Pelaksanaan praktikum filtrasi ini bertujuan untuk menentukan besarnya tahanan bahan jeans dan katun sebagai medium penyaring, menentukan tahanan spesifik cake, dan menentukan parameter uji t-test antara tahanan medium jeans dan katun.

Plate and frame filter press yang digunakan biasanya diaplikasikan di Industri umumnya terdiri atas tujuh bagian medium filter dari logam yang saling menutupi secara renggang dan tempat yang cukup untuk menampung cake sampai filtrasi selesai. Tipe lain memiliki pelat yang saling sejajar sehingga dapat digunakan dengan medium filter berupa penyaring kertas atau kain secara terpisah dari alat utama. Medium filter dapat dimasukkan pada peralatan filtrasi dengan membuka frame yaitu tempat cake terbentuk. Tipe peralatan filtrasi jenis ini digunakan jika cake yang akan terbentuk relatif kering. Alat ini tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan yang beracun dan berbahaya.

Alat ini akan bekerja berdasarkan driving force, yaitu perbedaan, tekan. Alat ini dilengkapi dengan kain penyaring yang disebut filter cloth, yang terletak pada tiap sisi platenya. Plate and frame filterdigunakan untuk memisahkan padatan cairan dengan media berpori yang meneruskan cairannya dan menahan padatannya. Secara umum filtrasi, dilakukan bila jumlah padatan dalam suspensi relatif kecil dibandingkan zat cairnya (Nurhayati, 2013)

Peralatan filtrasi Plate and Frameini terdiri dari dua bagian yaitu tangki umpan dan rangkaian pelat dan bingkai (Plate and Frame). Tangki umpan dilengkapi dengan alat ukur tekanan untuk memastikan tekanan di dalamnya. Di dalam tangki ini juga dilengkapi dengan pengaduk berbentuk paddledengan kemiringan 45 yang bertujuan untuk membantu penyeragaman̊

konsentrasi padatan di dalam bubur atau larutan umpan. Peralatan tersebut dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Skema peralatan penyaring pelat dan bingkai

Sejumlah pasangan pelat dan bingkai yang disediakan tidak perlu dipergunakan semua dalam tiap kali percobaan, jumlah pasangan yang dipakai bergantung pada jumlah umpan yang akan disaring dan tekanan operasinya. Aliran lumpur umpan dan filtrat di dalam rangkaian pelat dan bingkai ditampilkan pada gambar 2. (Filtrasi, 2008)

Gmbar 3. Proses filtrasi didalam Plate and Frame Filter Press

Keterangan gambar :

1. Umpan Slurry masuk

2. Rangka Plate And Frame Filter Press 3. Produk filtrat

keluar media filter 4. Slurry yang disemprotkan ke media filter 5. Plate 6. Plate 7. Plate

9.

10. Nilai Kp dapat diketahui dengan menggunakan rumus seperti berikut: 11. _dVdt =_A2μ α Cs

(−∆ P)V+

μ Rm

A(−∆ P)=Kp+B (2-1)

12. Dimana : Kp dalam (s/m6_{) (SI) dan B dalam (s/m}3_{) (SI)} 13. Kp=_A2μ α Cs (−∆ P)(SI) (2-2) 14. B=_A(−μ Rm_{∆ P)}(SI) (2-3) 15. Grafik hubungan : _dVdt vs V 16. 17. 18. 19. Slope=Kp 20. 21. _dVdt (_ms3) 22. Intersep=B 23. 24. 25. 26. 27.

28. Volume Filtrat Rata−Rata ,V´=V1+₂V2(m3) 29.

30. Gambar 4. Intersep=B Grafik hubungan dt/dV terhadap filtrasi tekanan tetap

31. U Slope=Kp ntuk tekanan konstan, α konstan dan cake yang tidak dapat dimampatkan (incompressible), maka variabelnya hanya V dan t, sehingga integrasi : 32.

