88844525 Makalah Ppk Kel 3 Dekanter

PERALATAN PROSES INDUSTRI

“DEKANTER”

DISUSUN OLEH :

Kelompok III

DESLIA PRIMA

DWI MANSANDI

GUNA SAKA PALWA

IRA TRI ASI

JAYA MANDALA

MEIDA HELMAYANI

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2012

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

karunia, rahmat, serta kemampuan untuk penulis sehingga dapat menyelesaikan makalah ini

sebagai bentuk tanggung jawab dari dosen atas tugas yang telah diberikan kepada penulis.

Dalam penyusunan maupun penulisan makalah ini, penulis banyak mengalami

kesulitan terutama disebabkan oleh kurangnya ilmu pengetahuan yang dimiliki.

Namun,berkat bimbingan dari beberapa pihak akhirnya makalah ini dapat diselesaikan,

walaupun masih terdapat banyak kekurangan. Oleh sebab itu, sudah sepantasnya penulis

mengucapkan terima kasih kepada dosen pengasuh mata kuliah Peralatan Proses Kimia II.

Makalah ini berisi tentang materi yang berhubungan dengan Peralatan Proses Kimia II yang

membahas tentang alat pemisahan berdasarkan berat jenis. Makalah ini diharapkan dapat

memberikan informasi kepada para pembacanya.

Penulis menyadari bahwa sebagai mahasiswa yang pengetahuannya belum seberapa

dan masih perlu banyak belajar,penyusunan maupun penulisan makalah ini masih sangat jauh

dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya umpan berupa

kritik, saran, atau apapun bentuknya yang bersifat membangun dan positif demi perbaikan

makalah ini dan agar makalah ini lebih berdaya guna di masa yang akan datang.

Pekanbaru, 12 Maret 2012

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sering kali kita perlu memisahkan komponen-komponen dari campuran menjadi fraksi-

fraksi yang individu, dimana yang pada akhirnya kita menginginkan suatu hasil atau produk

yang murni. Banyak metode yang diciptakan untuk melakukan pemisahan dan ada beberapa

satuan operasi yang digunakan untuk itu.Pemisahan juga dapat digunakan dengan dekanter.

Dekanter adalah alat pemisah berdasarkan perbedaan berat jenis dengan

menggunakan prinsip sentrifugal, bisa antara fase liquid-liquid atau fase liquid-solid.

Prinsipnya cairan atau suspensi dimasukkan dalam decanter yang biasanya berbentuk silinder

dari bagian porosnya, lalu decanter diputar dengan kecepatan tertentu tergantung bahan yang

akan dipisahkan.

Dengan putaran tersebut akan menciptakan gaya sentrifugal pada cairan atau suspensi

tersebut, dan makin besar massa zat, maka akan makin besar pula gaya sentrifugal yang

diderita, sehingga zat yang yang berat jenisnya lebih besar akan terdesak ke arah dinding

decanter dimana terdapat outlet untuk mengeluarkan zat tersebut. Dan zat dengan berat jenis

yang lebih kecil akan tertahan di bagian poros yang di situ juga dibuatkan outlet untuk

mengeluarkan zat yang lebih ringan tersebut.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memberikan dan menambah

pengetahuan tentang pemisahan dengan cara Dekanter serta sebagai salah satu tugas untuk

mata kuliah Peralatan Proses Kimia II di Teknik Kimia DIII Fakultas Teknik Universitas

Riau.

BAB II

ISI

2.1. Pengertian

Dekanter adalah alat yang digunakan untuk memisahkan liquid-liquid dengan prinsip

perbedaan densitas dan kelarutan yang rendah. Proses pemisahan menggunakan dekanter

diusahakan pada temperatur rendah karena pada temperatur yang tinggi densitas akan

semakin kecil dan kelarutan akan semakin tinggi, sehingga campuran sulit dipisahkan.

Prinsip kerjanya adalah cairan atau suspensi yang dimasukkan dalam dekanter yang

biasanya berbentuk silinder dari bagian porosnya, lalu dekanter diputar dengan kecepatan

tertentu.

