Welcome to Radiks Chemical Enginnering information

CRYSTALLIZER PART II


Jenis Crystallizer Tanpa Circulating Magma

  1. Jacketed Pipe Scraped Crystallizer

Crystallizer jenis ini berbentuk balok yang panjang yang didalamnya terdapat piringan yang berlekuk-lekuk yang dapat berputar karena adanya poros atau pulley pada ujungnya.

jacket pipe

 Gambar 1. Jacketed Pipe Scraped Crystallizer

Umumnya dibuat dari dengan pipa dalam 6 – 12 inchi sebagai diameter dan panjangnya sekitar 20 – 40 feet, yang disusun  seri dalam sambungan dengan 3 buah atau lebih. Piringan yang berlekuk tersebut dinamakan dengan Scraper Blades yang berputar dengan kecepatan 15 sampai 30 rpm. Suhu operasi yang dapat dijalankan sekitar -75 sampai 1000F. Dan dapat juga digunakan pada cairan yang memiliki viskositas lebih dari 10000 cp. Prinsip kerjanya ialah plug flow, dimana cairan induk masuk dari bagian atas samping kanan, lama kelamaan akan membentuk kristal didalam pipa tersebut dan kristal akan mengendap dibawah dan menempel didinding pipa, yang nantinya scaper blades akan mengambil kristal-kristal tersebut. Ukuran kristal yang dihasilkan akan seragam, umumnya besar-besar. Namun, pertumbuhan untuk kristal sangat kecil, hal ini disebabkan jarak antar sambungan seri yang terdapat scraper blades mungkin terlalu jauh. Kapasitas yang ditentukan oleh koefisien perpindahan panas sebesar 10 -25 Btu/hr ft2 0F umunya dapat tercapai. Namun untuk mendapatkan nilai koefisien perpindahan panas yang lebih tinggi, kita dapat mengubah bentuk dari scraper blades maupun pergerakannya.

      2. Scraped Surface Crystallizer

Contoh crystallizer jenis ini ialah tipe Swenson-Walker cystallizer. Berupa saluran pipa yang dilapisi dengan jacket pendingin. Jenis ini berupa saluran denagn ukuran 24 inchi untuk lebar, panjang 10 feet, tinggi 26 inchi. Terdiri dari 4 atau lebih gabungan crystallizer. Seperti jenis crystallizer yang sebelumnya, bahwa kapasitasnya sangat dipengaruhi oleh koefisien perpindahan panas sekitar 10 -25 Btu/hr ft2 0F dengan luas penampang yang sediakan 3 ft2/ft panjangnya. Untuk 40 ft panjangnya dapat menghasilkan 15 ton/hari trisodium pospat dan untuk 50 ft panjangnya dapat menghasilkan 8 ton/hari garam Glaubers.

scraped sur

Gambar 2. Scraped Surface Crystallizer

Kristal yang terbentuk akan menempel didinding pipa tersebut akan diambil dengan scraper blades lalu akan dikeluarkan pada salah satu ujungnya. Dimana scraper blades digerakkan oleh pulley pada salah satu ujungnya.

 

3.   Batch Stirred Tank With Internal Cooling Coil

Crystallizer jenis ini dapat divariasikan terutama pada bagian badan crystallizer yang dapat digunakan pengaduk atau tanpa pengaduk. Umumnya bila dilengkapi dengan pengaduk waktu yang diperlukan untuk menghasilkan kristal akan lebih cepat bila dibandingkan dengan tanpa pengaduk. Koefisien perpidaan panas yang terjadi sebesar 50 -200 Btu/hr ft2 0F, namun perbedaan temperature yang diperbolehkan untuk mendapatkan keadaan lewat jenuh ialah sebesar 5 – 100F.

batch stirred

Gambar 3. Batch Stirred Crystallizer Tank with Internal Cooling

Jenis crystallizer ini termasuk jenis yang batch, artinya tidak ada alitan keluar setiap waktunya. Tangki crystallizer diisi lalu diambil hasilnya pada waktu tertentu. Jenis ini dapat digunakan untuk proses yang continous dengan dilengkapi pengaduk. Umumnya jenis ini memiliki tutup yang berbentuk torispherical dimana umpan atau cairan induk masuk dari atas dan masuk kedalam tangki untuk didinginkan. Medium pendingin digunakan koil yang berada didalam tangki crystallizer tersebut, sehingga efisiensi perpindahan panas cukup tinggi. Karena kontak antar cairan dengan medium pendingin cukup luas. Disamping itu, bila digunakan pengaduk pembentuk kristal terutama pada secondary nucleation akan lebih besar bila dibandingkan dengan tanpa pengaduk.

