BAB I

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Dalam industri kimia diperlukan operasi untuk memisahkan zat padat dari larutan suspensinya. Pemisahan ini dapat dilakukan dengan berbagai cara tergantung dari sifat zat padat terlarut/tersuspensi dan perbandingan antara cairan dan zat padat tersebut.Operasi pemisahan suatu zat padat dan larutan campurannya dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti : distilasi (penyulingan), ekstraksi (penyairan), adsorpsi (penyerapan), filtrasi (penyaringan), dan lain-lain.Pada proses pemisahan kali ini kita akan melakukan proses filtrasi. Filtrasi merupakan salah satu cara untuk memisahkan partikel padat dari cairan dengan menggunakan media berpori yang dapat menahan padatan, tetapi dapat meloloskan cairan bebas padatan sebagai filtrat yang jernih. Pemisahan secara filtrasi dilakukan pada campuran suspensi. Filtrasi digunakan untuk pemisahan cairan yang memiliki densitas yang mendekati densitas padatan. Umpan yang digunakan dalam percobaan filtrasi ini adalah campuran antara air dan powder CaO.

1.1 Tujuan PercobaanPercobaan ini memilki tujuan antara lain :1.Memahami cara pemisahan zat padat dan campurannya. 2. Mendapatkan filtrat yang jernih bebas padatan, padatan tersaring bebas larutan. 3.Menghitung harga dari :a. Tahanan dari medium filter (Rm)b. Tahanan padatan tersaring (Rc)c. Tahanan padatan spesifik ()d. Konstanta tahanan padatan (o)e. Koefisien kompresibilitas (S)BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Filtrasi yang dibicarakan disini ialah proses pemisahan campuran padat-cair yang melewatkan sebagian besar cairannya melalui medium filter yang dapat menahan sebagian besar partikulat padat yang terkandung dalam campuran tersebut. Medium filter atau sekat meloloskan cairan tersebut sementara padatannya tertahan. Cairan yang melewati medium filter tersebut disebut filtrat. Yang dimaksud medium filter adalah suatu media berpori yang mampu menahan partikel padat dan meloloskan cairan sebagai filtrat yang jernih. Medium filter biasanya berupa tenunan dari macam-macam bahan seperti : nilon, sutra atau serat sintetis. Medium filter tersebut terpasang pada frame yang diapit oleh plate sehingga padatan akan tertahan pada medium filter. Pemilihan medium filter sangat penting, karena akan menentukan kelancaran operasi.Faktor-faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan medium filter jika filtrat merupakan tujuan operasi adalah :a) tahanan medium terhadap aliran fluida harus kecil,b) tidak larut dan tidak bereaksi dengan bahan-bahan yang ada dalam cairan induk,c) cukup kuat menahan tekanan yang terjadi selam operasi.Jika padatan tersaring merupakan tujuan operasi, maka faktor faktor utama yang perlu diperhatikan dalam pemilihan medium filter adalah :a) Kemudahan mengambil padatan tersaring dari medium filterb) Pori pori medium filter tidak mudah terisi dan tersumbat oleh padatan tersaring

Filter AidPada beberapa operasi filtrasi kadang kadang diperoleh padatan tersaring sangat halus,sehingga masuk ke dalam pori pori medium filter.Akibatnya medium filter menjadi cepat tersumbat, laju filtrasi turun dan banyak filtrat yang hilang karena tertahan pada padatan yang halus tersebut.Hal ini dapat dicegah dengan cara penggunaan filter aid (bahan bantu filtrasi),karena filter aid akan membentuk lapisan di atas medium filter dengan sifat pori yang baik.Filter aid digunakan bila padatan tersaring mudah dipisahkan dari filter aid atau padatan tersaring bukan merupakan hasil yang diinginkan.Penggunaan filter aid akan mempertahankan laju filtrasi tinggi dan memperbaiki sifat padatan tersaring,misalnya kemudahan pencucian dan pengambilannya.Pemakaian filter aid dapat dilakukan dengan dua cara:a. Filter aid dilapiskan terlebih dahulu pada medium filter (precoat),kemudian baru operasi filtrasi dilakukan terhadap bubur padatan (slurry).Lapisan filter aid tersebut berfungsi untuk menahan partikel partikel padatan tersaring.b. Filter aid dalam jumlah tertentu ditambahkan ke dalam bubur sebelum operasi filtrasi di mulai.Penambahan filter aid akan membesarkan porositas dari bubur, menurukan kompresibilitas dan tahanan aliran padatan tersaring.Bahan bahan yang sering digunakan filter aid dalam tanah diatomea/kieselguhr,serat asbes,karbon, magnesia,gipsum dan lain lain.Sifat sifat filter aid adalah : Densitas ruah (bulk density) rendah,untuk mengurangi kecenderungan mengendap Berpori Dapat membentuk padatan tersaring yang berpori Tidak bereaksi atau larut dalam filtrate