2.2. Jenis – Jenis Dekanter

Gambar 2.1. Dekanter ( tampak dalam )

Pada dekanter prinsipnya cairan atau suspensi dimasukkan dalam dekanternya yang

biasanya berbentuk silinder dari bagian porosnya , lalu decanter diputar dengan kecepatan

tertentu tergantung bahan yang akan dipisahkan. Dengan putaran tersebut akan menciptakan

gaya sentrifugal pada cairan atau suspensi tersebut, dan makin besar massa zat maka makin

besar pula gaya sentrifugal yang diperlukan, sehingga zat yang berat jenisnya lebih besar

akan terdesak ke arah dinding decanter dimana terdapat outlet untuk mengeluarkan zat

tersebut. Dan dengan berat jenis yang lebih kecil akan tertahan dibagian poros yang di bagian

tersebut juga dibuat outlet untuk mengeluarkan zat dengan massa yang lebih ringan.

Decanter dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan output yang dihasilkan yaitu :

1. Two phase decanter

Two phase decanter bekerja dengan cara yaitu cairan minyak yang masuk dari CST

(Continous Settling Tank ) ke dalam decanter dipisahkan menjadi dua fraksi yaitu fraksi

padat dan cair. Fraksi padat yang berbentuk lumpur padat diangkut dengan gerbong trailer ke

drainase, sedangkan fraksi cair dipompakan kedalam CST (Continous Settling Tank ) untuk

diolah lebih lanjut. Tujuan pengolahan ini merupakan cara pengurangan bahan padatan dalam

cairan dengan maksud agar pemisahan minyak dalam CST (Continous Settling Tank) lebih

baik dan beban sludge separator akan lebih ringan. Oleh sebab itu penempatan decanter

sebelum CST (Continous Settling Tank) dapat berfungsi untuk menggantikan kedudukan

strainer dan sand cyclone.

Decanter dapat ditempatkan sebagai pengganti oil purifier dengan cara minyak yang

berasal dari CST (Continous Settling Tank) diolah menjadi dua fraksi yaitu fraksi minyak dan

fraksi cairan yang masih mengandung sludge. Karena prinsip kerja alat ini menggantikan oil

purifier maka mekanisme pemisahan berpegang kepada kemurnian minyak, akibatnya sludge

yang keluar masih mengandung minyak sehingga perlu diolah lagi dengan menggunakan

sludge separator atau decanter, sedangkan fraksi minyak bersih langsung diolah ke vaccum

drier. Decanter sebagai pengganti sludge separator mengolah cairan yang berasal dari sludge

tank. Cairan dipisahkan menjadi cairan dan sludge. Cairan minyak yang dipisahkan

dipompakan ke settling tank, sedangkan fraksi sludge dibuang ke fat-fit untuk diteruskan ke

unit pengolahan limbah.

2. Three Phase Decanter

Three Phase Decanter bekerja dengan prinsip yang sama dengan two-phase decanter,

hanya terdapat perbedaan dari fase fraksi. Pada alat ini dihasilkan 3 fraksi yaitu fraksi

minyak, fraksi cair, dan fraksi padat. Three phase decanter dapat ditempatkan sebagai

pengganti oil purifier dan akan menghasilkan fraksi minyak, fraksi air, dan padatan. Fraksi

air yang masih mengandung minyak dilanjutkan dengan pengolahannya pada sludge

separator untuk memisahkan sludge dan minyak.

Gambar 2.2. Dekanter ( luar )

2.3. Penggunaan Dekanter

1. Pada pemurnian CPO

Minyak banyak mengandung kotoran-kotoran yang berasal dari daging buah seperti

lumpur, air dan lain-lain. Untuk mendapatkan minyak yang memenuhi standar, maka perlu

dilakukan pemurnian terhadap minyak tersebut. Pada stasiun ini terdiri dari beberapa unit alat

pengolahan untuk memurnikan minyak produksi, yang meliputi : Sand Trap Tank, Vibrating

Screen, Crude Oil Tank, Continous Settling Tank (CST), Oil Tank, Purifier, Vacum Dryer,

