ALAT ALAT EKSTRAKSI
Oleh: Arif Satriya Wijayanto / 333514020 Irfan !ari"/ 333514020# Wahy$ Sae%$lloh / 3335140#44
KELAS &
TA'() 2015 *l+*en"ral S$"ir,an K,+3 -.ileon .ileon &anten 42435 In"oneia Alat Alat EKSTRAKSI
Ekstraksi cair
Ketika pemisahan dengan distilasi tidak efektif atau sangat sulit, ekstraksi cair adalah salah satu alternatif utama untuk dipertimbangkan. campuran atau zat yang tidak dapat menahan suhu destilasi, bahkan di bawah vakum mungkin sering dipisahkan dari kotoran dengan ekstraksi, yang memanfaatkan perbedaan kimia dan bukan perbedaan tekanan uapnya. misalnya, penisilin dari fermentasi dengan ekstraksi dengan pelarut seperti butil asetat, setelah menurunkan pH untuk mendapatkan koesien partisi yang menguntungkan. pelarut kemudian dicampur dengan larutan penyangga fosfat untuk mengekstrak penisilin dari pelarut dan memberikan larutan yang murni, di mana penisilin akhirnya diproduksi dengan pengeringan. ekstraksi juga digunakan untuk memulihkan asam asetat dari larutan berair/encer distilasi akan mungkin dalam kasus ini, namun langkah ekstraksi sangat mengurangi jumlah air yang disuling. !alah satu kegunaan utama dari ekstraksi adalah untuk produk minyak bumi terpisah yang memiliki struktur kimia yang berbeda tetapi rentang titik didih yang sama. fraksi minyak pelumas "bp# $%%&' diperlakukan dengan rendah dengan mendidih kan pelarut polar seperti fenol, furfural, atau metil pirolidon untuk mengekstrak aromatik dan meninggalkan minyak yang sebagian besar mengandung paran dan naftena. aromatik memiliki karakteristik suhu viskositas kecil, tetapi mereka tidak dapat dihilangkan dengan distilasi karena tumpang tindih rentang titik didih. dalam proses yang sama, aromatik yang diambil dari katalitik reformate menggunakan pelarut polar titik didih tinggi, dan ekstrak kemudian disuling untuk memberikan benzena murni, toluena dan (ilena untuk digunakan sebagai intermediet kimia. pelarut yang sangat baik untuk ini menggunakan senyawa siklik &)H*!+ "sulfolana' yang memiliki selektivitas tinggi untuk aromatik dan volatilitas yang sangat rendah "bp, -%&'. Peralatan ekstraksi
alam ekstraksi caircair, seperti dalam penyerapan gas dan distilasi, dua fase harus dibawa ke dalam kontak yang baik untuk mengizinkan transfer material dan kemudian dipisahkan. dalam penyerapan dan distilasi pencampuran dan pemisahan yang mudah dan cepat. alam ekstraksi, namun, dua fase memiliki kerapatan sebanding, sehingga energi yang tersedia untuk pencampuran dan pemisahan jika aliran gravitasi digunakan adalah kecil, jauh lebih kecil daripada ketika salah satu fase cair dan yang lainnya adalah gas. dua fase sering sulit untuk mencampur dan sulit untuk memisahkan. 0iskositas dari kedua fase, juga, relatif tinggi, dan kecepatan linear melalui peralatan ekstraksi yang paling rendah. 1ada beberapa jenis e(tractors, oleh karena itu, energi untuk pencampuran dan pemisahan diberikan secara mekanis.
1eralatan ekstraksi dapat dioperasikan secara batch atau kontinyu. !ebuah jumlah cairan umpan dapat dicampur dengan kuantitas pelarut dalam vessel, setelah lapisan diselesaikan dan dipisahkan. 2kstrak adalah lapisan zat terlarut dari pelarut yang ditambah diekstraksi, dan ranasi adalah lapisan terlarut yang telah dihilangkan. 2kstrak mungkin lebih ringan atau lebih berat dari ranat, dan begitu ekstrak dapat ditampilkan berasal dari bagian atas peralatan dalam beberapa kasus dan dari bawah pada alat lain. operasi mungkin saja diulang jika lebih dari satu kontak diperlukan, tetapi ketika jumlah yang terlibat kontak besar dan beberapa yang diperlukan, aliran kontinu menjadi ekonomis. peralatan ekstraksi paling kontinu dengan baik jika kontak tahap berturut atau kontak diferensial. 3enis representative yaitu mi(er settler dari berbagai jenis. 4abel %.
