LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIA

PLATE AND FRAME FILTER PRESS

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2017

MODUL : PLATE AND FRAME FILTER PRESS

PEMBIMBING : Rispiandi, ST, MT.

PEMBUATAN : 31 Oktober 2017

PENYERAHAN : 7 November 2017

Oleh :

Husna Immah 161411038

Ranggi Octaviani Pratiwi 161411046
Vieska Rofianissa 161411058
Yuzvan Fauzi D.D 161411063

2B
Kelompok 6

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2017
 PLATE AND FRAME FILTER PRESS

I. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Menghitung tahanan spesifik ampas (α)
2. Menghitung tahanan ampas (Rc)
3. Menghitung tahanan filter medium (Rm)
4. Menghitung laju filtrasi (𝑑𝑣⁄𝑑𝑡)
5. Menghitung waktu filtrasi selama satu siklus (t)

II. DASAR TEORI

Filtrasi adalah suatu operasi pemisahan campuran antara padatan dan cairan
dengan melewatkan umpan (padatan + cairan) melalui medium penyaring. Proses
filtarsi banyak dilakukan di industri, misalnya pada pemurnian air minum, pemisahan
kristal-kristal garam dari cairan induknya, pabrik-kertas dan lain-lain.

Untuk semua proses filtrasi, umpan mengalir disebabkan adanya tenaga dorong
berupa beda tekanan, sebagai contoh adalah akibat gravitasi atau tenaga putar. Secara
umum filtrasi dilakukan bila jumlah padatan dalam suspensi relatif lebih kecil
dibandingkan zat cairnya.Menurut prinsip kerjanya filtrasi dapat dibedakan atas
beberapa cara, yaitu:

a. Pressure Filtration

Filtrasi yang dilakukan dengan menggunakan tekanan.

b. Gravity Filtration

Filtrasi yang cairannya mengalir karena gaya berat.

c. Vacum Filtration

Filtrasi dengan cairan yang mengalir karena prinsip hampa udara(penghisapan).

2.1 FLATE AND FRAME FILTER

Alat ini akan bekerja berdasarkan driving force, yaitu perbedaan, tekan.
Alat ini dilengkapi dengan kain penyaring yang disebut filter cloth, yang terletak
pada tiap sisi platenya. Plate and frame filter digunakan untuk memisahkan
padatan cairan dengan media berpori yang meneruskan cairannya dan menahan
padatannya. Secara umum filtrasi, dilakukan bila jumlah padatan dalam suspensi
relatif kecil dibandingkan zat cairnya.

1. Open Delivery Filter press

Saluran untuk slurry dan wash(pencuci) melalui satu saluran masuk dan tiap
plate untuk saluran cairannya.

2. Closed Delivery Filter Press

Memiliki beberapa saluran slurry dan wash water. Umpan slurry masuk melalui
lubang saluran masuk.Filter clothterletak di setiap sisi frame. Tekanan diberikan
terhadap slurry agar melewati filter cloth untuk dapat masuk ke dalam plate and
frame filterkemudian keluar melalui lubang plate sebagai filtrat. Padatan
akanterakumulasi atau tertinggal dan menempel pada cloth. Setelah beberapa
lama maka ruang antara plate akan tertumpuk oleh slurry dan lama kelamaan
umpan akan berhenti mengalir. Jika hal ini terjadi maka cloth harus segera
dicuci.Pencucian ini dilakukan dengan menyalurkan air bersih ke dalam plate
dan keluar melalui frame. Hal ini merupakan kebaikan dari proses filtrasi
(Closed delivery).

Berdasarkan kompresibilitasnya cake (slurry yang menempel pada cloth) dibagi

menjadi dua, yakni :

1. Compressible cake
Cake akan mengalami perubahan struktur apabila mengalami tekanan
sehingga ruang kosong dalam cake semakin kecil akibatnya proses penahan
semakin besar dan proses filtrasi semakin sulit.
2. Incompressible cake
Cake yang tidak mengalami perubahan jika terjadi perubahan
tekanan.Pada kenyataanya kelompok ini hampir tidak ada.Tetapi tekanan
yang digunakan kecil maka cake dapat dianggap incompressible
cake.Untuk proses filtrasi umumnya terjadi pada beda tekanan tetap. Jika
medium filter primer telah dilapisi cake dan filtrat telah jenuh maka
tekanan akan bertambah sampai maksimum. Diperlukan waktu yang
optimum untuk melakukan satu kali siklus.Waktu filtrasi optimum adalah
waktu filtrasi yang diperlukan agar jumlah volume filtrat per satuan waktu
 maksimum, dalam filtrasi yang disebut waktu siklus adalah waktu
keseluruhan yang diperlukan untuk melakukan proses filtrasi.

