Dokumen tersebut membahas mengenai peralatan proses industri untuk pengendapan dan sentrifugasi. Secara garis besar dibahas mengenai mekanisme pengendapan, jenis-jenis peralatan pengendap seperti kolam pengendap dan ruang pengendap, serta jenis-jenis peralatan sentrifugasi seperti dekanter sentrifugasi tabung dan piring untuk memisahkan zat cair.

1. PERALATAN INDUSTRI PROSES I
PERALATAN PENGENDAP DAN
SENTRIFUGASI

4. Pendahuluan Mekanisme Pengendapan
Peralatan Decanter
Sentrifugasi dan Separator

5. PENDAHULUAN
APA ITU DECANTER ?
APA ITU SENTRIFUGASI ?

6. APA ITU DECANTER ?
Apa itu decanter ? Sesuai judul yang tertera di atas memberikan sedikit
penjelasan apa itu fungsi dari decanter. Secara garis besar fungsi decanter
adalah Kegunaan decanter adalah untuk memisahkan serat-serat halus (non-oil
solid) yang terkandung dalam minyak kasar (crude oil) dari crude oil tank (COT).
Serat halus ini berasal dari serat atau ampas yang terputus-putus pada waktu
pengepresan. Dengan berkurangnya serat halus ini, cairan minyak tidak akan terlalu
kental, sehingga proses pemisahan didalam CST akan lebih sempurna. Jadi tujuan
utama pengoperasian decanter adalah untuk memisahkan sludge menjadi light
phase, heavy phase dan solid.
.

7. Sedimantasi atau pengendapan ialah pemisahan bahan secara mekanik
berdasarkan perbedaan kerapatan ( density )nya, dengan memanfaatkan pengaruh
gaya berat atau gaya sentrifugal.
Sedimentasi banyak digunakan untuk :
•Memisahkan suatu bahan padat dari bahan padat lain atau cairan
•Memisahkan cairan atau gas dari cairan
•Memisahakan cairan atau bahan padat dari gas
Dalam pengaplikasian pada pengutipan minyak ada beberapa faktor
keberhasilan dalam pengoperasian decanter ini:
a. Komposisi umpan yang akan diolah, karena rasio antara minyak, air dan
lumpur mempengaruhi terhadap daya pisah alat tersebut.
b. Fungsi alat decanter tersebut.
c.. Perimbangan kapasitas alat dengan jumlah sludge yang diolah

8. FAKTOR - FAKTOR PEMILIHAN ALAT
Alat sentrifugasi penjernih yang sering digunakan ialah separator dan
decanter. Decanter terbagi dua yaitu, dekanter sentrifugasi tabung dan dekanter
sentrifugasi piring.
•Dekanter Sentrifugasi Tabung : Alat ini sangat efektif untuk memisahkan zat cair
dengan zat cair
•Dekanter Sentrifugasi Piring : Alat ini sangat bermanfaat dalam memisahkan zat cair
dengan zat cair tertentu. Dimana selain itu, juga bermanfaat dalam hal yang menjadi
tujuan bukanlah pemisahan tetapi hanyalah pemekatan kosentrasi di dalam suatu
fase fluida.
•Separator Lumpur : Alat ini dipilih karena dapat memisahkan partikel halus dari zat
cair yang tidak seharusnya bebas dari zat padat, selain itu juga bisa digunakan
sebagai klasifikator.

9. APA ITU SENTRIFUGASI ?
Secara umum sentrifugasi adalah proses pemisahan dengan
menggunakan gaya sentrifugal sebagai driving force. Pemisahan
dapat dilakukan terhadap fasa padat cair tersuspensi maupun
campuran berfasa cair-cair.
Pemisahan antara dua fasa cair yang membentuk emulsi juga
dapat dilakukan dengan cara pemberian gaya sentrifugal. Gaya ini
berfungsi ganda, yaitu sebagai perusak sistem emulsi dan
memisahkan kedua fasa cairnya.
Gaya sentifugal adalah gaya yang terjadi akibat adanya putaran,
arah gayanya adalah dari titik pusat putaran keluar menuju jari-jari
luar. Pemisahan menggunakan gaya ini pada penerapannya
biasanya dikenakan pada pemisahan fasa padat dengan fasa cair
yang tercampur.