Klasifikasi FiltrasiOperasi filtrasi dan filter dikelompokkan menurut berbagai cara seperti di bawah ini :a. Berdasarkan gaya dorong operasiAliran fluida menerobos media filter memerlukan gaya dorong yang berupa :gaya gravitasi,gaya sentrifugal,gaya tekan atau gaya hisap.Dalam industri operasi filtrasi dibantu dengan tekanan dihulu atau isapan vakum dihilir untuk mempercepat proses.b. Fungsi filtrasiFiltrasi dapat ditunjukkan untuk memperoleh padatan tersaring bebas larutan atau mendapatkan filtrat jernih bebas padatan atau kedua duanya.c. Siklus operasiOperasi kontinu sering digunakan dalam filtrasi dengan kapasitas besar, sedangkan operasi batch digunakan dalam skala laboratorium dan dalam penentuan karakteristik filtrasi.Operasi batch ini diartikan bahwa padatan tersaring bertambah/tertimbun diatas medium filter,sedangkan larutan tetap dialirkan.Operasi batch ini dihentikan bila laju filtrasi menjadi sangat rendah karena tahanan padatan tersaring semakin besar.Jika gaya dorong dijaga tetap selama operasi filtrasi maka operasi semacam ini disebut constant pressure.Pada operasi filtrasi ini laju operasi menurun dengan kenaikan waktu.Sedangkan operasi laju filtrasi tetap disebut constant rate filtration.Untuk menjaga laju tetap ini, tekanan di hulu ditambah sedikit demi sedikit atau vakum di hilir ditambah.

d. Sifat padatan tersaringSelama operasi filtrasi, padatan tersaring akan tertimbun dengan ukuran dan bentuk partikel tetap dan juga porositas timbunan dapat dianggap tetap.Tetapi banyak jenis padatan tersaring mengalami pemadatan selama operasi filtrasi,sehingga porositasnya menurun dan akibatnya laju filtrasi cepat menurun.Hal terakhir ini disebut padatan tersaring termampatkan (compresible cake).Ukuran partikel padatan tersaring kira kira satu mikrometer atau lebih besar.Jika partikel mempunyai ukuran kurang dari 1 mikron, maka filtrasi harus dilakukan dengan operasi ultrafiltrasi.e. Mekanisme filtrasiAda dua pendapat tentang mekanisme filtrasi, yang pertama menganggap bahwa partikel padatan tertahan di permukaan medium filter dan diikuti partikel partikel berikutnya dengan pembentukan lapisan demi lapisan padatan tersaring.Mekanisme kedua menganggap bahwa padatan tertahan dalam pori pori medium filter,dan dinyatakan dalam persamaan filtrasi medium filter.

Jenis-jenis alat filtrasi :1. Filtrasi pasir terbukaAlat filtrasi ini sangat sederhana. Filtrat yang mengalir disebabkan oleh tekanan hidrostatik. Alat ini digunakan jika kandungan padatan relatif kecil dan bila kecepatan penyaringan tidak terlalu penting.

Keuntungan : perlengkapan alat sangat sederhana dan tidak membutuhkan bahan konstruksi yang khusus. Modal awal rendah. Partiikel yang berukuran besar jatuh lebih dulu, sehingga membantu medium filter untuk menyaring partikel yang lebih kecil. Kerugian : kecepatan penyaringan rendah. Membutuhkan luas lantai yang besar.Alat ini umumnya dipakai di laboratorium atau dalam industri kecil atau untuk pengolahan air.