2.2 Pencucian/Washing

Optimasi jumlah air pencuci yang digunakan ke dalam slurry

ditambahkan zat warna yang mempunyai sifat tidak berikatan secara
permanen/kuat denganpadatannya, sehingga mudah dihanyutkan oleh air
pencuci. Kadar zat warna dalam air cucian yang keluar dari filter dianalisa untuk
mengetahui seberapa jauh operasi pencucian dilakukan. Pencucian dihentikan
jika kadar warna dalam air cucian sudah mulai konstan. Jumlah air pencuci
dicatat sebagai volume optimum.

2.3 Dasar Teori Filtrasi Untuk Tekanan Konstan Pada Proses Batch

𝑑𝑡 𝜇𝛼𝑐 𝜇
1) = 𝑉+ 𝑅𝑚 = 𝐾𝑝 + 𝐵 (2-1)
𝑑𝑉 𝐴2 (−𝛥𝑝) 𝐴(−∆𝑝)
Dimana Kp dalam s/m 6 dan B dalam s/m3
𝜇𝛼𝑐
2) 𝐾𝑝 = 𝐴2 (−𝛥𝑝) (2-2)
𝜇
3) 𝐵 = 𝐴(−∆𝑝) 𝑅𝑚 (2-3)

Untuk tekanan konstan, α konstant dan ampas yang tidak dapat

dimampatkan dan sebagai vaeriabel hanya V dan t, maka dari persamaan (2-
1), waktu filtrasi t didpat dari integrasi :

𝑡 𝑉
∫0 𝑑𝑡 = ∫0 (𝐾𝑝𝑉 + 𝐵)𝑑𝑉 (2-4)

𝐾𝑝
𝑡= 𝑉² + 𝐵𝑉 (2-5)
2
 𝑡 𝐾𝑝𝑉
= + 𝐵 (2-6)
𝑉 2

Dimana V adalah volume filtrat dalam (m3) selama t (s)

Laju filtrasi (dV/dt)

Variabel – variabel yang mempengaruhi laju filtrasi :
- Beda tekanan cake dan filter (-ΔP)
- Viskositas cairan (µ)
- Luas filter (A)
- Tahana cake (Rc) dan tahanan media filter (Rm)

𝑑𝑉 𝐴 (−∆𝑃)
= (𝑅𝑐+𝑅𝑚)𝜇 (2-7)
𝑑𝑡

2.4 Persamaan Untuk Pencucian Ampas Filte dan Waktu Total per-Siklus
Untuk menghitung laju pencucian, diasumsikan selama pencucian
sama dengan kondisi pada filtrasi.Untuk filtrasi tekanan konstan dengan
menggunakan tekanan yang sama pada pencucian, maka laju pencucian dapat
dihitung kembali. Laju pencucian dari hasil percobaan kemungkina lebih kecil
dari hasil prediksi, karena terjadi konsolidasi, channeling dan pembentukan
cracks. Laju pencucian untuk plate and frame filter press sekitar 70-92% laju
prediksi.
Setelah pencucian selesai jumlah total waktu per-siklus/ total tome
cycle adalah jumlah dari waktu filtrasi ditambah waktu pencucian dan ditambah
waktu pembersihan.

Deskripsi peralatan :
Peralatan filtrasi Plate and Frame ini terdiri dari dua bagian yaitu:

1. Tangki umpan.
2. Rangkaian pelat dan bingkai (Plate and Frame).
Tangki umpan dilengkapi dengan alat ukur tekanan untuk memastikan tekanan
di dalamnya. Di dalam tangki ini juga dilengkapi dengan pengaduk berbentuk
paddle dengan kemiringan 45o yang bertujuan untuk membantu penyeragaman
konsentrasi padatan di dalam bubur atau larutan umpan.

Peralatan tersebut dapat dilihat pada gambar 1.

 Gambar 1.Skema peralatan penyaring pelat dan bingkai

Sejumlah pasangan pelat dan bingkai yang disediakan tidak perlu

dipergunakan semua dalam tiap kali percobaan, jumlah pasangan yang dipakai
bergantung pada jumlah umpan yang akan disaring dan tekanan operasinya.
Aliran lumpur umpan dan filtrat di dalam rangkaian pelat dan bingkai
ditampilkan pada gambar 2.

Gambar 2.Aliran lumpur umpan dan filtrat di dalam pelat dan bingkai
III. ALAT DAN BAHAN

3.1 Susunan Alat yang Digunakan

Gambar 3 :Susunan alat Plate And Frame Filter Press

Keterangan gambar :
1. Motor Pengaduk 4. Pompa 8. KatupFiltrat
2. Tangki Slurry 5. Katup Umpan 9. Plate Frame And
3. Katup Isap Pompa 6. Presure gauge Filter Press
7. Pressure gauge 10. Tangkifiltrat

3.2 Alat bantu yang digunakan :

1. Kunci sambungan
2. Stopwatch
3. Mistar/penggaris
4. Tuas

3.3 Bahan yang digunakan :

1. Air (H2O) (1m3)
2. Kapur (CaCO3) (Kg)
3.4 Keselamatan Kerja
1. Wajib memakai jas lab, sepatu tertutup, sarung tangan, dan masker.
2. Pasa tutup tangki dengan papan.
3. Paka alat bantu pipa untuk merapatkan susunan plate and frame filter press.
4. Hati-hati waktu merapatkan susunan plate and frame filter press.

