FILTRASI Filtrasi : Pemisahan bahan secara mekanis (biasanya pemisahan antara fuida (cairan/gas) dengan padatan) dengan menggunakan media flter dan beda tekanan Produk fltrasi: dapat berupa fltrat (cairan bebas padatan) atau cake (kue padatan); tergantung asa apa yang berharga/yang akan dipungut. Berdasarkan mekanisme pemisahannya, ada 3 jenis proses !trasi:
(Sieve Filtration): Filtration): Filtrasi Ayak (Sieve "edia !ter menahan semua partike! padatan yang ukurannya !ebih besar daripada !ubang#!ubang media. $ontoh: cartridge flter
%i!ter#&#'
Deep Bed Filtration: Filtration:
artike!#partike! padat masuk ke pori#pori media !ter dan tertumpuk da!am media !ter. !ter. kibatnya, pori# pori media !ter akan mengeci!. *engan cara ini, partike!# part ike!# partike! yang sangat ha!us dapat dipisahkan dari cairannya, hanya dengan menggunakan !ter yang re!ati kasar. $ontoh: %i!ter pasir (sand (sand flter )
(cake fltration): fltration): Filtrasi Kue (cake emisahan terjadi o!eh kue !ter berpori yang terbentuk se!ama proses !trasi ber!angsung. +!eh karena itu, cairan yang dihasi!kan saat aa! !trasi biasanya keruh. $ontoh: !ter hisap (suction (suction flter / vacuum flter ), ), !ter press ( press press flter ). ).
%i!ter#&#-
Deep Bed Filtration: Filtration:
artike!#partike! padat masuk ke pori#pori media !ter dan tertumpuk da!am media !ter. !ter. kibatnya, pori# pori media !ter akan mengeci!. *engan cara ini, partike!# part ike!# partike! yang sangat ha!us dapat dipisahkan dari cairannya, hanya dengan menggunakan !ter yang re!ati kasar. $ontoh: %i!ter pasir (sand (sand flter )
(cake fltration): fltration): Filtrasi Kue (cake emisahan terjadi o!eh kue !ter berpori yang terbentuk se!ama proses !trasi ber!angsung. +!eh karena itu, cairan yang dihasi!kan saat aa! !trasi biasanya keruh. $ontoh: !ter hisap (suction (suction flter / vacuum flter ), ), !ter press ( press press flter ). ).
%i!ter#&#-
Faktor-Faktor yang em!engaruhi Ka!asitas Filtrasi :
uas permukaan !ter Beda tekanan (antara kedua sisi !ter) ahanan ahanan !ter: tahanan media !ter dan tahanan kue !ter 0iskositas cairan uas permukaan !ter:
Beda tekanan:
ahanan ahanan !ter: ahanan ahanan media !ter
ahanan kue !ter
%i!ter#
"edia !ter ada!ah sebuah !apisan berpori yang dapat terbentuk dari bahan#bahan !epas atau terpadatkan (e.g.: pasir; anyaman; kain; kertas; bahan po!imer sintetik, misa!nya: po!ipropi!en, po!iamida; bahan#bahan keramik; grat; serat ge!as; dan kue !ter). $ontoh#contoh media !ter sintetik (ery 1 th ed).