2. Plate dan frame filterAlat filtrasi jenis ini terdiri dari plate dan frame, yang dipasang berselang seling. Jenis plate dan frame bermacam-macam.Keuntungan alat filtrasi ini : konstruksi sederhana dan dapat dibuat dari berbagai material (besi, kuningan, kayu dll), tidak terdapat bagian yang bergerak, sehingga ongkos pemeliharaan rendah, kapasitas dapat diatur dengan menambah jumlah plate dan frame, dapat dipakai untuk tekanan tinggi (hingga 15 bar). Kerugian alat ini : operasi batch, biaya buruh tinggi, karena itu alat filtrasi ini dipakai jika produk padat bernilai tinggi.

3. Continuous rotary drum filterAlat jenis ini terdiri dari drum yang berputar dan sebagian drum tercelup dalam bubur yang akan disaring. Alat ini bekerja secara vakum. Bagian drum yang tercelup dalam slurry akan menghisap bubur tersebut, sehingga membentuk padatan tersaring di permukaan drum, sedang filtratnya masuk ke dalam drum yang kemudian dibuang melalui saluran keluar di bagian sumbu drum. Padatan tersaring yang menempel di permukaan kemudian akan mengalami tahap pencucian dan tahap pengeringan. Setelah melalui tahapan tersebut padatan tersaring dicungkil dari permukaan drum dengan scupper knife.Keuntungan alat ini : operasi kontinu dan otomatis, karena itu umumnya dipakai dalam industri besar, ketebalan cake dapat diatur dengan mengatur kecepatan putaran. Kerugian dari alat ini : tidak dapat dipakai jika padatan tersaring sukar dilepaskan dari medium filter, sukar untuk memperoleh padatan tersaring yang kering, pencucian kurang baik, harga mahal.

Persamaan Dasar FiltrasiProses yang terjadi pada filtrasi dapat digambarkan sebagai aliran fluida yang melalui unggun padat (packed bed).filtrat mengalir melalui saluran pori pori dan umumnya dengan laju aliran relatif kecil, sehingga dapat dianggap laminer.Keadaan ini memungkinkan penggunaan persamaan Hagen-Poiseuille untuk beda tekanan (pressure drop) dann laju alir.Untuk operasi filtrasi, persamaan tersebut ditulis dalam bentuk sebgai berikut :

(1)Dimana :V = volume filtrat yang terkumpul, litert = waktu, detikA = luas penampang aliran sebenarnya, m2R = tahanan unggun, m-1viskositas fluida,kg/(m.detik)

Persamaan (1) menggambarkan bahwa laju filtrasi sebanding dengan gaya dorong dan berbanding terbalik dengan tahanan.Tetapi persamaan tersebut belum dapat digunakan langsung untuk operasi filtrasi.Luas penampang aliran sebenarnya A sulit diketahui, karena itu biasanya diganti dengan luas penampang sebetulnya menjadi luas penampang medium filter dimasukkan ke dalam besaran besaran berikut ini.Tahanan padatan tersaring sebanding dengan tebal atau jumlah padatan tersaring :

R = Rc + Rm (2) Rc = .c.V/A (3)

Dimana :Rc = tahanan cakeRm = tahanan medium filter = tahanan padatan tersaring spesifik untuk masing masing jenis, membawa sifat : ukuran dan bentuk partikel, serta porositas, m/Kgc = massa kering zat padat tersaring tiap volum filtrat, Kg/m3c.v = luas penampang filtrsi, m2

Jika padatan tersaring mempunyai sifat termampatkan, maka tahanan spesifik, merupakan beda tekan :

= o (-P)s (4)Dimana :o = konstanta S = koefisien kompresibilitasDengan memperhatikan persamaan persamaan tersebut diatas, persamaan umum filtrasi menjadi :

(5)

Operasi Beda Tekanan Konstan

Jika P konstan , variabel dalam persamaan (5) hanya volum filtrat V dan waktu operasi Integrasi persamaan (5) memberi persamaan operasi filtrasi beda tekan tetap :

(6

(7)

(8) (9)

(10)

y b slope a intersep B x V

=

Rm =

Operasi Laju Alir Konstan

Jika laju alir konstan, maka: (12) (13)