3.5 Prosedur Kerja

MULAI

Pasang rangkai plate and filter press dengan benar

Pasang filter pada frame (untuk setiap frame 2 filter)

Rapatkan susunan plate and frame filter press dengan cara ditekan

Ukur : diameter, tinggi air, dan volume air Isi tangki dengan
air sebanyak 80%

Ukur densistas dan berat air dalam tangki

Slurry dengan
komposisi yang
diinginkan

Hidupkan Pompa

Buka katup umpan slurry dan katup produk filtrat

1
 1

Baca tekanan umpan slurry masuk dantekanan filtrat keluar

Tampung filtrat yang keluar

Catat volume, waktu yang dibutuhkan dan tutup kembali semua katup

Apakah akan melakukan

percobaan kembali ?
TIDAK

YA

Bongkar dan bersihkan semua bagian dari plate and frame filter press

SELESAI
IV. DATA PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1 Tabel data pengamatan

t (s)
No Volume (m3)
(-ΔP) = 1,1 Bar (-ΔP) = 0,9 Bar (-ΔP) = 1 Bar
-3
1 9,12 x 10 15 11 12
2 18,24 x 10-3 25 20 23
3 27,36 x 10-3 37 25 33
4 36,48 x 10-3 50 33 49
5 45,60 x 10-3 63 40 67
6 54,72 x 10-3 72 47 86
7 63,84 x 10-3 93 56 110
8 72,96 x 10-3 110 63 134
9 82,08 x 10-3 128 72 164
10 91,20 x 10-3 148 79 235

Berat ember kosong = 0,40 kg

Berat cake + ember [(-ΔP) = 1,1 Bar] = 2,04 kg

Berat cake + ember [(-ΔP) = 0,9 Bar] = 2,12 kg

Berat cake + ember [(-ΔP) = 1 Bar] = 4,24 kg

4.2 Pengolahan Data

Berat cake [(-ΔP) = 1,1 Bar] = 1,64 kg

Berat cake [(-ΔP) = 0,9 Bar] = 0,08 kg

Berat cake [(-ΔP) = 1 Bar] = 2,12 kg

Total berat cake = 3,84 kg

Viskositas air (𝜇) = 8,937 x 10-4 kg/m.s

3,84 𝑘𝑔 1𝐿
Konsentrasi slurry (Cs) = 𝑥
3 𝑥 40 𝑐𝑚 𝑥 2,28 𝐿 10−3 𝑚3
= 𝟏𝟒, 𝟎𝟒 𝒌𝒈/𝒎𝟑

Luas total filter (A) = 4 x 37 x 38 = 5624 cm2 = 0,5624 m2

4.3 Tabel grafik

t/V (s/m3)
No Volume (m3)
(-ΔP) = 1,1 Bar (-ΔP) = 0,9 Bar (-ΔP) = 1 Bar
1 4,56 x 10-3 1644,74 1206,14 1315,79
2 13,68 x 10-3 2741,23 2192,98 2521,93
3 22,89 x 10-3 4057,02 2741,23 3583,06
4 31,92 x 10-3 5482,46 3618,42 5372,81
5 41,04 x 10-3 6907,89 4385,96 7346,49
6 50,16 x 10-3 7894,74 5153,51 9429,82
7 59,28 x 10-3 10197,37 6140,35 12061,40
8 68,4 x 10-3 12061,40 6907,89 14692,98
9 77,52 x 10-3 14035,09 7894,74 17982,46
10 86,64 x 10-3 16228,07 8662,28 25767,54

Pada (-ΔP) = 1,1 Bar

Grafik t/V terhadap Volume Filtrat

1800
1600
1400
1200
t/V (s/m3)

1000
800 y = 1417.5x + 1391
600 R² = 0.1173
400
200
0
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
V (m3)

Persamaan y = 1417,5x + 1391

Slope = Kp/2

Kp = 2835 s/m3

Intersep = 1391 s/m3

μ α Cs
Kp = A2 (−∆P)
 Kp A2 (−∆P)
α = μ Cs

(2835)𝑠/𝑚3 (0,5624)2 𝑚2 (1,1𝑥105 )𝑁/𝑚2

α = (8,937x10−4 )𝑘𝑔/𝑚.𝑠 (14,04)𝑘𝑔/𝑚3
= 7,86 x 109 m/kg

Rm μ
B = A(−∆P)

B A(−∆P)
Rm = μ

(1391)𝑠/𝑚3 (0,5624)𝑚2 (1,1𝑥105 )𝑁/𝑚2

Rm = (8,937x10−4 )𝑘𝑔/𝑚.𝑠
= 9,63 x 1010 m-1

Pada (-ΔP) = 0,9 Bar

Grafik t/V terhadap Volume Filtrat

1400
1200
1000
t/V (s/m3)

