Makalah ini membahas mengenai menara ayak (sieve tray) yang merupakan salah satu peralatan kontak antar fase yang banyak digunakan dalam proses distilasi. Menara ayak bekerja dengan prinsip uap naik secara silang melewati lubang-lubang piring sementara cairan mengalir turun. Piring berfungsi untuk memaksimalkan kontak antara uap dan cairan agar terjadi pemisahan komponen. Komponen utama menara ayak antara l

1. MAKALAH PERALATAN INDUSTRI PROSES
MENARA AYAK (SIEVE TRAY)
D
I
S
U
S
U
N
OLEH :
KELOMPOK 6
Kelas : 3KB
Anggota :
1. Robby Admiral Saputra
2. Siti Rahma Yanti
3. Temmy Gusrini
4. Virta Puspita Sari
Dosen Pembimbing : Ir. Mustain Zamhari, M.Si.
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2014

2. KATA PENGANTAR
Alhamdulillahhi Robbil'alamin. Segala puji bagi Allah SWT atas nikmat dan karunia-
Nya penulis dapat menyelesaikan Makalah Peralatan Industri Proses yang Berjudul
“MENARA AYAK (SIEVE TRAY)”.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan. Untuk itu kami
masih mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca guna
penyempurnaan penulis dimasa yang akan datang.
Dalam penyelesaian Makalah ini kami banyak mendapatkan bantuan dan
pengarahan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima
kasih kepada Bapak Ir. Mustain Zamhari, M.Si. sebagai pembimbing mata kuliah Peralatan
Industri Proses dan semua pihak yang telah membantu terselesainya makalah ini.
Akhir kata kami mengharapkan semoga makalah ini dapat bermanfaat dan berguna
baik bagi penulis maupun bagi pembaca, Amin.
Palembang, November 2014
Penyusun

3. BAB I
PENDAHULUAN
I.Latar Belakang
Dalam dunia industri peralatan kontak antar fase dan pemisahaan fase sangat penting
dilakukan contohnya pada distilasi, absorber, stripper, distiliasi multiple feed, dan distilasi
batch. Pada peralatan kontak antar fase dan pemisahan fase terbagi menjadi beberapa alat
yaitu menara sembur (spray columb), menara gelembung (bubble columb), menara isian
(packed columb) dan menara ayak (sieve tray). Dari beberapa jenis alat tersebut, terdapat
beberapa macam pertimbangan dalam pemilihan alat yang cocok digunakan sesuai dengan
industri proses yang digunakan serta tujuan dan keefektifan dari peralatan yang akan
digunakan dalam industri proses.
Pada menara ayak (sieve tray) merupakan salah satu contoh perlatan yang banyak
digunakan dalam distilasi. Pemisahan komponen-komponen dari campuran liquid melalui
destilasi bergantung pada perbedaan titik didih masing-masing komponen. Juga
bergantung pada konsentrasi komponen yang ada. Campuran liquid akanmemiliki
karakteristik titik didih yang berbeda.
II. Perumusan Masalah
Atas dasar penentuan latar belakang, maka penyusun membuat beberapa perumusan
masalah sebagai berikut :
1. Apakah pengertian dari menara ayak (sieve tray)?
2. Bagaimana cara kerja dari menara ayak (sieve tray)?
3. Apa saja peralatan dari menara ayak (sieve tray)?
4. Apa saja komponen-komponen yang terdapat pada menara ayak (sieve tray)?
III. Pembatasan Masalah
Pada penulisan makalah yang berjudul Menara Ayak(Sieve Tray), kami membatasi
materi hanya pada cara kerja alat, peralatan dari menara ayak serta komponen-komponen
pada tray.

4. IV. Tujuan Penulisan
Penulisan makalah ini memiliki tujuan sebagai berikut :
1. Memenuhi kewajiban dalam menyelesaikan materi Peralatan Industri Proses II
2. Menambah pengetahuan kepada mahasiswa khususnya jurusan Teknik Kimia agar
lebih memahami penggunaan menara isian beserta aplikasinya dalam dunia Industry.

5. BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Menara Ayak
Uraian
Menara ayak (sieve-tray tower) merupakan salah satu contoh perlatan yang
banyak digunakan dalam distilasi.Pola aliran pada setiap piring yaitu aliran silang
(cross flow) dan bukan aliran lawan arah (counter current). Diameter menara berkisar
antara 1 ft (0,3 m) sampai lebih dari 30 ft (9 m) dan jumlah piring dari beberapa buah
sampai puluhan buah. Menara ini berbenruk silinder vertical yang di dalamnya terdiri
dari beberapa piring.
Alat ini dirancang untuk membuat uap hasil yang mengalir naik mengalami
kontak yang akrab dengan arus zat cair yang mengalir ke bawah. Saluran limpah
(downspout) yang ada pada alat ini mengambil tempat 10 sampai 15 persen dari luas
penampang kolom sehingga tinggal 70 – 80 persen saja luas kolom yang dapat
digunakan untuk penggelembungan atau pengkontakkan. Pada kolom ukuran kecil,
saluran limpah itu mungkin berupa pipa yang dilaskan ke piring dan menjulur ke atas
sehingga membentuk tanggul bundar.
Pemilihan Tipe Kolom
a. tray ini lebih ringan dan sedikit mahal
b. lebih mudah dan murah dalam pemasangan
dibanding dengan bubble cap
c. kapasitas uap dan liquid yang di-handle lebih besar
d. efisiensi peak lebih besar
e. pressure drop lebih rendah dibanding dengan bubble cap
f. biaya pemeliharaan berkurang karena
konstruksinya lebih sederhana

6. 2.2 Prinsip Kerja Dari Menara Ayak (sieve tray)
Cara kerja alat ini yaitu zat cair mengalir melintasi piring dan melewati
tanggul (weir) ke saluran limpah (downspout) menuju ke piring di bawahnya.Disini
dimisalkan zat cair yang digunakan adalah air dan umpannya adalah ammonia (NH3).
Feed ini dimasukkan dari pertengahan menara sehingga akan bercampur dengan air
yang mana air akan mengikat ammonia. Uap mengalir ke atas dari piring ke piring
berikut di bawahnya melalui lubang-lubang piring.Uap ini mengisi sebagian besar
ruang yang terdapat antara kedua saluran limpah.Di dekat tanggul saluran limpah atas
disediakan satu dua baris ruang tanpa lubang untuk memungkinkan zat cair
melepaskan semua gasnya sebelum turun melewati tanggul.Juga didekat tempat
masuk zat cair beberapa lubang ditiadakan, maksudnya agar tidak ada uap yang lewat
melalui saluran limpah.
Uap ini akan terpecah-pecah oleh lubang-lubang piring menjadi gelembung-
gelembung kecil dengan kontak yang rapat bergerak melalui kolom (genangan) zat
cair yang terdapat di atas piring itu. Oleh karena aksi dari gelembung-gelembung uap
itu, maka zat cair menjadi suatu massa mendidih berbuih. Di atas buih (froth) itu, dan
dibawah piring diatasnya, terdapat kabut dari gelembung-gelembung pecah.Kabut ini
sebagian besar jatuh kembali ke dalam zat cair, tetapi sebagian lagi terbawa ikut oleh
uap dan masuk ke piring berikut di atasnya.
Selanjutnya, ammonia yang diikat oleh air akan keluar melalui lubang keluar
zat cair yang terletak di bawah menara. Sedangkan gas CO2 yang tidak bereaksi
dibuang melalui keluaran gas yang berada di atas menara.
2.3 Peralatan Pada Sieve Tray
Kolom Reaktifikasi
Dalam kolom harus terjadi perpindahan massa dan panas antara uap yang naik
dan cairan yang mengalir turun. Pada umumnya kontak yang intensif di antara kedua
fase dapat dicapai dengan adanya perlengkapan-perlengkapan didalam kolom, yaitu
berupa pelat, benda pengisi (filling material) atau benda jejal (packing).
Yang dimaksud dengan beban dari sebuah kolom reaktifikasi ialah jumlah uap
(dalam nol) yang mengalir keatas pers satuan waktu. Jika beban atau kecepatan uap
terlalu kecil (misalnya pada pelat ayak), maka lapisan-lapisan cairan tidak dapat