(14) y -Pa slope Kv x V b intersep C

BAB IVHASIL PERCOBAAN

IV.1. Tabel hasil PercobaanA. Pada Beda Tekanan KonstanPlateP (m/kg)Rm (m)Rc

(m)R (m) (m/kg)S

419613.37.93E+095.43224E+211.64E+105.4322E+211.96717E+400.939

19613.32.2471E+101.53914E+22466022875511.5391E+22

19613.34.4678E+103.06016E+22926563128963.0602E+22

19613.37.0057E+104.79848E+221.45289E+114.7985E+22

519613.31.4987E+101.14246E+22248316597621.1425E+223.43195E+220.989

19613.34.2184E+103.21582E+22698965237763.2158E+22

19613.38.6589E+106.60089E+221.43472E+116.6009E+22

19613.31.3765E+111.04937E+232.28083E+111.0494E+23

619613.32.2497E+101.85235E+22310395747031.8524E+221.35814E+750.34

19613.36.2091E+105.1125E+22856692261815.1125E+22

19613.31.3138E+111.08178E+231.81271E+111.0818E+23

19613.32.1237E+111.74862E+232.93014E+111.7486E+23

B. Pada Laju Alir KonstanPlateP (m/kg)Rm (m)Rc

(m)R (m) (m/kg)S

414709.981.02629E+164.01E+161.5953E+165.6099E+161.96717E+400.939

9806.651.02629E+164.01E+161.5953E+165.6099E+16

14709.981.02629E+164.01E+161.5953E+165.6099E+16

19613.31.02629E+164.01E+161.5953E+165.6099E+16

5147100.0363433971.61E+160.051781751.6102E+163.43195E+220.989

19613.30.0363433971.61E+160.051781751.6102E+16

24516.60.0363433971.61E+160.051781751.6102E+16

0.0363433971.61E+160.051781751.6102E+16

6147101.2591E+152.13E+161.5884E+142.1506E+161.35814E+750.34

24516.61.2591E+152.13E+161.5884E+142.1506E+16

294201.2591E+152.13E+161.5884E+142.1506E+16

1.2591E+152.13E+161.5884E+142.1506E+16

IV. 2 GRAFIK Filtrasi Pada Beda Tekan Konstan dan Laju Alir Konstan

IV. 2.1 Grafik filtrasi pada operasi beda tekan konstan

IV. 2.2 Grafik filtrasi pada operasi laju alir konstan

BAB V

PEMBAHASAN

Dari percobaan yang dilakukan didapatkan hasil bahwa proses filtrasi sangat dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu jumlah medium filter (flate dan frame), beda tekan pada saat operasi dan lamanya waktu operasi. Ketiga faktor tersebut sangat mempengaruhi hasil filtrasi baik filtrat maupun padatan tersaringnya.Dari hasil percobaan pada operasi beda tekan konstan yang dilakukan dengan 3 variasi beda tekan yaitu0,1 kgf/cm2; 0,2 kgf/cm2; 0,4 kgf/cm2; 0,5 kgf/cm2 dihasilkan volume filtrat semakin banyak untuk setiap kenaikan beda tekanan, bertambahnya volume filtrat ini disebabkan laju alir slurry yang semakin besar begitu pula dengan semakin besar jumlah padatan tersaring yang didapat.Untuk 3 variasi jumlah medium filter yaitu 4, 5, 6 flate dan frame dihasilkan volume flltrat yang bertambah seiring dengan bertambahnya jumlah platedan frame. Hal ini disebabkan karena semakin banyak filtrat yang tertahan oleh medium filternya, sehingga padatan tersaring akan menumpuk pada medium filter . Semakin lama waktu operasi yang diberikan maka volum filtrat yang didapat semakin sedikit hal iini disebabkan karena medium filter tertahan atau tersumbat oleh padat tersaring sehingga sulit bagi filtrat untuk mengalir.Konsentrasi slurry yang dihasilkan tidak sama dengan konsentrasi umpan , hal ini dikarenakan banyaknya filtrat yang terbuang dan masih ada padatan tersaring yang masih tertahan pada medium filter.Menurut teori, semakin besar perbedaan tekanan maka akan berbanding lurus dengan tahanan padatan tersaring (Rc), tahanan medium filter (Rm), tahanan padatan spesifik () dan berbanding terbaik dengan koefisien kompresibilitas (s). Namun keadaan ini tidak berlaku karena harga harga tersebut naik turun keadaan ini disebabkan :1. Banyaknya filtrat yang terbuang dan masih banyak padatan tersaring yang masih tertahan di medium filter, sehingga mempengaruhi konsentrasi slurry (Cs)2. Adanya kebocoran pada plate dan frame sehingga mengakibatkan ada filtrat yang terbuang .3. Sulitnya mengatur beda tekanan khususnya pada operasi laju konstann (agar laju alirnya yang didapat sama).4. Kurangnya kompresi tehadap plate dan frame serta kurang bersih pada saat pengambilan padatan yang menempel di medium filter.Pada operasi laju alir konstan beda tekan yang diperoleh tidak konstan untuk setiap laju alir tertentu, hal ini dikarenakan sulit mengatur tekanan pada saat operasi.