10. Klasifikasi peralatan sentrifugasi :
1. Sentrifugasi pemisah cair – cair
Peralatan sentrifugasi untuk memisahkan dua fasa cair
dapat dikelompokkan menjadi dua tipe,yaitu tubular centifuge
dan disk bowl centrifuge.
2. Sentrifugasi pemisah padat-cair
Peralatan ini disebut dengan Interfil sentrifugasi

11. MEKANISME PENGENDAPAN

12. Mekanisme terjadinya pengendapan dapat dilihat pada gambar (a) – (e). Pada
gambar (a) ditunjukkan suspensi yang terdistribusi secara seragam di dalam zat cair
dalam keadaan siap mengendap. Kedalaman total suspensi itu adalah Zo. Jika tidak
terdapat pasir di dalam campuran itu, zat padat yang pertama menampakkan diri
adalah endapan pada dasar bejana pengendap, yang terdiri dari flok yang berasal
dari bagian bawah campuran. Pada gambar (b) flok tersebut mulai longgar dan
membentuk lapisan (zona D) dan diatasnya terbentuk lagi zona C yang berupa
lapisan transisi. Di atas zona C terdapat zona B di atas zona B terdapat zona A, jika
partikel telah terflokulasi penuh, merupakan zat cair jernih.
Pada saat berlangsungnya pengendapan, kedalaman zona A dan D bertambah,
sedangkan ketebalan zona B berkurang terlihat pada gambar (c). setelah itu zona B
dan C akan hilang, dimana seluruh zat akan terdapat pada zona D sebagaimana
terlihat pada gambaR (d). Kemudian terjadi pemampatan, dimana zat cair yang
tadinya ikut flok ke dalam zona D akan terkompresi ke luar jika bobot endapan
menekan struktur flok. Pada akhirnya, bila bobot partikel padat itu telah mencapai
keseimbangan mekanik dengan kekuatan tekan flok, maka proses pengendapan itu
akan terhenti ( gambar (e) ).

13. PERALATAN PEGENDAP
Alat pengendap yang sering digunakan ialah kolam pengendap dan
ruang pengendap.
•Kolam Pengendap
Kolam pengendap sangat bermanfaat dalam skala besar. Hal ini karena
kolam pengendap mempunyai diameter yang besar berkisar antara 30-300 ft.
Alat ini banyak dipakai dalam pengolahan air limbah dan penjernihan air.
Kolam pengendap ( gambar 4.34 ) yang dilengkapi dengan pengaduk mekanik
biasanya besar, dengan diameter 30-300 ft ( 10-100 m ) dengan kedalaman 8-12
ft ( 2,5-3,5 m ). Untuk partikel – partikel yang mengendap dengan cepat tangki
pengendap tumpak kerucut kontinu biasanya cukup memadai.
Dasar alat ini bisa datar bila kerucut dangkal. Bahan umpan yang encer
mengalir melalui suatu palung miring. Cairan itu lalu mengalir secara radial
dengan kecepatan yang semakin berkurang, sehingga memungkinkan zat padat
itu mengendap ke dasar tangki. Lengan – lengan penggaruk itu mengaduk
lumpur secara perlahan-lahan dan mengumpulkannya ke tengah tangki,
sehingga dapat mengalir dari tempat tersebut ke dalam bukaan besar yang
bermuara pada pipa masuk pompa lumpur. Kolam pengendap ini biasanya
bermanfaat bila mempunyai bahan umpan yang encer dalam volume besar yang
harus ditebal seperti pada pembuatan semen atau produksi magnesium dari air
laut