∫

0 t dt=

∫

0 V (Kp V+B)dV _(2-4) 33. t=Kp₂ V2+B V

34. _Vt =Kp₂ V+B (2-6) 35. 36. 37. 38. Grafik hubungan : _Vt vsV 39. 40. _Vt (_ms3) t V ( s m3) 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. Slope=Kp 48. 49. Intersep= B 50. 51. 52. Volume filtrate (m3₎

53. Gambar 5. Grafik hubungan t/V terhadap filtrasi tekanan tetap

54.

55. Dimana V adalah

volume filtrate (m3_{) selama waktu t (s)}

56. 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.

57. 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).

58. Variabel-variabel

yang mempengaruhi laju filtrasi :

1. Beda tekanan aliran umpan masuk dan tekanan filtrate keluar filter (-∆P) 2. Viskositas cairan (μ)

3. Luas media filter/frame (A)

4. Tahanan cake (Rc) Dan tahanan medium filter(Rm) 59.

60. Laju Filtrasi:dV_dt =_(RcA(−_+Rm∆ P₎)_μ 61. III. PERCOBAAN

62. 3.1 Susunan alat yang digunakan 63. 64. 65. 66. 5 67. 68. 69. 70. 3 8 71. 72. 73.

74. Gambar 6 : Susunan alat Plate And Frame Filter Press 75.

76. Keterangan gambar : 77.

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 78.

79.

80. 3.2 Alat bantu yang digunakan : 1. Kunci sambungan flens

2. Stop Watch 3. Mistar/penggaris 81.

82. 3.3 Bahan yang digunakan : 1. Air (H2O)

2. Kapur (CaCO3) atau padatan lain 83. 1 6 2 9 10 7 4

Mengukur tangki dan tinggi air pada tangki

Menentukan besar CaCO

₃

yang dimasukkan kedalam

tangki

Merangkai rangkaian alat filter press

Memasukan kapur kedalam tangki slurry disertai

pengadukan

Menentukan perbedaan tekanan pada alat filter press

Membuka valve pada tangki slurry

Pengukuran filtrat yang tertampung pada tangki filtrat

Pembongkaran rangkaian alat filter press

Pengeringan cake

Analisis data

IV. PROSEDUR KERJA

85. 86.

V. PENGOLAHAN DATA

87.

V.1 TEKANAN 1 BAR

A. DATA PENGAMATAN I (P= 1,0 bar) 1. Ukuran tangki

88. Diameter : 90 cm = 9 dm 89. Jari-jari : 45 cm = 4,5 dm 90. Tinggi tangki : 85 cm = 8,5 dm 91. Tinggi air dalam : 35 cm = 3,5 dm 2. Luas plate and frame = 36 x 36 cm

92. = 1296 cm2

93. = 0,1296 m2

94. Luas total plate and frame = 0,1296 x 3

95. = 0,3888 m2

3. Diameter tangki filtrat = 53,3 cm =5,33 dm

96. Jari jari tangki filtrate = 26,65 cm = 2,665 dm 4. Viskositas cairan = 0,001 kg/ ms2

5. Densitas Slurry = 1300 kg/ m3

6. Massa cake = 4,18 kg

97.Tabel 1. Data tinggi filtrat dalam tangki, waktu serta tekanan slurry dan filtrat 98. Tinggi filtrat (cm) 99. Waktu (s) 100. 0 101. 0 102. 5 103. 1 4 104. 10 105. 1 7 106. 15 107. 2 1 108. 20 109. 2 9

4 112. 30 113. 4 2 114. 35 115. 4 5 116. 40 117. 5 3 118. 45 119. 5 6 120. 50 121. 6 4 122.

123. Perbedaan tekanan (ΔP) = 1,0 bar 124. = 1,0 x 105 _Pascal 125. B. PERHITUNGAN 1 Volume tabung 126. V = π r2 _t 127. = 3, 14 . (4,5 dm)2 _{. 8,5 dm} 128. = 540,4725 L 129. = 0,5405 m3 130.