BAB VI

KESIMPULAN

1. Harga Rm (tahanan medium filter), Rc (tahanan padatan tersaring ) dan (tahanan padatan spesifik) pada percobaan ini didapatkan nilai yang naik turun.2. Semakin besar tekanan (0,1 kgf / cm2 ; 0,2 kgf /cm2 ; 0,4 kgf / cm2; 0,5 kgf / cm2 ) laju alir pun akan semakin besar, volume filtrate yang diperoleh semakin banyak pula.3. Konsentrasi slurry yang dihasilkan tidak sama dengan konsentrasi umpan.4. Semakin besar laju alir (250 mL ; 450 mL ; 750 mL ; 900 mL) maka tekanan yang diperlukan pun semakin besar.5. Harga Rm (tahanan medium filter), Rc (tahanan padatan tersaring ) dan (tahanan padatan spesifik) pada percobaan ini didapatkan nilai yang naik turun.6. Semakin besar tekanan (0,1 kgf / cm2 ; 0,2 kgf /cm2 ; 0,4 kgf / cm2; 0,5 kgf / cm2) laju alir pun akan semakin besar, volume filtrate yang diperoleh semakin banyak pula.7. Konsentrasi slurry yang dihasilkan tidak sama dengan konsentrasi umpan.8. Semakin besar laju alir (250 mL ; 450 mL ; 750 mL ; 900 mL) maka tekanan yang diperlukan pun semakin besar.

DAFTAR PUSTAKA

Arsyad, Natsir M.. Kamus Kimia. Jakarta: Gramedia, 2001.Buku Petunjuk Praktikum Lab. Teknik Kimia I. Cimahi: Universitas Jenderal Achmad Yani (UNJANI) Fakultas Teknik.Perry, H. Robert dan Cecil H. Chilton. Perrys Chemical Engineers Handbook, sixth edition. U.S.A.: McGraw-Hill, 1985

LAMPIRAN ADATA LITERATUR

Gaya gravitasi: 9.80665 m/s2;Viskositas, air (260C, 1 atm): 0.8737 x 10-3 kg/m.sTransport Processes and Unit Operations(tabel A.2-11, hal 862)Densitas, air (260C,1 atm): 996.8 kg/m3Transport Processes and Unit Operations(tabel A.2-11, hal 862)

LAMPIRAN BDATA PERCOBAAN

Umpan : Powder CaOBanyaknya plate : 4, 5 dan 6 platePanjang plate : 18 cmLebar plate : 18 cmDiameter saluran : 1.7 cm Berat piknometer kosong : 27,8 gramBerat piknometer + air : 54,2 gramViskositas air (t) : 3,7 detik

Operasi pada beda tekan : 0.1 Kgf/cm; 0.2 Kgf/cm; 0.4 Kgf/cm; 0,5 Kgf/cm2Operasi pada laju alir konstan : 250 mL/5 detik ; 450 mL/5 detik ; 750 mL/5 detik ; 900 mL/5 detik

B.1 Operasi Pada Beda Tekanan Konstana) Pada Beda Tekanan Konstan 0.1 Kgf/cm2t (detik)V (mL)

4 plate5 plate6 plate

13300270250

26550490440

39840800770

52960920900

65170016001550

b) Pada Beda Tekanan Konstan 0.2 Kgf/cm2t (detik)V (mL)


13800750500

26120011501000

39270023001400

52370033402200

65490044003000

c) Pada Beda Tekanan Konstan 0.4 Kgf/cm2t (detik)V (mL)