800
600
400 y = -3286.9x + 1099
R² = 0.5855
200
0
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
V (m3)

Persamaan y = -3286,9x + 1099

Slope = Kp/2

Kp = 6573,8 s/m3

Intersep = 1099 s/m3

μ α Cs
Kp = A2 (−∆P)
 Kp A2 (−∆P)
α = μ Cs

(6573,8)𝑠/𝑚3 (0,5624)2 𝑚2 (0,9𝑥105 )𝑁/𝑚2

α = (8,937x10−4 )𝑘𝑔/𝑚.𝑠 (14,04)𝑘𝑔/𝑚3
= 1,49 x 1010 m/kg

Rm μ
B = A(−∆P)

B A(−∆P)
Rm = μ

(1099)𝑠/𝑚3 (0,5624)𝑚2 (0,9𝑥105 )𝑁/𝑚2

Rm = (8,937x10−4 )𝑘𝑔/𝑚.𝑠
= 6,22 x 1010 m-1

Pada (-ΔP) = 1 Bar

Grafik t/V terhadap Volume filtrat

3000

2500

2000
t/V (s/m3)

1500

1000 y = 13891x + 933.4

R² = 0.8228
500

0
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
V (m3)

Persamaan y = 13891x + 933,4

Slope = Kp/2

Kp = 27782 s/m3

Intersep = 933,4 s/m3

 μ α Cs
Kp = A2 (−∆P)

Kp A2 (−∆P)
α = μ Cs

(27782)𝑠/𝑚3 (0,5624)2 𝑚2 (1𝑥105 )𝑁/𝑚2

α = (8,937x10−4 )𝑘𝑔/𝑚.𝑠 (14,04)𝑘𝑔/𝑚3
= 7,00 x 1010 m/kg

Rm μ
B = A(−∆P)

B A(−∆P)
Rm = μ

(933,4)𝑠/𝑚3 (0,5624)𝑚2 (1𝑥105 )𝑁/𝑚2

Rm = (8,937x10−4 )𝑘𝑔/𝑚.𝑠
= 5,87 x 1010 m-1

No (-ΔP) Pa ln (-ΔP) α ln α Rm ln Rm
1 1,1 x 105 11,61 7,86 x 109 22,79 9,63 x 1010 25,29
2 0,9 x 105 11,41 1,49 x 1010 23,42 6,22 x 1010 24,85
3 1 x 105 11,51 7,00 x 1010 24,97 5,87 x 1010 24,80

Kurva ln (-ΔP) terhadap ln α

25.5

25

24.5 y = -3.15x + 59.983

ln (-ΔP)

24 R² = 0.0788

23.5

23

22.5
11.4 11.45 11.5 11.55 11.6 11.65
ln α
 Kurva ln (-ΔP) terhadap ln Rm
25.4
25.3
25.2
ln (-ΔP)

25.1
25
24.9 y = 2.2x - 0.342
R² = 0.6657
24.8
24.7
11.4 11.45 11.5 11.55 11.6 11.65
ln Rm

Simulasi

t = 1 jam

V = 3000 Liter = 3 m3

Jawab :

Persamaan y = -3,15x + 59,983

ln α0 = intersep

α0 = e59,983

α0 = 1,12 x 1026

α = α0 (-ΔP)a

α = 1,12 x 1026 (1 x 105)-3,15

α = 1,99 x 1010 m/kg

Persamaan y = 2,2x – 0,342

ln Rm0 = intersep

Rm0 = e-0,342

Rm0 = 0,7103
 Rm = Rm0 (-ΔP)b

Rm = 0,7103 (1 x 105)2,2

Rm = 7,103 x 1010 m-1

𝒕 𝝁 𝜶 𝑪𝒔 𝑽 𝝁 𝑹𝒎
= 𝟐
+
𝑽 𝟐 𝐀 (−∆𝑷) 𝐀 (−∆𝐏)

3600 = 8,937 × 10-4 × 1,99 × 1010 × 14,04 × 3 + 8,937 × 10-4 × 7,103 × 1010

3 2 A2 (1× 105) A (1× 105)

1200 = 3745,44 + 634,80

A2 A

1200 A2 = 3745,44 + 634,80 A

1200 A2 - 634,80 A - 3745,44 = 0

−𝒃 ± √𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄
𝐀 =
𝟐𝒂
A = 634,80 ± √ (634,80)2 – 4 (1200) (-3745,44 )

2 (1200)

A = 634,80 ± 4287,32

2400

A = 2,05 m2

Ʃ frame = 2,05

(0,37) (0,37)

Ʃ frame = 14,97 buah ≈ 15 buah

V. PEMBAHASAN

Husna Immah (161411038)

Filtrasi merupakan salah satu operasi yang digunakan untuk memisahkan

padatan dari cairan dalam campuran slurry dengan cara melewatkan slurry ke
dalam media filter. Dalam percobaan kali ini dilakukan pemisahan dengan
menggunakan plate and frame filter press yang memiliki tujuan menghitung
tahanan spesifik ampas, menghitung tahanan ampas, menghitung tahanan filter
medium, menghitung laju filtrasi filtrate, dan menghitung waktu filtrasi selama
satu siklus.