2 Volume air dalam tangki 131. V = π r2 _t

132. = 3,14 . (4,5 dm)2 _{. 3,5 dm} 133. = 222,5475 L

134. _{= 0,2225 m}3

3 Massa CaCO3 yang harus ditambahkan 135. Massa total slurry = ρ ×V

136. = 1300 kg/ m3 X 0,2225 m3

137. = 289,25 kg

138. % kapur dalam tangki = _{volume air dalamtangki}masa kapur x

139. 5 % = massa kapur_289,25 x 100%

140. Massa kapur = 14,4625 kg 4 Konsentrasi kapur dalam slurry (Cs)

141.Cs = Massa cake (kg) Volume filtrat

(

m3

)

= 4,18kg 0.11150

=

37,489 kg/ m3 142. 143. 144.

145. Table 2 . Data volume filtrat pada tangki filtrate

146. Ti 147. Volum e Filt rat (L) 148. Volume filtrat ( m3 ) 149. ∆ _V ( m3 ) 150. Wa k t u ( s ) 151. t/V (s/ m3 ) 152. 0 153. 0 154. 0 155. 0 156. 0 157. 0 158. 5 159. 11.150 5 160. 0.01115 161. 0.0111 5 162. 14 163._1255.55 164. 10 165. 22.301 0 166. 0.02230 167. 0.0111 5 168. 17 169. 762.298 1 170. 15 171. 33.451 5 172. 0.03345 173. 0.0111 5 174. 21 175. 627.774 9 176. 20 177. 44.602 0 178.0.04460 179. 0.0111 5 180. 29 181. 650.195 5 182. 183. 184. 185. 186. 187.

5 5 5 188. 30 189. 66.903 0 190. 0.06690 191. 0.0111 5 192. 42 193. 627.774 9 194. 35 195. 78.053 5 196.0.07805 197. 0.0111 5 198. 45 199._576.528 200. 40 201. 89.203 9 202.0.08920 203. 0.0111 5 204. 53 205. 594.144 1 206. 45 207. 100.35 44 208. 0.10035 209. 0.0111 5 210. 56 211. 558.022 2 212. 50 213. 111.50 49 214. 0.11150 215. 0.0111 5 216. 64 217. 573.965 6 218.

220. 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f(x) = - 1656.13x + 730.86 R² = 0.68 Volume filtrat ^3)_(� t/V (sekon /m^3) 221.

5 Tahanan spesifik ampas (α)

222. _Vt

=

Kp₂ V + B 223. Kp₂ =¿ 1656,1

225. Kp = _{∆ P A}µ α Cs2 226. α = Kp ∆ P A 2 µCs 227. = (3312,2) (100000Pascal)(0,3888m2)2

(

0,001kg/m s2

)

(37,489kg/m3) 228. = 3,,435 x 109 m kg 6 Tahanan cake (Rc) 229.Rc = α CsV_A 230. = (3,435x109 m kg)(37,489kg/m 3 )(0,11150m3) (0,3888m2 ) 231. _{=3,6922 x 10}10_m-1

7 Tahanan medium filter (Rm) 232. Intersep = B = 730,86 233. B = _{∆ P A}µRm 234. Rm = B A ∆ P_µ 235. = (730,86)

(

0,3888m 2

₎

₍ 100000Pascal)

(

0,001kg/m s2

)

236. _{= 2,84 x 10}10 _m2 8 Laju filtrasi

237. dV_dt =_(RcA ΔP_+Rm)µ 238. = (0,3888m2)(100000Pascal)

(

(

3,6922x1010m−1

)

+

(

2,84x1010m2

)

)

(0,001kg/m s2) 239. = 5,952 x 10-4 m3 _{/ s} 9 Waktu filtrasi 240. 241. = ( 3312,2₂ ) ( 0,11150 m3₎2 _{+ (730,86).(} 0,11150 _m3₎ 242. = 20,59 + 81,40 243. = 101,99 s 244. 245.