13810680500

261300750900

39300022701200

52420037002450

65510048003250

d) Pada Beda Tekanan Konstan 0.5 Kgf/cm2t (detik)V (mL)


1312001100650

26170015501850

39380033802730

52470045003740

65590054504750

e) Massa CakePlateP (Kgf/cm)t (detik)

m (gram)m (gram)m (gram)

40,14,6654,3564,8533,8

0,24,6354,3571,2534,9

0,44,6654,3582,4542,1

0,54,6454,3590,9544,7

50,14,6354,3572,9533,1

0,24,6454,3594,7543,2

0,44,6654,3630,2553,9

0,54,4354,3652,3566,7

60,14,6354,3587,2532,7

0,24,6354,3604,8540,3

0,44,6454,3631,4551,9

0,54,6454,3664,9568,1

B.2. Operasi Pada Laju Alir Konstana) Untuk 4 plate dan frame No.t (detik) P (kgf/cm2)

250/13 (mL/detik)450/13 (mL/detik)750/13 (mL/detik)900/13 (mL/detik)

1130,150,10,20,15

2260,10,150,150,2

3390,150,20,150,25

4520,20,10,20,2

5650,10,20,250,25

b) Untuk 5 plate dan frameNo.t (detik) P (kgf/cm2)


1130,150,10,20,15

2260,10,150,150,15

3390,150,20,150,2

4520,20,10,20,25

5650,10,20,250,2

c) Untuk 6 plate dan frameNo.t (detik) P (kgf/cm2)


1130,150,20,250,2

2260,20,20,20,25

3390,20,250,20,2

4520,250,250,150,3

5650,20,30,20,25

d) Massa Cake

PlateV/t(mL/s)t (detik)

m (gram)m (gram)m (gram)

4250/134,7154,4430,5400,1

450/134,6954,4475,2442,3

750/134,6954,4490,3453,2

900/134,7154,4513,2462,3

5250/134,6954,5476,3441,5

450/134,6954,5521,8469,8

750/134,7154,4552,4473,0

900/134,7154,4590,2497,5

6250/134,7154,3501,8469,1

450/134,7154,4542,5470,9

750/134,7054,4591,3499,1

900/134,7154,4609,0511,9

LAMPIRAN CPERHITUNGAN ANTARA

C.1. Perhitungan densitas dan viskositas filtratC.1.1. Pada beda tekan konstanPlateP(Kgf/cm2) filtrat (kg/m3) filtrat (kg/m.s)

4

0.11000.5757580.001104937

0.21008.1272730.000883932

0.41000.5757580.000877311

0.51000.5757580.001100195

5

0.11000.5757580.001097824

0.21008.1272730.000883932

0.41000.5757580.000877311

0.51000.5757580.001050402

6

0.11000.5757580.001097824

0.21008.1272730.001106109

0.41000.5757580.001100195

0.51000.5757580.001100195

C.1.2. Pada laju alir konstanPlateV/t (mL/s) filtrat (kg/m3) filtrat (kg/m.s)

250/131004.3515150.001121

4450/131004.3515150.0011162

750/131004.3515150.001121

900/131004.3515150.0011162

250/131004.3515150.0011162

5450/131004.3515150.001121

750/131004.3515150.0011162

900/131004.3515150.001121

250/131004.3515150.0011186

6450/131004.3515150.001121

750/131004.3515150.001121

900/131004.3515150.001121

C.2. Data perhitungan t/VC.2.1. Data t/V pada beda tekan konstan 0.1 kgf/cm2t (detik)4 plate5 plate6 plate

V (m3)t/V (s/m3)V (m3)t/V (s/m3)V (m3)t/V (s/m3)

133.00E-044.33E+042.70E-044.81E+042.50E-045.20E+04

268.50E-043.06E+047.60E-043.42E+046.90E-043.77E+04

391.69E-032.31E+041.56E-032.50E+041.46E-032.67E+04

522.65E-031.96E+042.48E-032.10E+042.36E-032.20E+04

654.35E-031.49E+044.08E-031.59E+043.91E-031.66E+04

C.2.2. Data t/V pada beda tekan konstan 0.2 kgf/cm3t (detik)4 plate5 plate6 plate

V (mL)t/V (s/m3)V (mL)t/V (s/m3)V (mL)t/V (s/m3)