%i!ter#
0iskositas cairan: 0iskositas cairan kecil ⇒ daya !trasi (jum!ah cairan yang !o!os me!a!ui media !ter) semakin besar. 0iskositas dapat diperkeci! dengan cara menaikkan suhu. kibat sampingan dengan adanya peningkatan suhu: %i!ter#&#
Swelling pada media !ter 4orosi !ebih cepat terjadi 4e!arutan krista! (yang akan di!ter) meningkat
emi!ihan !ter agar dapat dipero!eh daya !trasi sebesar# besarnya harus memperhatikan ha!#ha! sbb:
Bahan peno!ong !ter: Bahan padat dengan !uas muka sangat besar, sehingga memi!iki kapasitas adsorpsi sangat besar terhadap partike!#partike! padatan sangat ha!us yang ter!arut. *isamping itu, karena strukturnya, bahan peno!ong mampu membentuk kue !ter dengan porositas tinggi. $ontoh: kiese!guhr (batu#batu keriki! si!ikat), batu#batu 5u!kanik, serat asbes. FAKT"R-FAKT"R #ALA P$ILI%A& ALAT FILTRASI
%i!ter#
%i!ter#
%i!ter#
*iagram pemi!ihan jenis !ter: %i!ter#
%i!ter#&#'9
KLASIFIKASI FILTRASI '. Berdasarkan DRIVING FORCE
!drostatic ead (gra5itasi) !ter: e.g. saringan pasir (sand flter ) E"cess pressure (penggunaan tekanan tinggi pada upstream !ter): e.g. !ter press Vacuum pressure (penggunaan tekanan 5akum pada downstream !ter): e.g. rotary drum !ter Centri#ugation (penggunaan gaya sentriuga!): e.g. centriuge
-. Berdasarkan "4&<" %&=<&
Deep $ed Filtration/Clari#!ing Filtration: padatan terperangkap da!am pori#pori/rongga#rongga medium !ter. .g.:
3. Berdasarkan >?> %&=<&
Padatan/cake merupakan bahan yang diinginkan (e.g. penyaringan krista! garam/minera!, $a$+3 d!!. Filtrat sebagai bahan yang diinginkan (e.g. penyaringan minyak sayur, minuman). Keduanya (!trat dan padatan) sebagai bahan yang diinginkan (penyaringan minuman ringan dari karbon akti, penyaringan kata!is dari produk reaksi).
2. Berdasarkan <&4>< +=<&nya
%i!trasi 'AT(%, e.g.: plate flter , sand flter , lea# flter %i!trasi K"&TI&)*, e.g.: rotar! drum vacuum flter
. Berdasarkan 4* * %i!ter#&#''
Incompressi%le solid: cake tidak menga!ami deormasi/pemampatan 5o!ume Compressi%le solid: cake menga!ami deormasi/pemampatan 5o!ume.
ALAT-ALAT FILTRASI %i!trasi ada!ah pemisahan @at padat dari @at cair dengan mempergunakan medium yang porous yang meneruskan @at cairnya dan menahan so!idnya ( particles constrained&li'uid #ree). !at#a!at untuk !trasi disebut dengan flter . "enurut jenis pera!atannya !ter dapat dibagi menjadi: '. Gravit! flter () *ressure flter +) Vacuum flter "enurut cara operasinya !ter dapat dibagi menjadi '. Filter yang bekerja secara kontinyu (sinambung) -. Filter yang bekerja secara %atc,
%&= "*&>" "edium yang porous yang tersebut da!am denisi !trasi disebut flter medium (medium primer). Filter medium dapat terbuat dari cotton (bahan#bahan tenunan), anyaman !ogam ha!us (kasa),asbes, juga barang#barang yang berbutir seperti pasir, tepung carbon, dan keramik. Bi!a campuran yang akan disaring mengandung banyak @at padat flter yang banyak digunakan ada!ah bahan tenunan atau anyaman. %i!ter medium ini pada dasarnya hanya!ah merupakan merupakan medium pembantu yang menahan padatan pada permu!aan operasi penyaringan. ntuk itu bi!a padatan bersiat compressi%le per!u ditambahkan !ter aids yang dapat membuka !obang#!obang %i!ter#&#'-
kapi!er da!am cake. %i!ter aids yang banyak digunakan yaitu pasir ha!us, gips, dan ca!cium carbonat.
