Makalah Peralatan Industri Proses Alat Pengkristal

CHEMICAL ENGINEERING TEORI PENGOLAHAN LIMBAH

KATA PENGANTAR Alhamdulillah hirobbil’alamin, puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-Nya kepada penyusun, sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik dan pada waktu yang telah ditentukan. Sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi besar Muhammad SAW, yang membimbing umatnya dari zaman jahiliyah menuju zaman Islamiyah yakni ajaran agama Islam. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah “PIP”. Penyusun berharap makalah ini dapat menambah pengetahuan pembaca tentang konsep didalamnya. Selain itu tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada Dosen Pembimbing serta semua pihak yang terlibat dalam penyusunan makalah ini. Tim penyusun berharap semoga semua yang telah berjasa dalam penyusunan makalah ini mendapat balasan yang sebaik-baiknya dari Allah SWT. Akhirnya tim penyusun menyadari bahwa makalah ini jauh dari sempurna. Untuk itu tim penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca, sehingga makalah ini bisa mencapai kesempurnaan.

Makassar, 10 Oktober 2013 Kelompok II

Page 1


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 BAB II JENIS – JENIS ALAT KRISTALISASI ...................................................... 3 2.1 Pengertian Kristalisator ........................................................................................ 3 2.2 Jenis – jenis Kristallisator ................................................................................... 4 BAB III DRAFT TUBE BAFFLE CRYSTALLIZERS ........................................ ... 5 3.1 Pengertian DTB Crystallizers .............................................................................. 5 3.2 Prinsip Kerja DTB Crystallizers ............................................................... .......... 5 3.3 Produk DTB Crystallizers......................................................................... ........... 6 3.4 Keuntungan Menggunakan DTB Crystallizers .................................................... 7 BAB IV PENUTUP ................................................................................................... 8 4.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 8 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 9 LAMPIRAN .............................................................................................................. 10 

Gambar 1. skema DTB Crystallizers......................................................................... 10



Gambar 2. instalasi DTB Crystallizers ..................................................................... 11



Keterangan Gambar................................................................................................... 12

Page 2


BAB I PENDAHULUAN Kristalisasi (crystallization) merupakan peristiwa pembentukan kristal-kristal padat dalam suatu fase homogen. Baik itu dalam pembuatan partikel padat didalam uap seperti dalam hal pembuatan salju atau pembuatan partikel padat didalam lelehan cair sebagai mana dalam pembuatan kristal tunggal yang besar maupun kristalisasi dari larutan cair misalnya pembuatan garam. Peristiwa kristalisasi ditandai dengan terbentuknya kristal padat.

Agar Kristal-kristal dapat terbentuk dari suatu larutan harus dalam keadaan lewat jenuh. Konsentrasi bahan yang akan dikristal dalam larutan harus lebih tinggi dari pada kelarutannya pada suhu yang bersangkutan perbedaan konsentrasi ini dapat dianggap sebagai gaya pendorong kristalisasi. Keadaan lewat jenuh dapat dicapai dengan cara berbeda-beda. Pemilihan metoda tergantung pada apakah kelarutan dari bahan yang akan dikristalisasi berubah sedikit atau banyak dengan suhunya. Yang biasa digunakan adalah metoda-metoda berikut ini : 

Pendinginan



Penguapan



Penguapan pendinginan



Penambahan bahan lain

Kristal merupakan suatu benda mati yang terorganisasi dan dibentuk oleh partikel-partikel (yang bisa berupa atom, molekul atau ion) tersusun dalam suatu susunan tiga dimensi yang beraturan. Bentuk kristal dapat berupa polyhedron yang mempunyai sudut-sudut tajam dan sisi yang rata, bentuk ini dapat terbentuk jika kristal dibiarkan sehingga permukaannya tidak mendapat gangguan dari kristal lain atau benda luar. Berdasarkan sudut-sudut yang terbentuk kristal dibagi kedalam 7 kelas : a) Kubus (cubic) b) Trigonal (trigonal) c) Tetragonal (tetragonal)

Page 3


d) Heksagonal(hexagonal) e) Ortorombik (orthorhombic) f) Monoklin (monoclinic) g) Triklin (triclinic) Suatu bahan tertentu dapat terkristalisasi didalam dua kelas yang berbeda atau lebih tergantung pada kondisi kristalisasi. Bentuk kristal yang geometri dapat dipelihara selama kristal itu tumbuh. Satu muka kristal mungkin tumbuh jauh lebih cepat dari muka yang lain sehingga menghasilkan kristal yang panjang dan berbentuk jarum. Laju pertumbuhan setiap muka diukur dengan kecepatan translasi muka itu dalam berpindah menjauhi pusat pada arah tegak lurus terhadap muka. Pertumbuhan kristal merupakan suatu proses difusi, yang dimodifikasi oleh pengaruh permukaan padat tempat pertumbuhan itu berlangsung. Molekul-molekul atau ion-ion zat terlarut mencapai muka kristal yang tumbuh itu dengan cara difusi melalui fase zat cair. Setelah mencapai permukaan molekul atau ion itu akan ditampung oleh kristal dan disusun dalam kisi ruang. Proses difusi maupun langkah antarmuka hanya dapat berlangsung jika larutan itu lewat jenuh.