Hal yang dilakukan dalam percobaan pertama kali mempersiapkan alat

yang akan digunakan untuk melakukan pemisahan, setelah itu membuat larutan
slurry dengan konsentrasi yang akan diketahui dengan mengetahui berat padatan
yang dilarutkan kedalam air. Praktikum dilakukan dengan variasi tekanan, yaitu
1,1 bar ;0,9 bar; dan 1 bar.

Awalnya, beberapa partikel padat memasuki medium pori dan ditahan,

tetapi dengan segera mulai berkumpul di permukaan septum. Setelah itu, padatan
cake mulai terfiltrasi, padatan tersebut mulai menebal di permukaan.Slurry dapat
mencapai tiap-tiap plat dengan tekanan tertentu, cairan melalui kain dan keluar ke
pipa pembuangan sebagai filtrat, meninggalkan padatan cake basah
dibelakangnya. Slurry memasuki suatu sisi akhir dari rangkaian plat dan bingkai.
Slurry mengalir sepanjang jalur pada satu sudut rangkaian tersebut. Di sini
padatan akan terendapkan di atas kain yang menutupi permukaan plat. Cairan
menembus kain, menuruni jalur pada permukaan plat dan keluar dari mesin press
menuju bak penampung filtrate.

Filtrasi dilakukan sampai tinggi cairan 40 cm untuk setiap beda

tekanan.Pada filtrasi dengan beda tekanan 0,9 bar atau filtrasi yang kedua
didapatkan cake yang sangat sedikit,hal ini disebabkan karena tangki yang berisi
slurry sudah tidak teraduk lagi,hal ini bisa dibuktikan yaitu pada beda tekanan 1,1
bar atau filtrasi yang terakhir dilakukan pengadukan secara manual,dan cake yang
didapatkan lebih banyak daripda filtrasi yang kedua.Nah hal ini sesuai degan
literatur bahwasanya proses filter press ini dipengaruhi oleh pengadukan.dan juga
secara teoritis, semakin tinggi tekanan, waktu yang dibutuhkan semakin cepat
karena tekanan gaya dorong larutan kapur untuk melewati palte dan frame lebih
besar.

Berdasarkan percobaan pada tekanan 1,1 bar didapatkan nilai tahanan

medium filter nya sebesar 9,63 x 1010m-1,lalu pada tekanan 0,9 bar didapatkan
nilai tahanan medium filter nya 6,22 x 1010m-1,dan terakhir pada tekanan 1 bar
nilai tahanan medium filter nya yaitu 5,87 x 1010m-1.berdasarkan hasil data
pengamatan tersebut bisa disimpulkan bahwa semakin tinggi tekanan maka
tahanan filter medium (Rm) akan semakin besar.Hal ini menunjukkan bahwa
semakin besar tekanan, tahanan cake juga semakin besar karena pada waktu yang
sama tekanan yang lebih besar mengalirkan kapur lebih banyak, sehingga cake
lebih cepat terbentuk dan memberikan tahanan lebih besar.

Dari data data yang telah dikumpulkan maka dapat dihitung nilai tahanan
spesifik ampas nya yaitu sebesar 1,99 x 1010,sedangkan nilai tahanan medium
filter nya yaitu sebesar 7,103 x 1010.

Ranggi Octaviani Pratiwi (161411046)

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan Filter Press dengan

menggunakan alat Plate And Frame Filter Press. Praktikum ini bertujuan untuk
memisahkan padatan dan cairan yang terdapat pada campuran slurry. Campuran
slurry yang digunakan pada percobaan kali ini menggunakan campuran antara air
kran dan zat kapur (kalsium karbonat). Prinsip kerja dari alat ini adanya driving
force yaitu adanya beda tekanan umpan slurry masuk dan tekanan filtrat keluar
media. Perbedaan tekanan ini akan mendorong campuran tersebut melewati
lapisan medium filter sehingga padatannya akan tertahan pada medium filter. Alat
filter press ini terdiri dari seperangkat lempeng (plate) yang disusun silih berganti
dan dipasang kain untuk menutup bingkai sel dengan bantuan ram hidrolik untuk
dirapatkan. Slurry yang mengalir pada alat filter press akan mengalir ke dalam
masing-masing bingkai. Dan disinilah padatan kapur dapat di tahan pada
permukaan plate, filtratnya akan menembus kain filter melalui alur permukaan
pada lempengan dan kemudian keluar dari alat filter press. Untuk mengatur
tekanan pada alat filter press ini digunakan kompresor.

