TUGAS PERANCANGAN PABRIK KIMIA
CENTRIFUGAL SEPARATION
Dikerjakan oleh: Gregorius Prima I.B
(I0505032)
Frisca Sofiani
(I0506022)
Tintin Mutiara Mutiara
(I0506048 (I0506048))
JURUSAN JURUSAN TEKNIK TEKNIK KIMIA FAKULTA FAKULTAS S TEKNIK TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2009
CENTRIFUGAL SEPARATION Sentrifugal separator digunakan jika gravity separator lambat, disebabkan oleh:
Berat jenis yang hampir sama
Ukuran partikel yang sama
Formasi emulsi yang stabil fungsi sentrifugal separator adalah:
memisahkan padat-cair
memisahkan padat-gas
A. MEMISAHKAN PADAT-CAIR Padatan yang membentuk cake berpori dapat dipisahkan dari cairan dengan penyaringan sentrifugal. Umpan dimasukkan ke dalam keranjang berputar yang memiliki dinding bercelah atau berlubang yang diselimuti suatu medium penyaring seperti kanvas atau kain logam. Tekanan yang dihasilkan dari gaya sentrifugal memaksa cairan melewati medium penyaring, meninggalkan padatannya. Jika umpan yang masuk ke keranjang dihentikan dan padatan cake diputar untuk waktu yang singkat, kebanyakan cairan residu di dalam cake mengalirkan partikel sehingga padatan lebih kering daripada hal yang sama untuk mesin pres bersaringan (filter press) atau penyaring vakum (vacuum filter ). Jenis utama dari penyaringan sentrifugal adalah: 1.
sentrifugal batch tersuspensi (Suspended Batch Centrifuges)
2.
mesin batch bersiklus pendek otomatis
3.
sentrifugal conveyor kontinyu (continuous conveyor centrifuges).
1. Centrifugal batch tersuspensi Suatu jenis yang sering digunakan di industri dari batch centrifugal adalah sentrifugal tersuspensi. Lubang keranjang mempunyai diameter 750 s.d. 1200 mm (30 s.d. 48 in) dan kedalaman dari 18 s.d. 30 in serta belokan dengan kecepatan antara 600 dan 1800 r/min. Operasi pada keranjang dilakukan pada bagian akhir bawah dengan aliran vertikal dari bagian atas. Media penyaring terhubung dengan dinding perforasi keranjang. Lumpur
diumpan
melalui
pipa
masukan
atau
peluncuran
memasuki keranjang berputar. Cairan mengalir melewati media penyaring ke dalam kotak dan keluar pada pipa keluaran: padatan membentuk cake dengan tebal 50 s.d. 150 mm (2 s.d. 6 in) di dalam keranjang. Cairan pencuci dapat dipercikkan pada padatan untuk membersihkan material yang larut. cake kemudian diputar sekering mungkin, kadang-kadang pada kecepatan lebih tinggi daripada saat pembebanan dan pencucian. Motor kemudian dihentikan, hampir bersamaan aktivitas keranjang juga berhenti. Dengan keranjang yang lamban berputar, 30 s.d. 50 r/min, padatan dibuang dengan memotong menggunakan pisau, yang memisahkan cake dari media penyaring dan mendorongnya melalui bukaan dekat dasar keranjang. Ketika media penyaring telah dibilas bersih, motor menjadi hidup, dan siklus berulang. Suspended Batch Centrifuges digunakan secara luas dalam pemurnian gula, dengan waktu operasi singkat, yaitu 2 s.d. 3 min per beban dan menghasilkan produk 5 ton kristal/jam per mesin. Pengendalian otomatis sering disediakan untuk beberapa atau semua langkah siklus.