V.2 TEKANAN 1,5 BAR

A. DATA PENGAMATAN I (P= 1,5 bar) 1 Ukuran tangki

246. Diameter = 90 cm = 9 dm 247. Jari-jari = 45 cm = 4,5 dm 248. Tinggi tangki = 85 cm = 8,5 dm 249. Tinggi air dalam = 35 cm = 3,5 dm 250.

2 Luas plate and frame = 36 x 36 cm 251. = 1296 cm2

252. = 0,1296 m2

253. Luas total plate and frame = 0,1296 x 3

254. = 0,3888 m2

3 Diameter tangki filtrat = 53,3 cm =5,33 dm

255. Jari jari tangki filtrate = 26,65 cm = 2,665 dm 4 Viskositas cairan = 0,001 kg/ ms2

5 Densitas Slurry = 1300 kg/ m3 6 Massa cake = 4,50 kg

256. Tabel 1. Data tinggi filtrat dalam tangki, waktu serta tekanan slurry dan filtrat 257. Tingg i filtrat (cm) 258. W aktu (s) 259. 0 260. 0 261. 5 262. 6 6 263. 10 264. 7 0 265. 15 266. 8 0 267. 20 268. 9 1 269. 25 270. 9

7 271. 30 272. 1 20 273. 35 274. 1 34 275. 40 276. 1 48 277. 45 278. 1 60 279. 50 280. 1 80 281.

282.

283. Perbedaan tekanan (ΔP) = 1,5 bar

284. = 1,5 x 105 _Pascal 285. B. PERHITUNGAN 286. 1 Volume tabung 287. V = π r2 _t 288. = 3, 14 . (4,5 dm)2 _{. 8,5 dm} 289. = 540,4725 L 290. = 0,5405 m3 291.

2 Volume air dalam tangki 292. V = π r2 _t

293. = 3,14 . (4,5 dm)2 _{. 3,5 dm} 294. = 222,5475 L

295. _{= 0,2225 m}3

3 Massa CaCO3 yang harus ditambahkan 296. Massa total slurry = ρ ×V

297. = 1300 kg/ m3 X 0,2225 m3

298. = 289,25 kg

299. % kapur dalam tangki = _{volume air dalamtangki}masa kapur x

100%

300. 5 % = massa kapur_289,25 x 100%

301. Massa kapur = 14,4625 kg 4 Konsentrasi kapur dalam slurry (Cs)

302.Cs = Massa cake(kg) Volume filtrat

(

m3

₎

= 4,50kg 0.11150

=

40,3587 kg/ m3 303.

304.

305.

306.

307.

308. Table 2 . Data volume filtrat pada tangki filtrate

309. Ti 310. Volum e Filt rat (L) 311. Volume filtrat (m3) 312. dV (m 3) 313. Wa k t u 314. t/V (s/m 3) 315. 0 316. 0 317. 0 318. 0 319. 0 320. 0 321. 5 322. 11.150 5 323. 0.01115 324. 0.0111 5 325. 66 326. 5919.020 7 327. 10 328. 22.301 0 329. 0.02230 330. 0.0111 5 331. 70 332. 3138.874 6 333. 15 334. 33.451 5 335. 0.03345 336. 0.0111 5 337. 80 338. 2391.523 5 339. 20 340. 44.602 0 341. 0.04460 342. 0.0111 5 343. 91 344. 2040.268 5 345. 25 346. 55.752 5 347. 0.05575 348. 0.0111 5 349. 97 350. 1739.833 3 351. 30 352. 66.903 0 353. 0.06690 354. 0.0111 5 355. 120 356. 1793.642 6 357. 35 358. 78.053 5 359. 0.07805 360. 0.0111 5 361. 134 362. 1716.772 2

40 89.203 9 0.08920 0.0111₅ 148 1659.119 369. 45 370. 100.35 44 371. 0.10035 372. 0.0111 5 373. 160 374. 1594.349 0 375. 50 376. 111.50 49 377. 0.11150 378. 0.0111 5 379. 180 380. 1614.278 4 381.