Pada praktikum ini menggunakan 3 variasi tekanan dan dilakukan 3 (tiga)

run dengan tekanan yang berbeda-beda tersebut. Variasi pertama untuk -∆P nya
adalah 1,1 bar dan waktu yang dibutuhkan adalah 148 detik, run kedua bukaan
valve sebesar 2/3 maka didapar -∆P sebesar 0,9 bar dan waktu 79 detik, dan pada
run ketiga bukaan valve sebesar 1 (Full) maka didapat -∆P sebesar 1 bar dan
waktu yang dibutuhkan adalah 235 detik. Tekanan ini di atur dengan cara
memindahkan atau menggeser keran dengan cara berbeda-beda pada selang
masukkan slurry ke Plate And Frame Filter Press.

Dari hasil percobaan dapat diketahui beberapa point penting yang akan
dibahas yaitu pada pemasangan plate di alat, pengadukan slurry dan tekanan, hal
yang sangat mempengaruhi proses filtrasi pada alat filter proses ini. Secara
teoritis, semakin tinggi tekanan, waktu yang dibutuhkan semakin cepat karena
tekanan gaya dorong larutan kapur untuk melewati plate dan frame lebih besar.
Namun, pada praktikum, waktu yang dibutuhkan untuk filtrasi pada (tekanan di
0,9 bar) lebih lambat dari pada tekanan di awal, semakin besar tekanan maka
semakin cepat waktu yang dibutuhkan untuk memisahkan larutan dengan
padatannya. Karena gaya dorongnya yang tinggi sehingga mempercepat slurry
melewati filter cloth/kain. Dan slurry yang menempel di kain/cloth pun sangat
sedikit dibanding dengan beda tekanan awal dan ketiga yang relatif lebih besar.
Hal tersebut disebabkan oleh beberapa faktor yaitu pertama pengadukan, pada
percobaan kedua ini slurry tidak teraduk merata dengan benar karena volumenya
yang sudah berkurang, sehingga pengaduk tidak dapat mengaduk secara maksimal
sampai ke bawah tangki slurry, dan membuat padatan yang ada dalam slurry akan
mengendap dan tidak ikut teraduk merata dan tidak ikut terfiltrasi dengan
sempurna.

Yang kedua yaitu pada kain/filter cloth juga mempengaruhi proses filtrasi,
karena jika kain yang digunakan bagus atau memiliki pori sesuai dengan jenis
slurry serta pemasangannya yang benar maka proses filtrasi akan berjalan dengan
baik. Sedangkan jika tidak maka akan terjadi kebocoran pada alat filter press yang
akan berpengaruh pada hasil filtrasi.

Plat frame yang dipasang adalah sebanyak 4 buah dengan luas penampang
masing – masing sebesar 0,56 m2 dan jumlah kain penyaring yang dipasang
sebanyak 4 buah. Sedangakan menurut teori, apabila dilakukan dengan beda
tekanan, maka harga koefisien tahanan cake akan semakin besar. Hal ini
dikarenakan dengan semakin besarnya beda tekan yang terjadi, maka cake yang
terbentuk semakin tebal sehingga memiliki tahanan yang semakin besar dan nilai
koefisien tahanan cake juga akan semakin besar, serta kemiringan grafik juga
semakin besar. Hal ini dapat dilihat dari nilai Kp dan B yang semakin besar bila
tekanannya juga besar. Demikian pula dengan penentuan harga koefisien medium
filter. Berdasarkan pengamatan dan perhitungan dapat diketahui bahwa semakin
besar beda tekanan yang terjadi, maka cake yang terbentuk semakin banyak dan
akan berperan sebagai medium filter selain kertas saring. Kemudian dengan
menebalnya cake tersebut maka tinggi kapiler atau pori-pori medium filter
semakin besar sehingga tahanan medium filter terhadap aliran yang
menembusnya semakin besar dan berpengaruh terhadap harga koefisien medium
filter yang akan semakin besar pula.

Dari data percobaan didapatkan berat basah dari cake tergantung pada
proses pengadukan. Semakin pengadukan berjalan dengan baik maka akan di
dapat berat basah cake/padatan yang banyak.

Dari data percobaan di dapat nilai tahanan ampas semakin meningkat

seiring dengan perbedaan tekanan yang dilakukan pada percobaan ini di setiap
run, sedangkan nilai tahanan ampas semakin menurun seiring dengan perbedaan
tekanan di setiap run. Nilai tahanan ampas dan tahanan medium tiap run berfungsi
untuk menentukan nilai tetapan empirik tahanan ampas (α0) dan tahanan medium
(Rm0) yang bermafaat untuk melakukan perancangan alat jika operasi dilakukan
pada kapasitas yang lebih besar. Pada saat perbedaan tekanan sebesar 1.1 bar, nilai
α dan Rm menunjukkan nilai paling besar diantara perbedaan tekanan lainnya
dengan keadaan nilai tingkat kemiringan (slope) kurva perbedaan tekanannya
paling tinggi. Hal ini menunjukan pada perbedaan tekanan 1,1 bar merupakan
kondisi optimum.

