PTKI (Pengenalan Teknik Kimia dan Industri)

PENGENALAN TEKNIK KIMIA DAN INDUSTRI

NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI Input

Akumulasi (ada reaksi)

Output

Proses : Suatu aksi atau operasi atau treatment yang diakhiri oleh suatu hasil (produk).

Separation Process (Proses Pemisahan) 1.Mechanical separations (Pemisahan Mekanis) yaitu pemisahan padatan dari suatu suspensi dalam cairan, sentrifugasi, penyaringan dll. 2.Mass transfer operations (Operasi Perpindahan Massa) yaitu distillasi, ekstraksi dll

Perpindahan Massa  Kontak gas-cairan : absorpsi,

evaporasi, distillasi dll  Kontak cair-cair : ekstraksi  Kontak cair-padat : kristalisasi, adsorbsi  Kontak gas-padat : adsorpsi, drying dll.

Kontrol Perpindahan Massa  Kontrol perpindahan massa : distillasi,

absorpsi, ekstraksi, adsorpsi dll  Kontrol perpindahan massa dan perpindahan panas : drying, kristalisasi  Kontrol perpindahan panas : evaporasi

Metoda Operasi Pemisahan  Unsteady state : perubahan konsentrasi

dengan berubahnya waktu  Steady state  Stage  Differential contact

Pemisahan Padatan - Cairan (solid-liquid separation)    

Pemisahan dengan penyaringan Pemisahan dengan pengendapan Filtrasi Langsung Pemisahan dengan flotasi

Kristalisasi adalah proses pembentukan padatan berupa kristal dari larutannya dalam peralatan yang disebut kristalizer. Keuntungannya : 1. Produk murni dapat diperoleh dalam satu tahap

Pemisahan adalahCair-Cair proses pemisahan secara

Distilasi fisis sebuah campuran menjadi dua atau lebih produk yang mempunyai titik didih yang berbeda dengan mendidihkan komponen yang mudah menguap. Perbedaan komposisi cairan lebih disebabkan karena perbedaan tekanan uap atau volalitas komponen. Ketika campuran liquid yang mengandung dua komponen volatil dipanaskan, uap yang meninggalkan campuran akan mempunyai konsentrasi yang lebih tinggi, sebaliknya ketika didinginkan, uap yang sedikit volatil akan terkondensasi dalam jumlah yang lebih besar dari zat yang lebih volatil.

1. Salah satu metoda yang banyak digunakan untuk memisahkan campuran cairan menjadi komponen-komponennya adalah Metoda Distilasi. 2. Distilasi merupakan satuan operasi yang telah dikenal dan dipraktekan sejak ribuan tahun yang lalu. Pada awalnya distilasi digunakan untuk meningkatkan konsentrasi akohol dalam minuman.

• Kolom distilasi vertikal yang beroperasi secara kontinu pertamakali diperkenalkan oleh Cellier-Blumenthal di Francis pada tahun 1893. Tahun 1822, Perrier di Inggeris memperkenalkan bubble cap tray dalam perlatan distilasi, Packing digunakan di awal 1820 oleh Clement yang menggunakan bola-bola gelas dalam peralatan distilasi. Tahun 1830, Coffey memperkenalkan sieve tray column yang pertamakali. • Buku yang mengupas masalah distilasi pertamakali berjudul La Rectification de l’alchol yang diterbitkan oleh Ernest Sorel pada tahun 1893.

•

Sejak awal abad 18 aplikasi dari distilasi berkembang dari sekedar peralatan untuk meningkatkan konsentrasi alkhol menjadi peralatan pemisahan utama di industri kimia.

•

Walaupun distilasi telah banyak digunakan dalam industri kimia, secara termodinamika efisiensinya hanya sekitar 10%. Efisiensi alat ini dapat ditingkatkan bila perangkat distilasi dilengkapi dengan intercondenser atau inter reboiler. Distilasi tidak efektif pada keadaan berikut: • Bila komponen yang akan dipisahkan mempunyai beda volalitas yang kecil. • Campuran korosif atau bersifat fouling • Senyawa yang akan dipisahkan tidak stabil secara termal pada keadaan vakum • Bila hanya sedikit komponen yang mempunyai volalitas tinggi yang akan direcovery karena distilasi memerlukan penguapan total feed (umpan) untuk memisahkan komponen tsb.

Distilasi dapat dibedakan menjadi distilasi sederhana (simple distillation) yaitu campuran liquid dididihkan dan uap yang terbentuk dipisahkan dan dikondensasikan membentuk produk dan flash distillation yaitu proses distilasi yang berlangsung secara kontinu. Bila campuran yang akan dipisahkan menunjukkan interaksi fisis maupun kimia yang kuat pada tekanan tertentu komponen tidak dapat dipisahkan maka keadaan tersebut dinamakan azetrop. Produk distilasi dapat dibedakan menjadi top product yaitu produk distilasi yang lebih dikenal sebagai distilat yang merupakan produk yang lebih volatil dan bottom product yang dikenal sebagai residu yang mengandung fraksi yang volalitasnya rendah.

Kondenser

Kolom Distilasi

Kolom Distilasi

Packing

Koch Plastic Flexiring

Metal-Hypak

Plastic Pall Ring

Metal Pall Ring

Pemisahan Padat-Padat Processes and equipment are required to separate valuable solids from unwanted material and for size grading (classifying) solid raw materials and products. The equipment used for solid-solid separation processes was developed primarily for the minerals processing and metallurgical industries for the benefication (upgrading) of ores. The techniques used depend on differences in physical, rather than chemical, properties, though chemical additives may be used to enhance separation.

Screens separate particles on the basis of size. Their main application is in grading raw materials and products into size ranges, but they are also used for the removal of trash (over- and undersized contaminants) and for dewatering. Industrial screening equipment is used over a wide range of particle sizes, from fine powders to large rocks. For small particles, woven cloth or wire screens are used; and for larger sizes, perforated metal plates or grids.Screen sizes are defined in two ways: by a mesh size number for small sizes and by the actual size of opening in the screen for the larger sizes. There are several different standards in use for mesh size, and it is important to quote the particular standard used when specifying particle size ranges by mesh size. In the United States the appropriate ASTM Standards should be used: ASTM E11. A comparison of the various international standard sieve mesh sizes is given in Richardson et al. (2002). The simplest industrial screening equipment are stationary screens, over which the material to be screened flows. Typical of this type are ‘‘Grizzly’’ screens, which consist

Screening (saringan)

Dryer

Plate Heat Exchanger

Evaporator

Batch Crystallizer

Cyclone

Evaporator-Crystallizer