14. •Ruang Pengendap
Ruang pengendap pada prinsipnya adalah suatu saluran alir gas yang
diperlebar. Ketika memasuki ruang tersebut, kecepatan aliran menjadi lebih kecil
sehingga tahanan partikel terhadap aliran menurun , oleh karenanya partikel tidak
lagi terbawa oleh aliran gas sehingga akan terjatuh ke bawah dan dapat dipisahkan.
Ruang pengendap terutama digunakan untuk memisahkan partikel padat
atau partikel cairan yang relatif besar dan berat dari gas buang. Pembuatan alat ini
maupun cara kerjany sederhana dan menguntungkan, namun tempat yang
dibutuhkan besar.

16. Peralatan Decanter Sentrifugasi dan
Separator
1. Dekanter Sentrifugasi
Zat cair yang tidak bercampur ( immiscable ) dipisahkan secara industri dalam dekanter (
pengendap tuang ) sentrifugal ( sentrifugal decanter ). Gaya pemisahan di sini jauh lebih besar
dari gaya gravitasi dan bekerja pada arah menjauh dari sumbu putaran dan bukan ke arah bawah
permukaan bumi. Jenis – jenis utama dekanter sentrifugal adalah mesin sentrifugal tabung (
tubular centrifuge ) dan mesin sentrifugal piring ( disk centrifugal ).
* Dekanter Sentrifugal Tabung
Mesin pemisah sentrifugal tabung untuk zat cair seperti terlihat gambar 4.35.
Mangkuknya tinggi dan sempit, dengan diamter 4 sampai 6 in ( 100 sampai 150 mm ) dan
berputar di dalam rumahan stasioner pada kecepatan kira – kira 15.00 put/menit. Umpan masuk
dari nosel stasioner dari suatu bukaan pada dasar mangkuk. Zat cair terpisah dari dua lapisan di
dalam mangkuk itu. Lapisan yang disebelah dalam atau lapisan ringan menumpah dari tanggul di
bagian atas mangkuk dan terlempar keluar ke tutup pembuang yang stasioner dan dari tempat itu
ke suatu corot. Zat cair berat mengalir melalui sebuah tanggul lain ke tutup dan corot pembuang
sendiri. Tanggul yang dilewati aliran zat cair berat dapat ditinggalkan dan diganti dengan tanggul
yang lain yang memiliki ukuran bukaan yang berbeda. Pada beberapa rancang zat cair itu keluar
dengan takanan dan posisi antar muka itu diatur dengan suatu kutub luar pada pipa pembuang.

17. Jenis – jenis alat decanter sentrifugasi tabung
• Two Phase Decanter
Alat ini bekerja memisahkan fraksi minyak dengan fraksi air dan fraksi padat atau fraksi
padat dengan cairan, dengan penggunaan tersendiri.

18. Alat ini bekerja dengan menghasilkan dua jenis phase yaitu
memisahkan minyak dari fraksi air dan fraksi sludge. Penempatan
alat ini biasanya dapat diletakan sebelum CST, dimana digunakan
untuk memisahkan minyak dan sludge serta mengurangi beban
padatan pada sludge. Hal itu bertujuan untuk memperingan kinerja
sludge centrifuges dalam pengutipan minyak di sludge.
Dapat juga digunakan untuk mengantikan fungsi dari oil
purifier untuk mengurangi kandungan kotoran dan air yang masih
banyak terikut pada minyak, sehingga kualitas minyak standar
dapat terpenuhi.

19. • Three Phase Decanter
Alat ini 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
air (cair) dan fraksi padat..Keuntungan penggunaan decanter adalah air pengencer (dilution
water) dapat dikurangi menjadi 60%. Volume cairan (sludge) akan lebih kecil, kandungan serat
halus atau non-oil slidge berkurang, sehingga beban sludge separator akan
berkurang. Penambahan air pengencer (dilution water) harus memenuhi kekentalan cairan
(viskositas) yang dibutuhkan pada proses pemurnian di stasiun Clarification. Cairan yang
terlalu encer akan menyulitkan pemisahan di decanter, namun jika terlalu kental akan
menyulitkan pemisahan di clariier settling tank (CST).
Alat ini dapat ditempatkan sebagai pengganti Oil Purifierdan akan menghasilkan
fraksi minyak, fraksi air dan padatan. Fraksi air yang masih mengandung minyak dilanjutkan
pengolahannya pada Sludge Separator, dan Sludge dan minyak akan terpisah.