Page 4


BAB II PEMBAHASAN JENIS – JENIS KRISTALLISATOR

2.1 Pengertian Kristallisator. Alat-alat kristalisasi disebut juga kristallisator. Alat-alat ini digunakan dalam proses kristalisasi terutama dalam skala industri, alat-alat yang digunakan dalam proses kristalisasi sangat beragam macam, hal ini disebabkan oleh sifat-sifat bahan dan kondisi pertumbuhan kristal yang sangat bervariasi. Disamping itu juga karena kristallisasi dilaksanakan untuk tujuan yang berbeda-beda (pemisahan bahan, pemurnian bahan, pemberian bentuk).

Penggunaan alat kristallisasi harus memenuhi persyaratan misalnya konsentrasi, suhu, dan gerakan untuk menunjang pertumbuhan inti atau benih kristal. Dengan melengkapi perlengkapan-perlengkapan pada kristalisator untuk memungkinkan terjadinya perpindahan panas (pemanasan, pendinginan, dan penguapan) dan juga gerakan (pengadukan, penggulingan, pengankutan)

Kristallisator biasanya dilengkapi dengan alat pemisah (filtrasi) yang dipasang dibelakang alat kristalisasi dan alat pengering. Faktor-faktor yang menjadi dasar pemilihan sebuah alat kristalisasi ialah misalnya 

Unjuk kerja kristalisasi yang diingikan



Cara operasi (tak kontinu, kontinu)



Kondisi bahan baku (larutan , lelehan)



Ukuran Kristal yang diinginkan



Bentuk Kristal yang diinginkan



Kemurnian kristalisat yang diinginkan



Kecendrungan produk untuk menbentuk kerak

Page 5


2.2 Jenis - Jenis Kristallisator. Jenis-jenis kristalisator antara lain : 

Draft Tube Baffle Crystallizer



Cooling Crystallizers



Evaporative crystallizers



Forced Circulation Crystallizer



Induced Circulation Crystallizer



Oslo Type Crystallizer



Vacuum Crystallizers



Many Others Crystallizers

Page 6


BAB III DRAFT TUBE BAFFLE CRYSTALLIZERS

3.1 Pengertian Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers Draft tube baffle (DTB) crystallizers atau plat buang/tabung isap kristalisasi merupakan salah satu dari beberapa jenis alat kristalisator yang didasarkan pada pemisahan debu/uap dari bahan melalui fase lewat - jenuh yang ditingkatkan sehingga diperoleh kristal – kristal yang besar. Alat ini dilengkapi dengan tabung junjut fungsi sekat untuk mengendalikan sirkulasi magma dan dilengkapi pula oleh alat penggerak (argitator). Fungsi sirkulasi terkontrol terhadap aliran magma.

3.2 Prinsip Kerja Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers Dari gambar 2.1 yang ada pada halaman lampiran dapat dilihat bahwa secara sederhana Crystallizer DTB terdiri dari : 

Superheated Solution From Hearter and Recirculation Pump, merupakan pompa sirkulasi yang letaknya pada bagian paling bawah dari Crystallizer DTB yang berfungsi untuk mendorong (mengalirkan) bahan yang berasal dari pusat ke Draft tube untuk proses lebih lanjut.



Draft Tube, merupakan pipa isap bagian dalam dari Crystallizer DTB sebagai pusat sirkulasi bahan.



Agitator, merupakan pemutar atau pengaduk.



Slurry Withdrawal, merupakan tempat penarikan atau pengambilan kembali.



Settling zone, merupakan zona penyelesaian. Pada zona ini terdapat Clear Mother Liquor Overlow dan To Recirculation pump.



To Recirculation Pump



Clear Mother Liquor Overlow, merupakan tempat keluarnya cairan induk.



Circulation Magma, merupakan tempat sirkulasi Magma (hasil akhir kristallisator dari campuran Mother Liquor dengan kristal.



Vapors Separation (pemisahan uap).