 

4.  Direct Contact Refrigeration Crystallizer

Seperti pada beberapa aplikasi pendinginan air laut menjadi es pada suhu yang rendah dengan menggunakan refrigerant merupakan solusi yang ekonomis. Umunya bila kita ingin menciptakan permukaan yang dingin atau cukup dingin pada sebuah HE agak sulit karena perbedaan temperaturnya harus sangat kecil (dibawah 30F), sehingga HE didesain dengan sebaik-baiknya terutama luas permukaannya yang dapat memindahkan sejumlah panas yang kita inginkan. Apalagi bila cairannya cukup kental, agak sulit untuk mencipatkan perbedaan suhu yang sangat kecil tersebut. Untuk mengatasinya dapat digunakan bahan pendingin yaitu zat  refrigerant.

direct contact

 Gambar 4. Direct Contact Refrigeration Crystallizer

Prinsip kerja dari crystallizer jenis ini ialah dengan adanya pendinginan dari refrigerant yang digunakan. Umpan berupa cairan induk dimasukkan kebadan crystallizer dengan suhu yang lebih tinggi dari suhu yang refrigerant (suhu cair refrigerant minus). Karena titik didih dari refrigerant sangat kecil atau jauh dibawah suhu cairan induk, maka ada perpindahan panas dari cairan induk menuju refrigerant, dimana akan mengakibatkan suhu refrigerant akan naik dan menguap untuk mendinginkan cairan induk, sampai cairan induk berada pada keadaan lewat jenuhnya. Penggunaan refrigerant ini medium pendingin sangatlah efektif, karena apabila digunakan HE dengan media refrigerant sebagai pendingin, perbedaan suhu yang dihasilkan akan sangat kecil, ditambah dengan resiko-resiko lain dari sifat refrigerant itu sendiri. Didalam badan crystallizer antara refrigerant dan cairan induk akan berkontak, namun sifat dari refrigerant yang immiscible, tidak akan membuat mereka bercampur. Contoh dari jenis crystallizer ini pada proses pembuatan kristal Calcium Chloride dengan refrigerant freon atau propane dan pembuatan kristal p-xylene dengan refrigerant propane.

 

5. Twinned Crystallizer

Jenis crystallizer ini sebenarnya berbentuk tangki yang didalamnya terdapat dua pengaduk yang dipisahkan oleh sekat atau baffle. Pada tiap pengaduk terdapat medium pemanas dimana yang salah satunya berkerja pada suhu saturasi, sedangkan satunya bekerja pada suhu supersaturasi atau lewat jenuh. Namun bila suhu operasi pada crystallizer ini sama pada kedua medium pemanas, umumnya akan didapatkan keseragaan ukuran. Tetapi waktu yang diperlukan akan lebih lama, walaupun terdapat dua pengaduk dalam satu tangki tersebut.

twinned c

Gambar 5. Twinned Crystallizer

Sesuai dengan namanya bahwa seolah-olah terdapat dua macam jenis crystallizer yang beroperasi pada suhu yang berbeda namun dalam satu tangki crystallizer (gambar 5). Terlihat bahwa umpan masuk dari sebelah kanan atas, karena adanya pergerakan pengaduk, cairan induk bersikulasi, disamping bersikulasi karena adanya sekat antara kedua pengaduk tersebut. Bila kita melihat jenis alirannya, sudah pasti cukup turbulen, sebab cairan bersikulasi cukup panjang didalam crystallizer tersebut. Semakin cepat gerakan pengaduk dan semakin tinggi perbedaan suhu yang ditukarkan, maka semakin cepat dan baik kristal yang didapatkan. Produk berupa kristal dapat diambil pada bagian bawah crystallizer, karena kristal akan jatuh atau mengendap dibawah adanya gaya gravitasi dan perbedaan massa jenis.

 

6. APV-Kestner Long Tube Vertical Evaporative Crystallizer

apv c

 Gambar 6. APV-Kestner Long Tube Vertical Evaporative Crystallizer

Umumnya crystallizer jenis ini digunakan untuk mendapatkan butiran-butiran atau kristal yang cukup kecil, biasanya kurang dari 0.5 mm. Prinsip kerjanya hampir sama dengan crystallizer yang lain, umpan masuk dengan forced flow dengan pompa lalu melewati sebuah evaporator yang didalamnya terdapat HE. Pada saat cairan induk berada pada keadaan supersaturasi atau lewat jenuh, maka akan terbentuk kristal-kristal halus, kristal tersebut ditampung pada salt box, cairan induk yang belum lewat jenuh dikeluarkan, sedangkan yang berupa kristal dikelurkan produk. Contohnya pada pembuatan kristal NaCl (garam), Na2SO4, Citric Acid.

 

 

7. Escher-Wyss Crystallizer

escher

  Gambar 7. Escher-Wyss Crystallizer

Crystallizer jenis ini menggunakan pengaduk yang piringannya berganda seperti paddle, turbin six blade atau yang lainnya. Karena pergerakan pengaduk yang cukup untuk menimbulkan keturbulensian antara aliran didalam draft tube dan annulus. Aliran akan mengalir kebawah melalui annulus, mengalir keatas melalui draft tube. Produk yang didapatkan berupa suspensi-suspensi yang berbentuk besar.

One response

  1. Terimakasih Bang Share pengetahuannyaaaa

    14 Januari 2013 pukul 19:26

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s