138.00E-041.63E+047.50E-041.73E+045.00E-042.60E+04

262.00E-031.30E+041.90E-031.37E+041.50E-031.73E+04

394.70E-038.30E+034.20E-039.29E+032.90E-031.34E+04

528.40E-036.19E+037.54E-036.90E+035.10E-031.02E+04

651.33E-024.89E+031.19E-025.44E+038.10E-038.02E+03



138.10E-041.60E+046.80E-041.91E+045.00E-042.60E+04

262.11E-031.23E+041.43E-031.82E+041.40E-031.86E+04

395.11E-037.63E+033.70E-031.05E+042.60E-031.50E+04

529.31E-035.59E+037.40E-037.03E+035.05E-031.03E+04

651.44E-024.51E+031.22E-025.33E+038.30E-037.83E+03



131.20E-031.08E+041.10E-031.18E+046.50E-042.00E+04

262.90E-038.97E+032.65E-039.81E+032.50E-031.04E+04

396.70E-035.82E+036.03E-036.47E+035.23E-037.46E+03

521.14E-024.56E+031.05E-024.94E+038.97E-035.80E+03

651.73E-023.76E+031.60E-024.07E+031.37E-024.74E+03

C.3. Data perhitungan , Rm, Rc dan R C.3.1. Pada tekanan konstanPlateP(Kgf/cm2)A(m2) filtrat (kg/m.s)Cs (kg/m3)V (m3)

40.10.25740.00113047.33790.0098

0.20.25510.00091153.78010.0292

0.40.02520.00091128.11220.0318

0.50.24790.0011802.30900.0395

50.10.32170.00113363.24400.0092

0.20.31890.00091257.03130.0263

0.40.03150.00091471.85720.0254

0.50.30990.3099878.48700.0363

60.10.38610.00113629.65270.0087

0.20.38270.00111799.75520.0181

0.40.03780.00111886.06460.0179

0.50.37180.37181314.60340.0311

C.4. Data perhitungan ln (-P) dan ln untuk mencari C.4.1. Pada beda tekan konstanPlateP(Pa)BKp(m/kg)Ln Pln

4

19613.301.03E+047.49E+05881287913599.88396325.20207

29419.958.95E+031.09E+063.34876E+1110.2894326.53703

39226.607.23E+031.20E+068.97297E+1110.5771127.52265

5

19613.301.28E+044.00E+065.67125E+119.88396327.06385

29419.951.13E+044.00E+061.21429E+1210.2894327.82518

39226.609.82E+032.00E+061.326E+1210.5771127.91319

6

19613.301.70E+042.00E+061.52528E+119.88396325.75062

29419.951.47E+042.00E+063.13743E+1110.2894326.47184

39226.601.19E+042.00E+068.04267E+1110.5771127.4132

C.4.2. Pada laju alir konstanPlateV/t (ml/s)P(Pa)KvCs(m/kg)ln Pln

4150/59806.65249.6212.61333106339337819.19081623.08731602

300/514709.98404.168.50666798612830869.59628123.01188213

450/524516.63760.765.6666671774791342110.1071123.59953379

5150/514709.98534.916.4667170874735069.59628123.56161149

300/519613.3736.987.336667202781309799.88396323.73280885

450/524516.63760.765.613331.71E+1210.1071128.16618612

6150/514709.98404.1611.12667193862878379.59628123.68783184

300/524516.63760.767.0466672182311416910.1071123.80623553

450/529419.95950.942.9444444039960612510.2894324.42208587

LAMPIRAN DCONTOH PERHITUNGAN

D.1. Densitas FiltratMassa filtrat = (massa piknometer + filtrat) (massa piknometer kosong) = 54,2 gram 27,8 gram = 26,4 gram = 0.00264 kg

Densitas filtrat = = 0.00264 kg

2.5 x 10 m= 105,6 kg/m3D.2. Viskositas Filtrat

= x = 0.8737 x 10-3 kg/m s x 1216 kg/m3 x 6.75 s 996.8 kg/m3 x 7.45 s = 0.00014306 kg/m s

D.3. Konversi Tekanan

1 Kg/cm= 98066.5 Pa

P = 0.2 Kg/cmx = 19613.3 PaD.4. Luas Penampang Medium Filter (A)