5ang beroperasi dengan aliran gravitasi yaitu ekstraksi tower, dan ekstraksi sentrifugal. karakteristik berbagai jenis peralatan ekstraksi tercantum dalam tabel %.. ekstraksi pelarut juga dapat dilakukan dengan menggunakan membran berpori. a. SETTLERS MIXER
untuk ekstraksi batch mi(er dan settler mungkin unit yang sama. !ebuah tangki berisi turbin atau balingbaling pengaduk adalah yang paling umum. pada akhir siklus pencampuran agitator yang mematikan, lapisan diperbolehkan untuk memisahkan oleh gravitasi, ekstrak dan ranat ditarik untuk memisahkan penerima melalui saluran pembuangan bawah membawaa sight of glass. 1encampuran dan pengaturan waktu yang dibutuhkan untuk ekstraksi yang ditentukan hanya oleh eksperimen 6 menit untuk mencampur dan 7% menit untuk pengaturan. 8ntuk aliran kontinu, mi(er dan settler adalah potonganpotongan biasanya terpisah dari peralatan. mi(er mungkin terdiri dari tangki kecil yang disediakan dengan
lubang dan menarik o9 line dan ba:e untuk mencegah arus pendek atau mungkin mi(er bergerak atau aliran mi(er lainnya. !ettler sering sebagai decanter gravitasi sederhana secara kontinyu. engan cairan yang diemulsi dengan mudah dan hamper memiliki kepadatan yang sama. mungkin perlu untuk lulus debit mi(er melalui screen atau pad serat kaca untuk menyatu tetesan dari fase terdispersi sebelum gravitasi menetap. untuk pemisahan bahkan lebih sulit, tubular atau jenis disk sentrifugal bekerja. 3ika, seperti biasa, beberapa tahap kontak yang diperlukan, mi(ersettler dioperasikan dengan aliran berlawanan, seperti yang ditunjukkan pada gambar %.6. yang ra;nate dari setiap settler menjadi umpan ke mi(er berikutnya, di mana ia bertemu ekstrak atau pelarut segar.
b. SPRAY AND PACKED EXTRACTION TOWERS
menara e(tractor memberikan kontak diferensial, tidak ada bagian kontak, dan pencampuran dan settler secara bersamaan dan terus menerus. i menara semprot ditunjukkan pada gambar %.b cairan ringan di alirkan di bagian bawah dan didistribusikan sebagai tetes kecil dengan nozel <. kenaikan tetesan melalui massa cair lebih berat, yang mengalir ke bawah sebagai aliran berkelanjutan. tetesan dikumpulkan di bagian atas dan membentuk aliran cairan cahaya meninggalkan puncak menara. cairan berat meninggalkan ke bagian bawah menara. di gambar %,= fase cahaya tersebar dan fase berat kontinu. ini dapat dibatalkan, dan aliran heavy disemprotkan ke fase cahaya di atas kolom, jatuh sebagai fase terdispersi melalui aliran kontinu cair ringan. 1ilihan fasa terdispersi tergantung pada karakteristik laju aliran, viskositas, dan membasahi kedua fase dan biasanya didasarkan pada penelitian. fase dengan laju alir yang lebih tinggi. mungkin tersebar untuk memberikan area antar muka yang lebih besar, tetapi jika ada perbedaan yang signikan dalam viskositas, fase lebih kental dapat tersebar untuk memberikan tingkat menetap lebih tinggi.
untuk kinerja yang baik. fase mana tersebar, pergerakan tetes melalui kolom menerus membawa cairan di fase terdispersi ke dalam kontak segar dengan fase lain untuk memberikan setara dengan serangkaian mi(er settler.
kembali pencampuran fase kontinyu. dalam hal apapun, menambahkan lebih tinggi tidak memberikan peningkatan proporsional dalam jumlah tahap itu jauh lebih efektif untuk mendispersi tetes pada interval yang sering pada seluruh menara. Hal ini dapat dilakukan dengan mengisi menara dengan packing, seperti ring atau saddles. packing menyebabkan tetesan menyatu dan mengalami perubahan dan,
seperti yang ditunjukkan pada tabel %. dapat meningkatkan jumlah tahapan dalam ketinggian tertentu pada kolom. menara mendekati menara semprot dan dapat dibuat untuk menangani hampir semua masalah korosi atau tekanan pada biaya yang wajar. Kerugian utama mereka adalah bahwa padatan cenderung untuk mengumpulkan dalam kemasan dan menyebabkan penyaluran. Kecepatan >ooding dipacking tower. jika laju aliran baik fasa terdispersi atau fase kontinyu tetap/ konstan dan fase lainnya secara bertahap meningkat, titik dicapai di mana coalesces fase akan tersebar, terus naik dari fase yang meningkat, dan akhirnya kedua fase meninggalkan bersamasama melalui outlet fase kontinyu. efeknya, seperti tindakan yang sesuai dalam kolom absorpsi,
isebut >ooding. semakin besar laju aliran satu fase di >ooding,. Kolom < jelas harus dioperasikan pada laju aliran bawah titik banjir. Kecepatan >ooding di kolom dikemas dapat diperkirakan dari gambar %.? dalam gambar ini adalah kelompok absis.