382. Grafik waktu/ volume terhadap volume

383. 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 f(x) = - 13863.76x + 2892.93 R² = 0.7 Volume Filtrat (m^3) t/V (sekon/m^3) 384.

5 Tahanan spesifik ampas (α)

385. _Vt

=

Kp₂ V + B 386. Kp₂ =¿ 13864

387. Kp = 13864 x 2 = 27728

389. α = Kp ∆ P A 2 µCs 390. = (27728)(150000Pascal)(0,3888m2 )2

(

0,001kg/m s2

₎

(40,3587kg/m3 ) 391. = 4,0073 x 1010 m kg 6 Tahanan cake (Rc) 392.Rc = α CsV_A 393. = (4,314x1010 m kg)(40,3587kg/m 3 )(0,11150m3 ) (0,3888m2 ) 394. _{=4,9930x 10}11 _m-1

7 Tahanan medium filter (Rm) 395. Intersep = B = 2892,9 396. B = _{∆ P A}µRm 397. Rm = B A ∆ P_µ 398. = (2892,9)

(

0,3888m 2

₎

_{(150000Pascal)}

(

0,001kg/m s2

₎

399. _{= 1,687 x 10}11 _m2 8 Laju filtrasi 400. dV_dt =_(RcA ΔP_+Rm)µ

401. = (0,3888m 2 )(150000Pascal)

(

(

4,9930x1011_m−1

₎

+

(

1,687x1011_m2

₎

₎

(0,001kg/ms2 ) 402. = 8,73x 10-5 m3 _{/ s} 9 Waktu filtrasi 403. 404. = ( 27728₂ ) ( 0,11150 m3₎2 _{+ (2892,9).(} 0,11150 _m3₎ 405. = 172,36 + 322,56 406. = 494,92 s 407. 408. 409. 410. 411. 412. 413. 414. 415. 416. 417. 418. 419. 420. 421. 422.

423. 424. VI. PEMBAHASAN 425. 426. Aldi Muhamad Ramdani (141411002) 427.

428.Pada praltikum kali ini praktikan melakukan percobaan filtrasi dengan Plate and Frame Filter Press. Filtrasi merupakan suatu metode pemisahan partikel padatan tersuspensi dalam sebuah campuran tertentu dengan melewatkan campuran tersebut pada suatu medium filter yang memiliki pori-pori dengan ukuran tertentu. Proses pemisahan yang dilakukan adalah dengan driving force yaitu perbedaan tekanan yang akan mendorong campuran tersebut melewati lapisan medium filter sehingga padatannya akan tertahan pada medium filter. Pemisahan partikel yang dilakukan adalah antara kapur dan air.

429.Hal yang pertama dilakukan adalah merangkai alat plate and frame filter press. Proses merangkai alat ini dilakukan dengan teliti tiap rangkaian harus dikuatkan agar tidak terjadi kebocoran saat proses berlangsung. Rangkaian yang lebih diutamakan adalah saat pemasangan filter – filter yang digunakan adalah kain – dengan plate nya, karena biasanya terjadi kebocoran di filter, media filter, dan plate sehingga cke yang terbentuk menjadi hancur. Jumlah frame yang digunakan yaitu 3 buah.

430.Tangki dengan diameter 9 dm dan tinggi 8,5 dm diisi dengan air 80% dengan dan kapur sebanyak 3 kg, sehingga volume total slurry yaitu 432,38 dm3_{. Konsentrasi kapur}

dalam slurry yaitu 6,938_mkg3 . Proses filtrasi dilakukan pada beda tekanan, yang pertama

dilakukan pada tekanan 1 bar dan yang kedua 1,5 bar. Analisis yang dilakukan adalah setiap volume air yang masuk ke filtrate 500 m3 _{dihitung waktu yang diperlukannya. Hasil} percobaan dapat dilihat pada Tabel 1.