7. terbentuk didalam kolom, uap dan cairan tidak tercampur dengan baik dan
perpindahan massa dan panas yang diharapkan tidak dapat tercapai. Dengan demikian
derajat pemisahan yang diinginkan tidak diperoleh. Sebaliknya, jika beban terlalu
tinggi akan terjadi banjir (flooding). Dalam hal ini cairan didalam kolom tidak dapat
mengaluir kebawah lagi, melainkan akan terakumulasi dan bahkan ikut terbawa
keatas oleh uap, sehingga reaktifikasi harus segera dihentikan. Pada setiap (jenis,
dimensi) kolom terdapat suatu beban yang optimal.Pada keadaan ini uap dan cairan
tercampur dengan sangat baik, sehingga derajat pemisahan yang diperoleh juga
optimal.
Pada kolom-kolom yang beroperasi pada tekanan normal, seringkali akan
sangat menguntungkan bila beroperasi dekat batas atas beban, yaitu sedikit di bawah
batas banjir. Dengan cara ini kolom dapat dimanfaatkan secara optimal baik dalam
hubungannya dengan kemurnian produk maupun dengan unjuk kerjanya.
Oleh karena perbandingan pengayaan (enrichment) pada suatu kolom sangat
tergantung pada beban kolom yang bersangkutan, harus diusahakan agar beban selalu
optimal dan dipertahankan konstan. Hal ini penting sekali pada pergantian destilat
pada kolom yang sama (misalnya pada reaktifikasi suatu campuran baru atau pada
reaktifikasi fraksinasi suatu campuran multi komponen).
2.4 Komponen Pada Tray
Komponen Tray :
 Weirs
Fungsiweiradalahuntuk mempertahankan tingkatcairanyang diinginkandi atas
nampan. Weir memilikiketinggianantara2 – 4inci.

8.  Downcomers
Downcomersdigunakanuntuk memandualiran cairandaribak diiatas ke bak rendah.
Yang palingumum adalahsegmental-jenis, yang dapat berupalurus
ataumiring(miring). LihatGambar di bawah :
 Tray Spacing
Jarak tray yang paling umum digunakan adalah 18 - 24 inci, dalam beberapa
aplikasi, digunakan jarak (spacing) antara tray hingga 36-inci. Tray spacing biasanya
diatur untuk memungkinkan akses mudah untuk pemeliharaan (maintenance).
 Tata Letak Tray ( Konfigurasi )
The cross-flow tray adalah yang paling umum digunakan karena sederhana
dalam desain dan ekonomi dalam konstruksi.
Desain tray cross-flow single-pass Desain tray cross-flow multi-pass