20. F:Semester IIPIP 1pengendapDECANTER

21. •Dekanter Sentrifugasi Piring
Untuk pemisahan zat cair tertentu mesin sentrifugal jenis piring dapat
dilihat pada hambar 4.36 sangat efektif. Alat ini terdiri dari sebuah mangkuk yang
pendek dan lebar, dengan diameter 8 sampai 20 in ( 200 sampai 500 mm ) yang
berputar pada sumbu vertikal. Mangkuk ini datar pada bagian dasar dan berbentuk
kerucut pada bagian atas. Umpan masuk dari atas melalui pipa stasioner ke dalam
leher mangkok. Dua lapisan zat cair akan terbentuk seperti dekanter sentrifugal
tabung masing – masingnya mengalir melalui tanggul yang dapat diatur tingginya ke
cocot pembuang yang terpisah. Di dalam mangkuk itu dan berputar bersama itu ada
beberapa “piring” yang tersusun dengan jarak yang terpisah kecil, yang sebetulnya
terdiri dari kerucut lembaran logam yang tersusun satu di atas yang lain. Pada setiap
piring terdapat lubang berpasangan kira-kira pada jarak di tengah-tengah antara
poros dan dinding mangkuk. Lubang-lubang itu membentuk saluran tempat zat cair
itu lewat. Dalam operasinya, zat cair itu umpan masuk ke dalam mangkuk dari
bawah, lalu mengalir ke atas melewati piring-piring.

22. Zat berat akan terlempar keluar dan mendorong zat cair yang ringan ke
arah mangkuk.
Dalam perjalannya keluar, zat cair berat akan menumbuk bagian bawah
piring dan mengalir di bawah ke pinggir mangkuk tanpa terpaksa bertumbukan
lagi dengan zat cair yang ringan. Zat cair ringan, demikian pula mengalir ke
dalam dan ke atas permukaan piring. Oleh karena jarak antar piring – piring itu
sangat rapat, jarak yang ditempuh oleh setiap tetesan zat cair untuk keluar dari
fase pendek, jauh lebih pendek dari dalam dekanter sentrifugal tabung dimana
lapisan zat cairnya tebal.
Disamping itu, di dalam mesin terdapat gesekan yang agak besar pada
antar muka zat cair pada waktu satu fase yang satu lagi. Geser ini sangat
membantu dalam memecahkan emulsi. Dekanter sentrifugal piring sangat
bermanfaat dalam hal yang menjadi tujuan bukanlah pemisahan penuh tetapi
hanyalah pemekatan konsentrasi dalam satu fase fluida , seperti dalam
pemisahan lemak dari susu dan pemekatan lateks karet.

23. F:Semester IIPIP 1pengendapDECANTE

24. Di dalam sentrifugal ( gambar 4.37 ) buangan nosel zat padatnya
keluar dari mangkuk di bawah permukaan zat cair dan karena itu membawa
ikut sejumlah zat cair bersamanya. Pada mesin sentrifugal konveyor heliks ini
terdapat sebuah mangkuk berbentuk silinder dengan ujung yang berbentuk
kerucut yang berputar pada suatu sumbu horizontal. Zat cair hasil klarifikasi
mengalir melalui sebuah lubang-lubang limpah pada plat yang menuju ujung
mangkuk yang bukan kerucut. Zat pada mengendap melalui zat cair ke
permukaan dalam mangkuk sebuah konveyor heliks yang berputar sedikit
lambat dari mangkuk itu mendorong zat padat keluar dari kolam dan naik ke
bukaan pembuang pada ujung kerucut kecil. Lumpur yang sudah dikeluarkan
cairannya dan cairan klarifikasi terbuang ke luar dari mangkuk itu ke dalam
berbagai bagian rumahan dan keluar dari satu melaui bukaan –bukaan yang
disediakan.
• Separator Lumpur

