ROTARY VACUUM FILTRATION

Disusun oleh : Uswatun Hasanah

A. Pengertian Filtrasi

Filtrasi adalah pembersihan partikel padat dari suatu fluida dengan melewatkannya pada medium penyaringan, atau septum, yang di atasnya padatan akan terendapkan. Range filtrasi pada industri mulai dari penyaringan sederhana hingga pemisahan yang kompleks. Fluida yang difiltrasi dapat berupa cairan atau gas; aliran yang lolos dari saringan mungkin saja cairan, padatan, atau keduanya. Suatu saat justru limbah padatnyalah yang harus dipisahkan dari limbah cair sebelum dibuang

Proses pengoperasiannya sebagai berikut :

Pada permulaan filtrasi pada penyaring kue beberapa partikel padat memasuki medium pori dan ditahan, tetapi dengan segera mulai berkumpul di permukaan septum.

Setelah periode awal ini padatan mulai terfiltrasi; padatan tersebut mulai menebal di permukaan dan harus dibersihkan secara periodik.Kecuali dilengkapi kantong penyaring untuk pembersih gas, penyaring umumnya hanya digunakan untuk pemisahan padat-cair.

Penyaring dapat dioperasikan dengan tekanan di atas atmosfer pada aliran atas medium penyaring atau tekanan vakum pada aliran bawah.

dalam tugas ini saya memilih Jenis rotary vacuum filter karena paling banyak digunakan pada skala besar di industri kimia karena dapat menangani padatan yang sulit difilter, dan banyak dilengkapi sarana otomatis sehingga tenaga manual yang dibutuhkan tidak banyak. Desain rotary vacuum filter juga sangat bervariasi. Bentuk dasar rotari vacuum filter adalah Gambar 1. Filter ini dilengkapi drum yang terus berputar. Tekanan di luar drum adalah tekanan atmosferik, tetapi di dalam drum mendekati vakum. Drum ini dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan yang akan difilter, lalu drum diputar dengan kecepatan rendah selama operasi. Cairan tertarik melewati filter cloth karena tekanan vakum, sedangkan padatan akan tertinggal di permukaan luar drum membentuk cake. Jika cake akan diambil dari drum, putaran drum dihentikan, drum dikeluarkan dari fasa cair, cake dicuci, dikeringkan, dan kemudian diambil. Pengambilan padatan dari drum dilakukan dengan sejenis pisau yang juga bermcam-macam jenis dan disainnya bergantung jenis cake.

gambar 1. skema rotary vacuum filter

 

 gambar 2.  skema rotary drum filter with vacuum

B. Rotary Vacuum Filter

Rotary Vacuum Filter adalah sebuah filter yang bekerja secara berkelanjutan dimana bagian yang solid dari sebuah campuran dipisahkan oleh filter yang hanya dapat dilalui oleh liquid atau gas, dalam hal ini keadaan vakum diperlukan untuk mengakumulasi zat padat di permukaan. 

C. Prinsip kerja

Tekanan di luar drum adalah tekanan atmosferik tetapi di dalam drum mendekati vakum. Drum dimasukkan ke dalam cairan yang mengandung suspensi padatan, lalu diputar dengan kecepatan rendah. Cairan tertarik melewati filter cloth karena tekanan vakum, sedangkan padatan tertinggal di permukaan luar drum membentuk cake.

  

 gambar 3.  skema cara kerja

D. Cara kerja

1. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, RVF (Rotary Vacuum Filter) bekerja secara continous. Setiap perputarannya terdiri dari cake formation, cake washing (jika diperlukan), drying, dan cake discharge.
2. Selama perputaran drum, tekanan vakum menarik liquid melalui medium filter (cloth) di permukaan drum yang menahan padatan. Tekanan vakum mendorong gas/udara melalui cake dan gas tersebut akan mendorong liquid masuk ke dalam.
3. Filtrat dan aliran udara akan melalui pipa filtrat internal kemudian masuk ke katup RVF dan bermuara di vakum receiver di mana liquid dipisahkan dari aliran udara. RVF ini biasanya dilengkapi dengan liquid ring vacuum pump atau barometric leg untuk menghasilkan tekanan vakum.

E. Perlakuan awal

1. Pemanasan

Proses pemanasan adalah pretreatment umpan filter yang paling sederhana. Proses ini umumnya terbatas oleh stabilitas termal cake. Pemanasan terkadang efektif dalam pretreatment umpan filter karena pemanasan dapat mengubah karakteristik senyawa kimia menjadi bentuk tak stabil yang mudah difiltrasi. 