Demister Page 7




Proses Vapors Outlet, merupakan tempat proses keluaranya uap. Secara sederhana proses kerja Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers dapat dibedakan menjadi dua bagian. Bagian pertama adalah proses kristalisasi dan bagian kedua adalah proses klarifikasi. Pada bagian kristalisasi, bahan sample dan cairan induk (mother liquit) dimasukkan kedalam tangki DTB Crystallizers melalui sebuah pipa, komponen ini akan mendorong bahan naik ke atas dalam suatu tabung isap. Didalam tabung isap bahan akan tercampur dan mengalami sirkulasi dengan bantuan Agitator (pemutar/pengaduk) yang berada di dalam tangki bagian bawah, Kedua bahan ini akan membentuk magma melalui fase lewat-jenuh yang ditingkatkan. Magma yang terbentuk akan mengalami perubahan density sehingga uap yang terkandung di dalamnya akan terlepas kepermukaan magma menuju ke Vapors Separation (pemisahan uap). Magma yang mengalami perubahan density akan mengalami proses nukleasi (pembentukan inti kristal), kristal yang terbentuk akibat proses nukleasi akan mengendap kadasar larutan dan sebagian akan naik ke permukaan. Kristal yang mengendap akan mengalami pemisahan antara kristal halus dan kristal kasar, pada zona penyelesaian sebagian Kristal akan dikeluarkan dari dasar tangki dan selebihnya dijadikan umpan bersama cairan induk untuk melakukan proses sirkulasi guna melarutkan partikel-partikel halus yang masih mengendap. Pada bagian klarifikasi akan terjadi pemisahan pada bentuk kristal, Kristal yang sesuai dengan keinginan akan diambil dan kristal yang belum sesuai (ukurannya besar/kasar) akan dikembalikan ke zona kristalisasi untuk proses lebih lanjut.

3.3 Produk Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers Dengan menggunakan alat pengkristal Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers diperoleh produk : 

Natrium Karbonat (Sodium Carbonate)



Sodium Sulfat (Sodium Sulfate)



Natrium Nitrat (Sodium Nitrate)



Tembaga Sulfat (Copper Sulfate)



Sodium Sulfit (Sodium Sulfite)



Kalsium Klorida (Calcium Chloride)



Amonium Sulfat (Ammonium Sulfate) Page 8

CHEMICAL ENGINEERING TEORI PENGOLAHAN LIMBAH 

Kalium Klorida (Potassium Chloride)

3.4 Keuntungan Menggunakan Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers Adapun Keuntungan menggunakan Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers antara lain : 

Mampu memproduksi kristal – kristal dalam bentuk tunggal.



Siklus operasionalnya lebih panjang.



Biaya operasi lebih rendah.



Kebutuhan ruang minimum



Instrument dapat dikendalikan dengan mudah



Kesederhanaan operasi, memulai dan penyelesaian.

Page 9


BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan. Adapun yang dapat kami simpulkan adalah : proses kristalisasi merupakan suatu metode pemisahan bahan/pemurnian bahan untuk medapatkan produk (kristal) dalam bentuk padat dengan kualitas yang tinggi. Kristal yang terbentuk melewati fase lewat-jenuh sehingga didapat kristal dengan permukaan keras dan pertumbuhan yang singkat. Keunikan dari menggunakan alat ini ialah produk (kristal) yang terbentuk tidak semuanya diambil tetapi sebagian kristal diproses ulang sehingga diperoleh kristal dengan nilai kwalitas yang tinggi dalam jumlah yang besar.

Saran Bagi para pembaca makalah ini, sebaiknya tidak merasa puas, karena masih banyak ilmu-ilmu yang didapat dari berbagai sumber. Sebaiknya mencari sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai Alat pengkristal.

Page 10


DAFTAR PUSTAKA

1.

Berhascon G, Gerster H, Hauser H, Stauble H, Schneiter, 1995. “Teknologi Kimia bagian kedua”;hal: 192-203,bandung, PT pertja.

2. Warren L, Maccabe Julian C, Peter H, 1993. “Operasi Teknik Kimia jilid kedua edisi keempat”, Jakarta; penerbit Erlangga 3.

Walterl B & Julius T, 1955. “Introduction To Chemical Engginering”, Mc Graw; Hill International Edition.

4. http://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_growth 5. http://en.wikipedia.org/wiki/Crystallization_%28engineering_aspects%29 6. http://www.novasep.com/technologies/Crystallization-food-fermentation-products.asp 7. http://www.niroinc.com/html/evaporator/crystallization_theory_intro.htm 8. http://en.wikipedia.org/wiki/Draft Tube Baffel Crystallization 9. http://www.swensontechnology.com/ 10. http://www.freepatentsonline.com/6887452.html

Page 11


LAMPIRAN

Gambar 1. skema Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers

Penampang luar Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers Page 12


Gambar 2. instalasi Draft Tube Baffle (DTB) Crystallizers

Gambar 1

Gambar 3

Gambar 2

Gambar 4 Page 13


Ket : 

Gambar 1. instalasi DTB Crystallizers yang terletak di Dow Badische Freeport, Texas digunakan untuk memproduksi ammonium sulfat.



Gambar 2. instalasi DTB Crystallizers yang terletak di CF Chemical Plant City, Florida dapat memproduksi 70 ton dari ammonium sulfat tiap hari dari asam.



Gambar 3. terdapat dua buah instalasi DTB Crystallizers yang terletak di Cleveland Potash, England yang memproduksi kalium (potash).



Gambar 4. unit SWENSON DTB yang memproduksi Kalium Klorida (Potassium Chlorida) dari air laut dengan rata-rata 58 ton per jam.

Page 14

Makalah Peralatan Industri Proses Alat Pengkristal

Recommend Documents