431.Dari data pengamatan percobaan 1 maupun 2 dibuat grafik ∆t/∆V terhadap V´ sehingga dapat diperoleh nilai α, Rc, Rm, dV/ dt, dan waktu filtrasi selama 1 siklus (t).

432. 433. 434. 435. 436. 437.

439. 440. N 441. Va riabel 442. Percob aan 1 443. Percoba an 2 444. 1 445. α 446. 17.001,77x108 m kg 447. 670.918,29x107 m kg 448. 2 449. Rc 450. 3,6922 x 1010_m-1 451. 4,9930x 1011_m-1 452. 3 453. R m 454. 908,64x108m−1 455. 57332,16x107m−1 456. 4 457. t 458. 9,465s 459. 39,814s 460. 5 461. d V/ dt 462. 5,952 x 10-4 m3 _{/ s} 463. 8,73x 10-5 m3 _{/ s}

464. Dari data pengamatan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi tekanan maka nilai α, Rc, Rm, dan dV/ dt pun semakin rendah. Sedangkan semakin tinggi tekanan maka waktu filtrasi yang diperlukan semakin lama karena saat filtrasi berlangsung energy yang diperlukan pun menjadi besar.

465. 466. 467. 468. 469. 470. 471. 472. 473. 474. 475.

476. 477. 478. 479. 480. 481. 482. 483. 484. 485. 486. Filipi Orlando (141411011) 487.

488. Pada praktikum sekarang dilakukan filtrasi batch dengan menggunakan Plate and Frame Filter Press. Alat ini digunakan untuk memisahkan padatan dari cairan dalam slurry. Plate dan frame disusun secara tegak berselingan dengan tambahan kain berukuran sama yang diapit antara plate dan frame-nya. Bahan yang dipakai dalam praktikum ini adalah padatan kapur dengan campuran air yang dimasukkan ke dalam tangki berpengaduk.

489. Dalam proses filtrasinya, tangki yang berisi kapur dengan air dialirkan dengan pompa ke alat Plate and Frame Filter Press. Cake akan terbentuk di frame. Lalu dari alat tersebut, air yang telah terpisah dengan kapur/cake dialirkan menuju sebuah tangki penampung. Percobaan yang dilakukan praktikan menggunakan tekanan 1 bar dan 1.5 bar (2x percobaan). Dalam percobaan dihitung waktu yang dibutuhkan alat memisahkan kapur dengan air. Perhitungan waktu dimulai dari air yang masuk ke dalam tangki penampung akhir dengan pencatatan saat air bertambah sebanyak per 5cm dari tinggi tangki (dilakukan hingga mencapai ketinggian tangki 50cm).

490. Setelah selesai alat dibongkar kembali dan memisahkan cake yang diperoleh dari dua percobaan tersebut pada frame dan ditimbang. Peralatan yang telah digunakan dibersihkan.

491. Dalam perhitungan dan pendataan, nilai dari variabel-variabel akan meningkat seiring dengan kenaikan tekanan, kecuali Rm (tahanan medium filter) yang

492. Berikut adalah data variabel yang diperoleh: 493. 494. 495. 496. 497. 498. 499. 500. 501. 502. 503. 504. 505. 506. 507. Rista Ristiani (141411026) 508.