9. Tinggi dan Diameter Menara Sieve Tray
Persamaan-persamaan yang digunakan dalam menentukan tinggi peralatan pada
sieve tray adalah:
- Untuk menghitung tekanan total per piring, maka digunakan rumus:
ht = hd + hl
Dimana: ht = takanan total per piring, mm zat cair
hd = rugi gesek untuk piring kering, mm zat cair
hl = tinggi-tekan ekivalen zat cair di atas piring, mm zat cair
- Untuk menaksir hl ialah dengan menggunakan tinggi tanggul hw tinggi zat cair bening
melimpah tanggul how yang didapatkan dari perhitungan dan factor korelasi empirikβ:
hl = β (hw + how)
- Tinggi di atas tanggul di hitung dengan suatu bentuk persamaan Francis, dimana untuk
tanggul-segmen lurus adalah:
how= 43,4(
𝑞 𝐿
𝐿 𝑤
)2/3
Dimana: how = tinggi, mm
qL = laju aliran zat cair bening, m3
/min
Lw = panjang tanggul, m
Jika qL/Lw dalam gallon per menit per inci, koefisien dalam persamaan tersebut adalah
0,48 dan how dalam inci.
Diameter Sieve Tray
Sebuah sieve tray mempunyai diameter tertentu yang memungkinkannya untuk
dipasang di dalam sebuh kolom/menara. Adapun diameter menara berkisar antara 300 mm (1
ft) hingga lebih dari 9 meter (30 ft) tergantung kepada jenis operasinya. Jumlah piringan
(plate) yang dipasang berkisar seratus buah. Jarak antara satu plate dengan plate yang lain
berkisar 150 mm atau kurang dari 1 atau 2 meter.
Diameter Kolom
(m)
Diameter Tutup
(mm)
Daerah aktif
Sieve dan Valve
0,9 75 0,65
1,2 100 0,70
1,8 100 0,74
2,4 100 0,78
3,0 150 0,78

10. SIEVE TRAY
Istilah-istilah yg biasanya muncul adalah :
 Downcomer : lubang tempat masuknya aliran dari atas berupa liquid ke plate bawah
(acuan)
 Downflow : lubang tempat keluaran liquid dari plate atas (acuan) ke plate di
bawahnya
 Entrainment : peristiwa liquid terangkut ke plate atasnya karena dorongan gas dari
bawah yg berlebihan, disebabkan laju alir gas terlalu besar
 Flooding : menggenangnya liquid di plate karena kiriman liquid yg berlebihan dr
plate atasnya
 Weeping : liquid yg ada pada plate jatuh bebas ke plate bawahnya karena tekanan gas
dari bawah kurang, disebabkan karena laju alir gas kecil.
 Cap : penghalang / pengkontak antara liquid dan uap yang dipasang di setiap tray
(brbntk topi)
 Tray / Plate : lapisan atau level disetiap kolom, biasanya terbuat dari besi baja yg
kuat menahan beban liquid atau cap
 Slot : tempat bukaan pada cap yg mempunyai macam-macam bentuk (trapesium,
persegi, segitiga dll) yg berfungsi mengatur bukaan gas yg keluar ke atas shg liquid
dan gas berkontak secara normal
 Enriching : bagian plate yg berada diatas tempat masukan feed
 Exhausting / Stripping : bagian plate yg berada dibawah tempat masukan feed
 Baffle : penghalang yg berada di tengah-tengah tray utk membuat aliran lebih lama
berada di tray (penerapan hanya di reverse flow)
 Weir : penghalang yg dipasang di pinggir dari downflow utk membuat agar volume
liquid yg tertampung di tray banyak, sehingga efektif terjadinya kontak antara liquid
dan gas
 Cross Flow : aliran liquid datang dari atas (downcomer) lalu mengalir di sepanjang
tray dan mengalir ke plate bawahnya di downflow. Disebut cross flow karena letak
downcomer dan downflow di sisi berseberangan. Jarak yg dilewati liquid panjang shg
efisiensi tinggi
 Reverse Flow : aliran liquid datang dari atas (downcomer) lalu mengalir di
sepanjang tray dan berbelok ke bagian tray sebelahnya karena adanya baffle lalu
mengalir ke plate bawahnya di downflow. Disebut reverse flow karena letak

11. downcomer dan downflow di sisi yg sama. Dapat digunakan utk menampung cap
lebih banyak, L/V rendah, luas downcomer kecil
 Double Pass : aliran liquid datang dari atas dari 2 downcomer lalu mengumpul di
tengah-tengah plate bawahnya dan aliran pecah menjadi 2 di 2 downfow (terletak di
sisi kiri dan kanan). Digunakan utk beban liquid yg besar, L/V tinggi.