2. Sentrifugal
Batch
Otomatis
Dalam mesin ini keranjang berotasi pada kecepatan konstan pada sumbu horizontal. Umpan lumpur, cairan pencuci, dan pembilasan saringan dipercikkan ke dalam keranjang dengan interval waktu yang telah diatur. Keranjang dikosongkan (pada saat kecepatan
penuh
putaran)
dengan
pisau
berat
yang
memotong padatan keluar secara periodik melalui pembuangan. Penghitung
waktu
siklus
dan
kerangan
kumparan
operasi
mengendalikan berbagai operasi: umpan, pencucian, pemutaran, pembilasan, dan pengosongan beban. Bagian dari siklus dapat diperpanjang atau sebaliknya sesuai dengan keperluan. Keranjang pada mesin ini memiliki diameter 500 dan 1100 mm (20 dan 42 in).centrifugal otomatis memiliki kapasitas produksi yang tinggi dengan pengeringan kristal secara bebas. Biasanya tidak dipergunakan ketika partikel memiliki ukuran lebih dari 150 mesh. Dengan kristal yang buruk, siklus operasi total mempunyai range dari 35 s.d. 90 s, sehingga masukan setiap jamnya besar. Oleh karena diperlukan waktu siklus yang pendek dan sedikit hambatan dari pengumpanan lumpur, filtrat, dan padatan terbuang, centrifugal otomatis dikelompokkan ke dalam proses manufaktur kontinyu. Sedikit padatan batch dapat lebih efektif apabila dicuci dengan sedikit cairan pencuci—sebagaimana pada mesin batch lain—jumlah pencucian dapat meningkat secara temporer untuk meningkatkan kualitas material. 3. Penyaringan sentrifugal Kontinyu Suatu keranjang berputar dengan suatu dinding berlubang dimasukkan umpan melalui corong yang berputar mengikutinya. Tujuan dari corong tersebut adalah mempercepat pengumpanan lumpur secara halus. Umpan memasuki ujung kecil corong pipa terpasang pada sumbu putar keranjang. Umpan mengalir hingga
corong lain, kecepatannya meningkat seiring perjalanannya, dan tersembur ke keranjang dengan arah yang sama dengan dinding pada kecepatan yang hampir sama. Cairan mengalir melalui dinding keranjang, yang dilingkupi kain logam tenun. Suatu lapisan kristal dengan tebal 25 s.d. 75 mm (1 s.d. 3 in) terbentuk. Lapisan ini berpindah melalui permukaan saringan dengan suatu penekan timbal balik. Setiap gaya penekan memajukan kristal beberapa inci mendekati bibir keranjang; gaya yang berlawanan mengakibatkan terbukanya ruangan sehingga cake dapat mengendap. Ketika kristal mencapai bibir keranjang, kristal terbang ke sebelah luar masuk ke dalam kotak besar dan meluncur menuju pengumpul. Filtrat dan cairan pencuci dipercikkan ke atas kristal selama perjalanannya meninggalkan kotak menuju keluaran. Percepatan dari umpan Lumpur dan perlambatan dari padatan yang dibuang meminimalkan
tabrakan
meminimalkan
jarak
kristal.
perjalanan
Unit kristal
multi
tahap
digunakan
untuk
bersama
padatan cake yang tidak terbawa secara normal dalam unit satu tahap.centrifugal
timbal
balik
dibuat
dengan
keranjang
mempunyai ukuran antara 300 s.d. 1200 mm (12 s.d. 48 in). Alat mengeringkan dan mencuci 0.3 s.d 25 ton/jam padatan yang mengandung kurang dari 10% berat material berukuran lebih dari 100 mesh. (http://himateka-ftumj.tripod.com/Filtrasi.htm)
Gambar 1. Centrifuge
B. MEMISAHKAN PADAT-GAS (CYCLONE) Kecepatan pengendapan partikel dalam gas dapat dipercepat jika gaya sentrifugal lebih besar dari gaya gravitasi. Dalam siklon, gas diumpankan secara tangensial ke dalam vessel silinder dengan
kecepatan
sekitar
30
m/s.
Padatan
menabrak
dinding,kemudian bergerak turun terpisah dari arus gas dan
terkumpul di bagian dasar vessel. Gas bersih keluar pada bagian atas tengah vessel.separator jenis ini sangat efektif bila gas berisi material yang sebagian besar berukuran kurang dari 10 mikron.
Gambar 2. Cyclone