Sludge Oil Tank, Sludge Vibrating Screen, Sludge Centrifuge, Fat Pit, dan Storage Tank.

a..sand trap tank

Minyak hasil mesin press merupakan minyak mentah yang masih banyak

mengandung kotoran-kotoran. Minyak tersebut masuk ke sand trap tank untuk

mengendapkan partikel-partikel yang mempunyai densitas tinggi.Sand trap tank adalah

sebuah bejana yang berbentuk silinder tegak.

b.vibratingsistem

Minyak bagian atas dari sand trap tank yang masih mengandung serat dan sedikit

kotoran dialirkan ke ayakan getar (vibrating screen). Proses penyaringan memakai vibrating

screen bertujuan untuk memisahkan padatan, seperti : serabut, pasir, tanah dan kotoran-

kotoran lain yang masih terbawa dari sand trap tank. Vibrating yang digunakan adalah double

deck vibrating screen, dimana screen pertama berukuran 30 mesh dan screen kedua 40 mesh.

Padatan yang tertahan pada ayakan akan dikembalikan ke digester melalui conveyor,

sedangkan minyak dipompakan ke crude oil tank.

c. COT

Minyak yang keluar dari vibrating screen dialirkan ke crude oil tank untuk

ditampung sementara.Pada crude oil tank ini minyak dipanaskan dengan steam melalui sistem

pipa pemanas, dan suhu dipertahankan 90-95°C.Dari sini minyak dipompakan ke CST

(Continuous Settling Tank).

d.CST (Continuous Settling Tank)

Minyak dari COT dipompakan ke CST dimana sebelumnya dilewatkan ke buffer

tank agar aliran minyak masuk ke CST (Continuous Settling Tank) tidak terlalu kencang.

CST (Continuous Settling Tank ) bertujuan untuk mengendapkan lumpur (sudge) berdasarkan

perbedaan berat jenisnya. Di CST suhu dipertahankan 86-90 0C. Minyak pada bagian atas

CST (Continuous Settling Tank) dikutip dengan bantuan skimmer menuju oil tank,

sedangkan sludge (yang masih mengandung minyak) pada bagian bawah dialirkan secara

underflow ke sludge vibrating screen sebelum ke sludge oil tank. Sludge dan pasir yang

mengendap didasar CST (Continuous Settling Tank )di blowdown untuk dibawa ke sludge

drain tank .

e.Oil tank

Minyak dari CST (Continuous Settling Tank )menuju ke oil tank untuk ditampung

sementara waktu, sebelum dialirkan ke oil purifier. Dalam oil tank juga terjadi pemanasan

(75-80°C) dengan tujuan untuk mengurangi kadar air.

f. Purifier

Di dalam purifier dilakukan pemurnian untuk mengurangi kadar kotoran dan kadar

air yang terdapat pada minyak berdasarkan atas perbedaan densitas dengan menggunakan

gaya sentrifugal, dengan kecepatan perputarannya 7500 rpm. Kotoran dan air yang memiliki

densitas yang besar akan berada pada bagian yang luar (dinding bowl), sedangkan minyak

yang mempunyai densitas lebih kecil bergerak ke arah poros dan keluar melalui sudu-sudu

untuk dialirkan ke vacuum drier. Kotoran dan air yang melekat pada dinding di-blowdown ke

saluran pembuangan untuk dibawa ke Fat Pit.

g. Vacuum drier

Minyak yang keluar dari purifier masih mengandung air, maka untuk mengurangi

kadar air tersebut, minyak dipompakan ke vacuum drier. Di sini minyak disemprot dengan

menggunakan nozzle sehingga campuran minyak dan air tersebut akan pecah. Hal ini akan

mempermudah pemisahan air dalam minyak, dimana minyak yang memiliki tekanan uap

lebih rendah dari air akan turun ke bawah dan kemudian dipompakan ke storage tank.

h. Sludge tank

Untuk overflow dari tangki ini di alirkan ke drain tank sedangkan under flownya

dialirkan ke vibrating screen dan brush strainer atau langsung ke bak transit untuk

dipompakan ke sand cyclone. Untuk mempercepat pengendapan lumpur, sludge dipanaskan