 

2. Koagulasi dan Flokulasi

Metoda kedua adalah penambahan elektrolit untuk mendukung terjadinya koagulasi dan flokulasi. Bahan elektrolit yang biasa ditambahkan bervariasi dari asam/ basa sederhana sampai bahan polielektrolit sintetik. Elektrolit sederhana menyebabkan terjadinya koagulasi-flokulasi dengan memilah-milah gaya tolak menolak elektrostatik yang terjadi antara partikel koloid. Koloid akan terkoagulasi menjadi partikel yang lebih besar, lebih padat (dense) dan lebih mudah difiltrasi. 

 

3. Adsorpsi dengan Filter Aids

Metoda pretreatment ketiga adalah penambahan filter aids. Partikel koloid pada cairan akan teradsorbsi pada filter aids. Filter aids ini akan mengurangi kompresibilitas cake, mengurangi penetrasi partikel kecil lain yang tidak diharapkan yang dapat menutupi pori-pori membran sehingga mengurangi laju filtrasi.

F. Bagian Utama RVF

1. Filter Drum

Filter drum berbentuk silinder dan didesain untuk membawa medium filter (cloth) yang berada pada permukaan luar. Permukaan dalam terbagi atas deretan sel yang mengatur kapan keadaan vakum diaplikasikan ketika drum berotasi.

2. Wadah RVF (The Trough)

Wadah ini diisi dengan suspensi padatan yang akan difiltrasi. Dibutuhkan wadah yang sesuai dengan filter drum agar dapat optimal dalam memisahkan padatan dari suspensinya.

 

gambar 4.  gambar bagian RVF

 

G. Aplikasi dalam industri

1. Industri Perminyakan

RVF digunakan untuk memisahkan heavy petroleum wax yang ditemukan pada umpan asal lubricating oil. Pada industri ini, RVF digunakan untuk meminimalisasi kehilangan pelarut sampai batas minimum untuk alasan kesehatan, keamanan, dan perlindungan lingkungan.

 gambar 5. gambar RVF untuk industri minyak

2. Pengolahan Air dan Limbah

RVF digunakan untuk filtrasi bahan buangan yang sudah tercampur, juga dapat digunakan untuk mengolah air mentah yang diambil dari bawah tanah.

3. Makanan dan Minuman

RVF didesain dengan spesifikasi khusus untuk menjamin kemurnian dan tidak terkontaminasinya suatu produk.

4. Kimia dan Farmasi

Untuk aplikasi ini, RVF didesain khusus agar memenuhi tingkat kemurnian yang sudah distandarkan sehingga resiko kontaminasinya kecil. 

5. Pengolahan Logam Mulia 

6. Pembuatan Kertas

7. Industri Batubara

8. Industri Kimia.

9. Industri pupuk

10. Industri mesiu

H. Kelebihan RVF

- Dapat digunakan untuk memfiltrasi padatan yang sulit difilter (kemampuan filtrasinya tinggi).

- Banyak dilengkapi sarana otomatis sehingga tenaga manual yang dibutuhkan tidak banyak.

- Desainnya sangat bervariasi tergantung pada jenis aplikasinya.

- Hasil pencucian cake lebih efektif.

- Dapat digunakan untuk proses filtrasi tekanan tinggi.

- Filter yang digunakan dapat bertahan lebih lama.

- Perawatannya mudah.

I. Kekurangan RVF

Efisiensi dari RVF akan berkurang dalam kondisi – kondisi berikut:

1. Terdapat cake yang membutuhkan waktu pengeringan yang lama untuk mencapai titik kelembapan.
2. Filtrat yang membutuhkan pemisahan yang relatif lebih sulit pada bagian mother and wash filtrates
3. Ukuran filtrat yang lebih kecil dari 1000 ppm atau lebih besar dari 5000 ppm
4. Cake yang membutuhkan washing lebih dari sekali.

Sumber :

staff.ui.ac.id/.../PTKSesi1RotaryVacuumFilter.pptx

http://tsffarmasiunsoed2012.wordpress.com/2012/05/24/filtrasi-dan-aplikasinya-dalam-industri/

http://alamkimia.wordpress.com/2011/12/29/filtrasi/

http://www.dartmouth.edu/~chemlab/techniques/vfiltration.html