509. Praktikum filter andn press ini dilakkan untuk memisahkan partikel padat dari suatu larutan suspense atau slurry. Bahan yang digunakan untuk percobaan ini adalah kapur padat yang dicampur air ke dalam tangki berpengaduk. Tangki ini telah disambungkan dengan pompa dan juga alat filter press. Lempeng (plate) pada alat filter press harus ditutup dengan medium filter atau kanvas. Slurry umpan masuk ke dalam masing-masing komponen tersebut menggunakan tekanan, cairannya lewat melalui kanvas dan keluar melalui pipa pengeluaran dan meninggalakan zat basah di dalam ruang tersebut

510. Pinggan pada alat filter press berbentuk plate and frame yang disusun silih berganti dan dipasang kain untuk menutupi setiap bingkai dan kemudian dirapatkan denga bantua skrup atau ram hidrolik. Slurry yang mengalir pada alat filter press akan mengalir ke dalam masing-masing bingkai. Dan disinilah zat padat kapur dapat ditahan pada permukaan plate, filtratenya akan menembus kain filter melalui alur pada permukaan pinggan dan kemudian keluar dari alat filter press. Dan setiap bertambah ketinggian tangki sebesar 5 cm pada tangki filtrat akan diukur waktunya. Pada percobaan ini kami melakukan 2 kali siklus dengan berbeda tekanan yaitu pada tekanan 1 bar dan 1,5 bar.

P=1bar P=1.5bar Massa Cake : 4.18kg 4,50 kg Cs : 37.49kg/m3 _{40,3587 kg/ m}3 α : 3,435 x 109 _{m/kg 4,0073 x 10}10 _m/kg Rm : 2,84 x 1010 _m2 _{1,687 x 10}11 _m2 Rc : 3,692 x 1010 _m-1 _{4,9930x 10}11 _m-1 Persamaan garis : y = -1656.1x + 730.86 y = -13864x + 2892,9

511. Variabel yang dukur selama proses adalah waktu yang dibutuhkan untuk menambah ketinggian sebesar 5 cm, sampai ketinggian total adalah 50 cm. setelah selesai lalu alat dibongkar dan cake yang menemel pada frame dipindahkan ke wadah untuk dikeringkan. Setelah proses pengeringan kemudian ditimbang beratnya dan diperolah berat cake sebesar 4,18 kg pada tekanan 1,0 bar dan 4,50 Kg pada 1,5 bar. 512. 513. 514. 515. 516. 517. 518. 519. 520. 521. 522. 523.

524. Hasil perhitungannya adalah sebagai berikut :

525. Variabel 526. P =1 bar 527. P= 1,5 bar

528. Massa Cake 529. 4,18 kg 530. 4,50 kg 531. Konsentrasi kapur dalam slurry (Cs) 532. 37,489 kg/ m3 533. 40,3587 kg/ m3 534. Tahanan Spesifik Ampas (α) 535. 3,435 x 10 9 _m/kg 536. 4,0073 x 10 10 m/kg 537. Tahanan Cake (Rc) 538. _{3,6922 x} 1010_m-1 539. 4,9930x 1011 m-1

540. Tahanan medium filter (Rm) 541. 2,84 x 1010 _m2 542. 1,687 x 1011 m2 543. Laju filtrasi 544. 5,952 x 10-4 m3 _{/ s} 545. 8,73x 10 -5 m3 _{/ s} 546. Waktu filtrasi 547. 101,99 s 548. 494,92 s 549. Persamaan garis 550. y = -1656.1x + 730.86 551. y = -13864x + 2892,9

553. Dari hasil percobaan ini dengan kenaikan tekanan, variable-variabel di atas cenderung menunjukka kenaikan kecuali Rm. Sedangkan dengan bertambahnya kenaikan tekanan, maka grafik cenderung menurun, hal ini disebabkan karena kemampuan alat yang tetap sedangkan umpan yang bertambah, sehinggan pada filtrate pun terlihat berbeda pada kondisi 1 bar dan 1,5 bar, yaitu pada tekanan 1,5 bar warnanya lebih putih, karena terdapat kenaikan jumlah kapur yang tidak tersaring. 554. 555. 556. 557. 558. 559. 560. 561. 562. 563. 564. 565. 566. 567. 568. 569. Septi Intan S. (141411027) 570.

571. Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan pemisahan larutan padat dari suatu larutan suspense atau slurry yang dilakukan dengan cara penyaringan (filtrasi) menggunakan alat filter press. Filter press terdiri dari seperangkat lempeng (plate) yang dirancang untuk memberikan sederetan ruang tempat zat padat yang dapat ditahan. Lempeng itu ditutup dengan medium penyaring (filter) berupa kain. Slurry umpan masuk ke dalam masing-masing komponen itu dengan tekanan. Cairannya lewat melalui kain dan keluar melalui pipa pengeluaran dan meninggalkan zat padat basah di dalam ruang itu. Lempeng yang digunakan berbentuk plate dan frame (pinggan dan bingkai).

572. Lempeng disusun silih berganti, diletakkan secara vertikal pada rak logam dan kain dipasang menutupi setiap bingkai dan rapatkan dengan bantuan skrup. Slurry mengalir melalui saluran yang terpasang memanjang pada salah satu sudut alat. Di sini zat padat itu dapat ditahan pada permukaan plate, filtratnya akan menembus kain penyaring melalui alur pada muka lempeng, sampai keluar dari filter press. Emulsi (slurry) umpan dipompakan dari tangki pada tekanan tertentu. Filtrasi dioperasikan hingga tidak ada lagi zat cair yang keluar. Selanjutnya adalah pencucian dengan cara mengalirkan air untuk membersihkan cake (filtrat sehingga didapatkan hasil yang lebih murni).

573. Pada filtrasi bertekanan, diuji dengan menggunakan variasi perbedaan tekanan. Berdasarkan hasil pengamatan, pressure drop yang lebih besar membutuhkan waktu yang lebih lama hingga di dapat jumlah filtrat yang sama. Selain itu, jumlah ampas yang di dapat lebih sedikit apabila pressure drop yang digunakan lebih kecil. Oleh karena itu, untuk mendapatkan filtrasi yang baik harus digunakan pressure drop yang besar. Namun, untuk menghasilkan pressure drop yang besar memerlukan daya pompa yang lebih besar dan material filter yang kuat.

574. Pada dua kali run dengan pressure drop yang berbeda, menghasilkan tahanan ampas dan medium yang berbeda. Tahanan medium (Rm) yang dihasilkan berkurang pada pressure drop yang lebih kecil. Namun, pengaruh pressure drop terhadap tahanan ampas sulit ditentukan. Secara teori tahanan ampas naik pada pressure drop lebih besar. Hal ini dapat terjadi karena selama proses filtrasi terjadi kebocoran pada frame filter, sehingga terdapat ampas yang tidak terfiltrasi oleh medium filter. Hal ini terlihat dari linier kurva yang kurang baik yang secara teori persamaan filtrasi seharusnya menghasilkan kurva yang linier. Nilai tahanan ampas dan tahanan medium pada masing-masing run berfungsi untuk menentukan nilai tetapan empirik tahanan ampas (αo) dan tahanan medium (Rmo) yang bermanfaat untuk melakukan perancangan alat apabila operasi dilakukan pada kapasitas yang lebih besar.

575. 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.

576.

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.

577. 578. 579. 580. 581. 582. 583. 584. 585. 586. 587. 588. 589. 590. 591. 592. 593. 594. 595. 596. DAFTAR PUSTAKA 597. Nurhayati,

Yuni. 2013. “Filtrasi Plate and Frame”. Tersedia:

http://filtrasi013.blogspot.co.id/2013/02/filtrasi-plate-and-frame-disusun-oleh.html. [5 November 2015].

598. Nn. 2008.

“Filtrasi”. Tersedia: http://che.ft-untirta.ac.id/download-center/category/1-operasi-teknik-kimia?download=4%3Afiltrasi. [5 November 2015].

599. 600. 601.