(80-90oC) dengan menggunakan uap yang dialirkan melalui coil pemanas. Sehingga densitas

minyak menjadi lebih rendah dan lumpur halus yang melekat pada minyak akan terlepas dan

mengendap pada dasar tangki. Dari sand cyclone atau brush strainer sludge dialirkan ke

balance tank sebagai umpan untuk decanter atau sludge centrifuge.

i. Sludge sentrifuge

Sludge centrifuge untuk mengolah sludge. Sludge Centrifuge adalah alat yang

digunakan untuk memisahkan minyak yang masih terkandung di dalam sludge, dengan cara

pemisahan berdasarkan gaya sentrifugal. Didalam sludge centrifuge ini terdapat bowl yang

berputar 1450 rpm, bowl ini berbentuk bintang yang diujungnya terdapat nozzle dengan

diameter lubang tertentu dan nozzle ini dapat diganti sesuai keinginan.

Prinsip kerjanya adalah nozzle separator berputar dengan gaya centifugal dimana

pemisahannya, fraksi berat ( lumpur, kotoran ) terlempar ke dinding bowl dan fraksi ringan

(air dan minyak) akan ketengah. Minyak yang mempunyai densitas lebih kecil akan menuju

poros dan terdorong keluar melalui sudu-sudu (paring disk), dan ditampung di reclaimed tank

sebelum dipompakan oleh reclaimed oil pump untuk alirkan kembali ke CST (Continuous

Settling Tank). Sedangkan sludge (mengandung air) yang mempuyai densitas lebih besar

akan terdorong ke bagian dinding bowl dan keluar melalui nozzle, kemudian sludge keluar

melalui saluran pembuangan menuju fat pit.

j. Sludge drain tank

Lapisan bawah dari CST (Continuous Settling Tank), dan sludge tank pada selang

waktu tertentu didrain menuju sludge drain tank. Di sludge drain tank minyak mengalir

tenang dan dibiarkan overflow untuk mengalir dan ditampung pada reclaimed tank, dan

kemudian dipompakan kembali ke CST (Continuous Settling Tank) untuk kemudian

dimurnikan lagi. Sedangkan kotoran dan air dialirkan menuju fat pit.

k. Fat Pit

Sebelum sludge di buang ke kolam pengolahan limbah, terlebih dahulu ditampung di

fat pit dengan maksud agar minyak yang masih terbawa dapat terpisah kembali. Di Fat Pit

diinjeksikan uap sebagai pemanas untuk mempermudah proses pemisahan minyak dengan

kotoran. Minyak yang ada pada permukaan dibiarkan melimpah (overflow). Selanjutnya

minyak ditampung pada sebuah bak pada pinggiran kolam fat pit, dan kemudian dipompakan

kembali ke sludge drain tank.

l. Storagetank

Minyak dari vacuum dryer, kemudian dipompakan ke storage tank (tangki timbun),

pada suhu simpan 45-55°C. Setiap hari dilakukan pengujian mutu. Minyak yang dihasilkan

dari daging buah berupa minyak yang disebut Crude Palm Oil (CPO).

Dekanter yang berfungsi memisahkan fraksi padat, minyak, dan air memberikan

peluang penempatannya di hulu, tengah, dan di akhir proses klarifikasi. Penempatan dekanter

dapat dilakukan dengan beberapa variasi tergantung dari tujuan yang akan diperoleh :

1. Hulu Sebelum CST (Continuous Settling Tank)

Cairan hasil pressan yang keluar melalui oil gutter ditampung di crude oil tank,

memiliki kandungan lumpur yang tinggi. Lumpur tersebut jika dipisahkan sebelum masuk

kedalam proses klarifikasi akan lebih baik, karena lumpur tersebut tidak lagi mengendap di

dasar tangki klarifikasi yang dapat menurunkan retention time. Decanter bekerja memerlukan

keseimbangan, maka diperlukan buffer tank tambahan yaitu ditempatkan diatas decanter.