A = (18 x 18) 2(1/4 x 3.14 x 1.7) = 319.46 cm = 0.031946 m

Pada 4 plate, luas penampang medium filter = 8 x A = 0.25556 m



D.5. Perhitungan CsMassa cake kering = 25.93 gram

Volume filtrate = 3790 mL = 3.79 x 10 mCs= 0.02593 kg

3.79 x 10 m

= 6.84168865 kg/mD.6. Perhitungan Rm dan untuk P konstan

= + B

Dimana : Kp =

B = Y = AX + B = 3.74E+05X + 1.03E+04 Kp = 2(3.74E+05) = 7.49E+05

= =3.74E+05 x (0.25556)2 x 19613.3 = 88128791359 m/Kg7.9534x 10-4 x 6.84168865

Rm = = 8.812x1010 x 19613.3 x 1.03E+04 7.9534 x 10-4

= 2.237 x 1022 m

D.7. Perhitungan Rc dan R

Rc = * * Cs

= 3.79 x 10 x 8.812x1010 x6.84 = 8.942x 109 m0.25556R = Rc + Rm

= 8.94 x 109 + 2.237 x 1022 = 2.237 x 1022 m

D.8. Perhitungan dan S

= (P)

ln = ln + s ln P Y = Ax + B Y = 1.2628x + 14.602 S = A = 1.2628

= EXP B = EXP (14.602) = 2.19 x106

D.9. Perhitungan Rm dan untuk Laju Alir Konstan

-P = t + Y = Ax + B = 1.2628x + 14.602

=

= 124.81(0.25556)2 6.75x10-4 (12.61) (3x 10-4)2= 1.063 x 1010

Rm= = 4903.3*124.81 6.75x10-4 * 3 x 10-4

= 6.185x 109 m

D.10. Perhitungan Rc dan R pada laju alir konstanRc = (V/A) * * Cs = (0.00015/0.25556) * 1.063 x 1010* 12.61 = 7.87x 108 m-1maka,R = Rm + Rc = (6.185x 109 +7.87 x 108) m-1 = 6.973 x 109 m-1

LAMPIRAN EALAT, BAHAN DAN CARA KERJA

3.1. Alat dan Bahan3.1.1. Alat Seperangkat alat filter press (plate dan frame). Media filter. Pompa (Sentrifugal Pump). Piknometer. Viskometer Oswald. Stopwatch. Gelas ukur. Cawan. Alat timbang.3.1.2. BahanBahan bahan yang digunakan adalah : CaO powder dan H2O sebagai umpan dengan konsentrasi :1,20 kg CaO powder/120 liter H2O.

3.2. Cara kerja3.2.1. Pada beda tekan konstan1. Membuat larutan dengan 1,20 kg powder CaO /120 liter air2. Menyalakan pompa dan tangki slurry.3. Memasang plate dan frame dengan jumlah 4, 5 dan 6 buah, lalu press.4. Mengatur agar beda tekanan konstan 5. Menampung filtrat dalam gelas ukur pada selang waktu tertentu (dengan mengaktifkan stopwatch) dan mencatat volume filtratnya.6. Mengukur densitas dan viskositas filtrat pada filtrate yang terakhir.7. Membuka frame dan mengambil cake yang menempel pada medium filter, kemudian meletakkannya dalam cawan dan menimbangnya sebagai berat basah.8. Memasukkan cawan berisi cake kedalam oven, setelah kering, menimbangnya sebagai berat kering.

3.2.2. Pada laju alir konstan1.Membuat larutan dengan konsentrasi 1,2 kg/120 liter air.2.Menyalakan pompa dan tangki slurry.3.Memasang plate dan frame dengan jumlah 4, 5 dan 6 buah, lalu press.4.Mengatur agar laju alir konstana. Menampung filtrat dalam gelas ukur pada selang waktu tertentu (yang telah ditentukan) dengan mengaktifkan stopwatch dan mencatat beda tekan yang ditunjukkan oleh jarum pada pressure gauge.6.Mengukur densitas dan viskositas filtrat pada filtrate yang terakhir.7. Membuka frame dan mengambil cake yang menempel pada medium filter, kemudian menyimpannya dalam cawan dan menimbangnya sebagai berat basah.8. Memasukkan cawan berisi cake kedalam oven, setelah kering, menimbangnya sebagai berat kering.

Documents

BAB I