25. Mesin sentrifugal konveyor heliks dibuat dengan diameter maksimum
mangkuk antara 4 sampai 54 in ( 100 sampai 1400 mm ). Alat ini dapat
memisahkan bahan dalam jumlah yang besar. Mesin dengan ukuran 18 in.
Misanya dapat menangani 1 sampai 2 ton zat padat per jam ; mesin ukuran 54 in,
54 ton per jam. Dengan lumpur umpan kental, kapasitas mesin tertentu dibatasi
olen momen puntir konveyor. Dengan lumpur encer, kapasitas penanganan zat
cair oleh mangkuk itu dan lubang-lubang keluar itulah yang membatasi kapasitas.

26. F:Semester IIPIP 1pengendapDECANTER

27. Penempatan Decanter
Decanter yang berfungsi memisahkan phase padat, phase minyak dan
phase air memberikan peluang penempatannya dihulu, tengah dan diakhir
proses klarifikasi. Umumnya penempatan di :
a. Hulu sebelum settling tank
b. Tengah sebelum sludge separator
c. Hilir klarifikasi
d. Hilir klarifikasi sebagai pengganti oil purifier

28. a. Hulu sebelum Settling Tank
Cairan hasil pressan yang keluar melalui Oil Gutterditampung 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 tanki 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 kehilangan minyak
yang tinggi dalam lumpur.Decanter yang sesuai untuk dikembangkan pada cara
ini adalah Decanter 2 phase, yaitu memisahkan cairan menjadi phase padat
(lumpur) dan phase cair. Phase padat dikirmkan kelapang, sedangkan phase air
dipompakan ke settling tank .

30. b. Tengah sebelum Sludge Separator
Cairan yang keluar dari bagian bawah Settling
Tankmengandung lumpur yang tinggi dan kadar minyak
yang mencapai 10%. Cairan ini diolah dalam ,
Decanter akan menghasilkan, phase padat akan dibuang,
phase minyak dipompakan ke Settling Tank sedangkan
phase cair tetap dialirkan ke Sludge Tank. Cara ini akan
mengurangi beban lumpur yang masuk ke dalam Sludge
Separator, umumnya digunakan adalah Decanter-3-
phase. Cara ini akan membantu Sludge Separator dan
dapat menggantikan “Sand Cyclone” dan “Strainer”.

31. c. Hilir klafirikasi
Sebagai pengganti alat Sludge Separator yang
memisahkan lumpur minyak dan air. Jika dihulu
ditempatkan Decanter maka pemisah lumpur yang
ditempatkan diakhir klarifikasi ialah Sludge
Separator. Jenis Decanter yang digunakan
mengganti Sludge Separator ialah Decanter-2
phase dan Decanter-3-phase (Gambar 4.16).

33. e. 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 ialah cairan minyak yang keluar
dari Crude Oil Tankdipompakan ke Buffer Tank dan dialirkan
kedalamDecanter dan akan menghasilkan minyak, lumpur dan
cair. Dalam proses ini yang menjadi tujuan ialah memisahkan
minyak yang bersih tanpa mempertimbangkan kehilangan minyak
pada phase padat lebih baik dan beban Sludge Separator akan
lebih ringan. Oleh sebab itu Decanter ditempatkan
sebelum Settling Tank dapat berfungsi untuk menggantikan
kedudukan strainer dan sand cyclone.

34. DIPEERSEMBAHKAN OLEH
TRANS TIPI
DIDUKUNG OLEH
PT. PERTAMINA
&
PT . BUKIT ASAM
Cast
M. PEBRI PRATAMA
MUHAMMAD SABDIAN HARWANDA