Vieska Rofianissa (161411058)

Pada praktikum kali ini dilakukan pemisahan larutan kapur dari pelarutnya
serta padatan kapurnya dengan menggunakan alat Plate And Frame Filter Press.
Prinsip kerja dari alat ini adanya driving force yaitu adanya beda tekanan umpan
slurry masuk dan tekanan filtrat keluar media. Perbedaan tekanan ini akan
mendorong campuran tersebut melewati lapisan medium filter sehingga
padatannya akan tertahan pada medium filter. Alat filter press ini terdiri dari
seperangkat lempeng (plate) yang disusun silih berganti dan dipasang kain untuk
menutup bingkai sel dengan bantuan ram hidrolik untuk dirapatkan. Slurry yang
mengalir pada alat filter press akan mengalir ke dalam masing-masing bingkai.
Dan disinilah padatan kapur dapat di tahan pada permukaan plate, filtratnya akan
menembus kain filter melalui alur permukaan pada lempengan dan kemudian
keluar dari alat filter press. Untuk mengatur tekanan pada alat filter press ini
digunakan kompresor.

Pada praktikum ini dilakukan 3 (tiga) run dengan tekanan yang berbeda-
beda. Tekanan ini di atur dengan cara memutar keran berbeda-beda pada selang
masukkan slurry ke Plate And Frame Filter Press.

Dari hasil percobaan, tekanan mempengaruhi proses filtrasi pada alat filter
proses ini, semakin besar tekanan maka semakin cepat waktu yang dibutuhkan
untuk memisahkan larutan dengan padatannya. Karena gaya dorongnya yang
tinggi sehingga mempercepat slurry melewati filter cloth/kain. Tetapi, pada
percobaan kedua pada beda tekanan 0,9 bar didapat waktu yang relatif singkat
dibanding beda tekanan lain yang lebih besar. Hal tersebut disebabkan faktor
lainnya yaitu pengadukan, pada percobaan kedua ini slurry tidak teraduk dengan
benar karena volumenya yang sudah berkurang. Pengaduk tidak dapat mengaduk
secara maksimal sampai ke bawah tangki slurry, sehingga padatan yang ada dalam
slurry akan mengendap dan tidak ikut terfiltrasi. Kain/filter cloth juga
mempengaruhi proses filtrasi, karena jika kain yang digunakan bagus memiliki
pori sesuai dengan jenis slurry serta pemasangannya yang benar maka proses
filtrasi akan berjalan dengan baik. Sedangkan jika tidak maka akan terjadi
kebocoran pada alat filter press yang akan berpengaruh pada hasil filtrasi.

Semakin lama waktu penyaringan maka semakin tebal endapan cake dan
filtrat yang dihasilkan semakin jernih. Hal tersebut disebabkan karena tebal cake
yang terbentuk berfungsi sebagai penyaring juga. Filtrasi ini dilakukan dengan
proses batch, karena jika setiap volume filtrat yang sudah terpenuhi maka cake
harus di bersihkan dari filter cloth/kain. Karena cake/padatan yang tertahan di
filter cloth semakin lama semakin menumpuk, jika tidak segera dibersihkan maka
dapat menganggu proses pemisahan slurry yaitu proses filtrasi menjadi lebih lama
serta dikhawatirkan ada cake yang melewati filter cloth dan ikut bersama dengan
filtrat. Dari data percobaan didapatkan berat basah dari cake tergantung pada
proses pengadukan. Semakin pengadukan berjalan dengan baik maka akan di
dapat berat basah cake/padatan yang banyak.

Dari data percobaan di dapat nilai tahanan ampas semakin meningkat

seiring dengan perbedaan tekanan yang dilakukan pada percobaan ini di setiap
run, sedangkan nilai tahanan ampas semakin menurun seiring dengan perbedaan
tekanan di setiap run. Nilai tahanan ampas dan tahanan medium tiap run berfungsi
untuk menentukan nilai tetapan empirik tahanan ampas (α0) dan tahanan medium
(Rm0) yang bermafaat untuk melakukan perancangan alat jika operasi dilakukan
pada kapasitas yang lebih besar. Dilakukan simulasi jika waktu untuk
menghasilkan filtrat 1 jam dengan volume 3000 Liter serta tekanannya 1 bar maka
luas frame yang digunakan adalah 15 buah .

Yuzvan Fauzi D.D (161411063)

Pada prakrtikum kali ini dilakukan percobaan untuk memisahkan partikel

padat dari suatu larutan suspensi atau slurry dengan metode filtrasi dengan
menggunakan Plate and Frame Filter Press. Pemisahan menggunakan alat Plate
and Frame Filter Press bertujuan untuk menghitung tahanan spesifik ampas ( α ),
dan juga tahanan media filtrasi (Rm ).