I+ ,raity flter .'AT(% FILTRATI"&/ ?enis flter ini cocok untuk jenis padatan yang bersiat compressi%le) ra5ity !ter banyak digunakan pada penyaringan air minum dengan !ter medium pasir
%i!ter#&#'3
PR$SS*R$ FILT$R .FILTRASI S$(ARA 'AT(%/ Filter 0enis ini banyak digunakan dalam !raktek karena !enyaringan da!at dilakukan dengan ce!at .ka!asitas besar/ dengan cara memberi tekanan . optimum pressure/ dan da!at diubah-ubah sesuai dengan kebutuhan
*late Filter
%i!ter#&#'2
*late Filter :
%i!ter#&#'
*late and Frame Filter *ress
%i!ter#&#'6
%i!ter jenis ini terdiri dari beberapa e!emen yang masing#masimg e!emen terdiri dari tiga bagian yaitu non was, plate- #rame, dan was, plate. !ate diberi flter clot,. %i!ter jenis ini cocok untuk menyaring slurr! dengan konsentrasi tinggi tetapi kapasitas keci!. $ara kerja: ada saat operasi penyaringan #eed ditekan me!a!ui !ubang da!am rame, se!anjutnya !trat me!a!ui flter medium dan ke!uar me!a!ui !obang baah. ada saat ini !obang pemasukan air pencuci ditutup. ada saat operasi pencucian !obang pemasukan umpan ditutup, air pencuci ditekan me!a!ui was, plate, kran pada was, plate ditutup was, water menerusi cake yang teba!nya - C teba! cake yang diterusi umpan. encucian dapat juga di!akukan saarah dengan arah a!iran umpan. ekanan pada aa! !trasi keci! dan semakin !ama semakin diperbesar. 4e!ebihan !ter ini: '. "urah -. +perasi mudah 3. Filter cake dapat kering 2. enambahan !uas flter dapat dengan menambah jum!ah e!emen . *apat untuk menyaring slurr! dengan suhu tinggi 4ekurangan '. untuk capasitas cake yang tidak sampai penuh -. diper!ukan tenaga kerja yang re!ati banyak
%i!ter#&#'1
*late and Frame Filter *ress (continued): %i!ter#&#'7
%i!ter#&#'8
.ea# Filter (%i!ter *aun) (%&=<& <$= B$D)
%i!ter e!emen terdiri dari raam yang terbuat dari pipa yang ber!ubang. "asing#masing !ter e!emen mempunyai out#!et yang menembus tutup !ternya. %i!ter e!emen ini dapat ditarik ke!uar bersama#sama tutup !ter me!a!ui re!. %i!ter ini terbuat dari besi, baja, atau stain!ess stee!. $ara kerjanya '. e!emen#e!emen dimasukkan dan a!at ditutup -. eed dimasukkan dan udara dike!uarkan 3. ja!an udara ditutup dan eed ditekan sampai tekanan secukupnya (69 !b/in-, bi!a bahan terbuat dari baja tekanan bisa sampai -9 atau 99 !b/in -) pada saat ini !trasi ber!angsung 2. encucian, pada saat ini eed dike!uarkan dan !ter diberi tekan agar cake tidak jatuh, sete!a ini air pencuci dipompa masuk dan kemudian ke!uar. . Filter dibuka dan !ter e!emen dike!uarkan 6 cake diambi! dengan hembusan udara atau air. !at penyaring ini banyak digunakan pada industri gu!a beet 4e!ebihan a!at ini '. *apat bekerja pada tekanan tinggi -. *apat digunakan untuk menyaring s!urry panas, karena pemasangan iso!asinya mudah. 3. tiap#tiap e!emen mudah dikontro! 4e!emahan a!at ini '. *iper!ukan tempat yang !uas karena untuk menge!uarkan e!emen !ter
%i!ter#&#-9
.ea# Filter (continued) %i!ter#&#-'
%i!ter#&#--
1A(** FILT$RS FILTRASI K"&TI&)* .CONTINUOUS FILTRATION/ 4ebanyakan !ter kontinyu diopeasikan pada tekanan 5akum, sehingga seringka!i disebut sebagai vacuum flters. Vacuum Filters dik!asikasikan sbb:
Rotar! Drum Vacuum Filter
Rotar! vacuum drum flter bekerja secara sinambung maka dapat digunakan untuk operasari penyaringan dengan kapasitas besar. *rum menge!i!ingi sumbu terbagi da!am beberapa sector yang dihubungkan dengan pipa#pipa. %i!ter media dapat terbuat dari kain, kertas, !ogam berpori, atau o5en
%i!ter#&#-3
4ongurasi !at:
%i!ter#&#-2
%i!ter#&#-
Rotar! Disk Filter
%i!ter#&#-6
Vacuum /a%le Filter
$ontoh !at:
%i!ter#&#-1
$elt Filter
Contoh Alat:
%i!ter#&#-7
*asar perancangan !ter ada!ah a!iran fuida me!a!ui media berpori. erhitungan perancangan !ter tergantung dari tipe !ternya. ada tu!isan ini diambi! contoh !trasi dengan p!ate and rame !ter press. *a!am operasi !trasi dengan p!ate and rame !ter press aktu satu sik!us ada!ah aktu kese!uruhan yang diper!ukan untuk proses !trasi yang merupakan jum!ah dari aktu !trasi sesungguhnya (t ), aktu pencucian (tp), dan aktu bongkar pasang (tb), atau dapat ditu!iskan dengan persamaan: tsik!usA t!trasi E tpencucian E tbongkar pasang (')
t f =
A 2 (− ∆ P )
(-)
%i!ter#&#-8