Kalau hanya menggantungkan stabilitas tekanan pada pompa dapat menyebabkan efisiensi

pemisahan lumpur yang rendah dan losis minyak yang tinggi dalam lumpur.

2.Tengah sebelum sludge separator

Cairan yang keluar dari bagian bawah CST (Continuous Settling Tank )

mengandung lumpur yang tinggi dan kadar minyak yang mencapai 10 %. Cairan ini diolah

dalam decanter akan menghasilkan : fraksi padat akan dibuang, fraksi minyak dipompakan

ke CST, sedangkan fraksi cair tetap dialirkan ke sludge tank. Cara ini akan membantu sludge

separator dan dapat menggantikan sand cyclone dan strainer.

3. Hilir klarifikasi

Penempatan decanter di hilir sebagai pengganti sludge separator yang memisahkan

lumpur minyak dan air. Jika di hulu ditempatkan decanter maka pemisah lumpur yang

ditempatkan diakhir klarifikasi adalah sludge separator. Jenis decanter yang digunakan

mengganti sludge separator adalah decanter 2 phase dan decanter 3 phase.

4. Hilir Klarifikasi Sebagai Pengganti Oil Purifier

Pemurnian minyak dilakukan dengan alat oil purifier yang memisahkan minyak dan

non minyak. Karena sifat-sifat ini dimiliki oleh decanter 2 phase maka ada pabrik yang

menggunakan decanter memisahkan minyak dengan lumpur. Metode proses yang diterapkan

adalah cairan minyak yang keluar dari crude oil tank dipompakan ke buffer tank dan dialirkan

kedalam decanter dan akan menghasilkan minyak, lumpur dan cairan. Dalam proses ini yang

menjadi tujuan adalah memisahkan minyak yang bersih tanpa mempertimbangkan kehilangan

minyak pada fraksi padat.

2. Pada pengendalian dan system instrumentasi

Critical Equipment pada perancangan pabrik menggunakan dua buah reaktor dan

tiga buah dekanter. Reaktor dipilih sebagai critical equipment karena fungsi alat ini tidak

dapat digantikan dengan alat lain. Untuk mengendalikan critical equipment diperlukan alat

yang disebut critical part, dimana sistem pengendalian dapat dilakukan pada suhu, tekanan,

laju alir, dan level cairan.

1. Reaktor esterifikasi

Reaktor esteerifikasi merupakan tempat mereaksikan FFA dan metanol dengan

bantuan katalis H2SO4. Pada reaktor esterifikaasi pengendalian dilakukan pada laju alir

umpan masuk dan rasionya, pengendalian terhadap suhu reaktor, level cairan, level cairan.

2. Dekanter I

Pada dekanter I dilakukan pemisahan trigliserida, FFA, FAME, dengan air, metanol

dan katalis H2SO4. Pengendalian dilakukan terhadap level cairan dalam dekanter I dengan

menggunakan Level controller (LC).

3. Reaktor Transesterifikasi

Merupakan tempat untuk mereaksikan trigliserida dan meanol dengan katalis NaOH.

Pada areaktor ini pengendalian dilakukan terhadap laju alir umpan masuk dengan flow

controller (FC) dan rasio umpan dengan flow rasio controller (FRC), pengendalian terhadap

suhu menggunakan temperature controller, dan kecepatan putar pengaduk denga speed

controller (SC).

4. Dekanter II

Pada dekanter II pengendalian dilakukan terhadap level cairan dengan menggunakan

level controller (LC).

5. Dekanter III

Pengendalian dilakukan terhadap level cairan dengan level control.

Horizontal-Centrifuge atau dikenal Decanter memproses sludge yang sudah dicampur

additive-chemical serta dipanaskan dengan electrode-heater untuk mempermudah proses

sentrifugal pada kecepatan 2500-rpm. Residu-residu ditampung dalam tangki residu.

Fluida hasil keluaran Decanter dipanaskan kembali untuk menjalani proses Vertical-Disc-

Centrifuge (VDC), didalam alat ini, dilakukan pemisahan padatan, air dan minyak. Buangan

air dan buangan padatan ditampung dalam wadah-wadah yang terpisah.