Bahan utama yang digunakan pada praktikum kali ini adalah kapur (
CaCO3 ) yang di campur kedalam air dalam tangki berpengaduk dengan jumlah
komposisi tertentu. Pada proses pemisahan lempeng ( plate ) pada alat filter press
harus di tutup dengan menggunakan kain, hal ini bertujuan sebagai penyaring
pada proses filtrasi. Slurry umpan masuk ke dalam masing-masing bingkai
sehingga zat kapur tertahan pada permukaan plate, filtratnya akan menembus kain
filter kemudian keluar dari alat filter press dan di ukur keluarannya pada setiap
kenaikan 4 cm penampung filtrat ( 0.0912 m3 ).

Faktor yang mempengaruhi pada praktikum Filtrasi pada Filter Press

diantaranya adalah pemasangan plate-plate lempeng pada alat yang harus disusun
dengan benar-benar rapat, hal ini bertujuan agar tidak terjadinya kebocoran
sehingga menyebabkan cake yang terbentuk tidak banyak karna kembali terbawa
oleh aliran yang bocor. Kedua yaitu ketebalan cake, semakin tebal cake, maka
semakin jernih filtrat yang dihasilkan dikarenakan pori-pori cake semakin rapat.
Ketiga yaitu tekanan pompa, semakin besar tekanan, maka semakin besar pula
tahanan spesifik ampas, tahanan ampas, dan tahanan media filternya.

Percobaan Filter and Frame Filter kali ini dilakukan sebanyak tiga run
dengan menggunakan tiga tekanan yang berbeda antara aliran masuk slurry
dengan aliran keluar filtrat. Pada run pertama dengan bukaan valve sebesar 1/3
maka didapat -∆P nya adalah 1,1 bar dan waktu yang dibutuhkan adalah 148
detik. Kemudiaa run kedua bukaan valve sebesar 2/3 maka didapar -∆P sebesar
0,9 bar dan waktu 79 detik, dan pada run ketiga bukaan valve sebesar 1 (Full)
maka didapat -∆P sebesar 1 bar dan waktu yang dibutuhkan adalah 235 detik.
Secara teori, semakin tinggi -∆P maka akan semakin cepat waktu filtrasi sehingga
laju filtrasi filtrat akan semakin besar. Namun untuk waktu reaksi (t) dan laju
filtrasi (dV/dt) terjadi sebaliknya, semakin tinggi -∆P maka akan semakin lambat
filtrasi yang dilakukan sehingga laju filtrasi semakin kecil. Hal ini disebabkan
karena -∆P dipengaruhi oleh besarnya bukaan. Semakin besar bukaan maka slurry
yang dibawa akan semakin banyak sehingga menyebabkan cake/ampas yang
 disaring menjadi lebih banyak sehingga dapat mengakibatkan tumpukan
cake/ampas yang menempel pada media filter semakin tebal dan filtrate yang
dihasilkan semakin jernih. Namu dari hasil yang didapat sangat tidak sesuai
dengan literatur, hal ini diakibat oleh pengadukan pada slurry tidak stabil sehingga
membuat slurry tidak homogen.

Tingkat kemiringan kurva terhadap tahanan spesifik ampas (α), dan

tahanan filter medium (Rm) dipengaruhi oleh perbedaan tekanan. Pada saat
perbedaan tekanan sebesar 1.1 bar, nilai α dan Rm menunjukkan nilai paling besar
diantara perbedaan tekanan lainnya dengan keadaan nilai tingkat kemiringan
(slope) kurva perbedaan tekanannya paling tinggi. Hal ini menunjukan pada
perbedaan tekanan 1,1 bar merupakan kondisi optimum.

VI. KESIMPULAN

Perhitungan 1,1 Bar 0,9 Bar 1 Bar

Tahanan spesifik
7,86 𝑥 109 m/kg 1,49 𝑥 1010 m/kg 7,00 𝑥 1010 m/kg
ampas (α)
Tahanan filter
9,63 𝑥 1010 m-1 6,22 𝑥 1010 m-1 5,87 𝑥 1010 m-1
medium (Rm)

Waktu filtrasi (t) 148 s 79 s 235 s

 DAFTAR PUSTAKA

McCabe, Warren L dkk. 1999. Operasi Tenik Kimia Jilid 1. Erlangga: Jakarta.

Jobsheet Praktikum Perlakuan Mekanikmodul Plate and Frame Filter Press. Politeknik
Negeri Bandung: Bandung.

Geankoplis, C., C J., “Transport Process and Unit Operation” 3rd., Prentice Hall, Upper
Saddle River New Jersey,1993.

Peters and Timmerhauss, “Plant Design and Economic for Chemical Engineering”
Mc.Graw-Hill Chemical Engineering Series.
 Lampiran

Hasil Filtrat yg berupa Proses Pemasangan

Cairan jernih dari Kain/cloth pada frame
CaCO3

Pengambilan Cake Cara mengunci atau

pada lempeng frame mengkuatkan skrup untuk
dan kain/cloth menahan frame dan kain saat
proses filtrasi.