@enentukan Koordinat
Kelompokkelompok dalam gambar %.? tidak berdimensi, dan unitunit yang tepat harus digunakan. c. PERFORMATED PLATE TOWERS
Aedispersion cairan tetes juga dilakukan oleh pelat melintang berlubang seperti yang di distilasi tower saringanpiring yang dijelaskan dalam bab 7?. perforasi di menara ekstraksi yang 6/ untuk -/ mm. 3arak piring 76% ke =%% mm "=) m' biasanya cairan light adalah fase terdispersi, dan turun membawa fase kontinyu dari satu piring ke yang berikutnya. seperti yang ditunjukkan pada gambar cahaya %.*a cair mengumpulkan dalam lapisan tipis di bawah setiap piring dan jet ke dalam lapisan tebal cairan berat di atas. desain diubah ditampilkan di gambar %..*b, di mana perforasi yang pada satu sisi pelat saja, bolak dari kiri ke kanan dari satu piring ke yang berikutnya. Hampir semua ekstraksi plate berlangsung di zona pencampuran di atas perforasi, dengan cairan ringan "minyak' meningkat dan mengumpulkan dalam ruang bawah piring berikutnya yang lebih tinggi, maka mengalir melintang di atas bendung untuk set perforasi berikutnya . berat cairan fase continuous "solvent' melewati horizontal dari zona pencampuran ke zona menetap di mana setiap tetes kecil cairan cahaya memiliki kesempatan untuk memisahkan dan naik ke plate atas. esain ini sering sangat mengurangi jumlah minyak dilakukan ke bawah dengan pelarut dan meningkatkan efektivitas e(tractor. redispersion. Ba:e towers. menara ekstraksi ini mengandung set plate ba:e horisontal. &airan berat mengalir dari atas masingmasing penyekat dan semprotan ke atas dari tepi melalui fase berat. pengaturan yang paling umum adalah disk dan doughnut ba:e adalah 7%% sampai 76% mm ")= in'. bu:e tower tidak mengandung lubanglubang kecil untuk menyumbat atau diperbesar oleh korosi. mereka dapat menangani kotoran yang mengandung padatan salah satu modikasi dari menara disk dan doughnut bahkan mengandung scrapers untuk menghapus padatan yang diendapkan dari ba:e. karena aliran cairan halus.
1erubahan kecepatan atau arah, ba:e tower digunakan untuk cairan yang mudah emulsi. untuk alasan yang sama, namun, mereka tidak efektif, dan masingmasing penyekat setara dengan hanya %,%6 untuk %,7 stage.7) yang ideal. !. "ERPEN#AD$K TOWER EXTRACTORS
mi(ersettler memasok energi mekanik untuk mencampur dua fase cair. mereka bergantung pada aliran gravitasi baik untuk pencampuran dan pemisahan. di beberapa e(tractors menara, namun, energi mekanik disediakan oleh turbin internal maupun agitator lainnya, dipasang pada poros berputar pusat. di kontraktor berputardisk yang ditunjukkan pada gambar %.-a, disk datar menghilangkan cairan dan mendorong mereka ke luar ke arah dinding menara, di mana stator cincin membuat zona di mana dua fase dapat dipisahkan.
alam desain lainnya, set impeler dipisahkan dengan menenangkan bagiannya, pada dasarnya, tumpukan mi(ersettler satu di atas yang lain. dalam ekstraksi 5ork !cheibel digambarkan dalam gambar %.-b , daerah sekitar agitator yang dikemas dengan wire mesh untuk mendorong perpaduan dan pemisahan fase. sebagian ekstraksi berlangsung di bagian pencampuran, tetapi beberapa 3uga terjadi di bagian calming, sehingga esiensi setiap unit mi(ersettler kadangkadang lebih besar dari 7%% persen. biasanya setiap mi(ersettler adalah $%% sampai =%% mm "7 ft' tinggi, yang berarti bahwa beberapa kontak teoritis dapat diberikan dalam kolom yang cukup singkat. masalah mempertahankan bagian yang bergerak internal yang, bagaimanapun, terutama di mana cairan yang korosif, mungkin kerugian serius.
