Muhaaz

Alat/Mesin Pengayakan Pada Industri Kimia

Screening atau proses pemisahan adalah proses melewatkan material umpan pada suatu permukaan ayakan untuk memperoleh ukuran partikel yang diinginkan (desired material), sedangkan untuk material yang tidak lolos ayakan dinamakan (undesired material). Apa sih pentingnya proses pemisahan?

Pada industri kimia, proses pemisahan berperan penting antara lain untuk mempersiapkan produk yang siap jual, mempersiapkan produk hasil pemisahan untuk umpan masuk proses selanjutnya agar berjalan efisien. Industri kimia yang menggunakan proses screening antara lain industri batu bara, industri gula, industri semen, dan industri karbon aktif.

 

Jenis-jenis Alat Pengayakan

Ada beberapa jenis alat pengayakan yang sering digunakan pada proses industri kimia berdasarkan buku George Granger Brown “Unit Operations” sebagai berikut:

1. Grizzlies Screen

Grizzlies adalah alat yang terbentuk dari sekumpulan batang panjang yang disusun paralel secara mendatar (horisontal) dengan tingkat kemiringan 20-50 derajat meyesuaikan dengan jenis dan karakteristik padatan yang akan dipisahkan. Bahan yang digunakan untuk membuat alat ini biasanya adalah baja mangan (Mn steel).

Alat ini biasanya digunakan untuk pengolahan bahan padat yang berukuran lebih dari 1 in. Grizzlies memiliki lebar sepanjang 3-4 ft dengan panjang tiap batang sepanjang 8-10 ft. Pada industri kimia, grizllies umumnya diletakkan sebelum alat crusher. Pada bukaan umpan 1 in, kapasitas alat per harinya (24 jam) mencapai 100-150 ton/ft².

Ayakan grizzlies biasanya dikaitkan dengan pemisahan bahan sedikit lengket atau material bahan seperti tanah liat.

2. Stationary Screen

Ayakan ini terbuat dari bahan plat logam atau anyaman kawat berlubang, dengan kemiringan 0-60 derajat. Ayakan stationary cocok digunakan pada industri berskala kecil dengan kapasitas kecil seperti proses pemisahan butiran pasir, kerikil, atau batubara dengan cara melemparkan bahan padat yang ingin dipisahkan ke arah ayakan.

Untuk proses pemisahan jumlah besar lebih dianjurkan untuk menggunakan Vibrating screen dibandingkan dengan Stationary screen.

3. Vibrating Screen

Ayakan ini merupakan sebuah alat pemisahan horisontal yang memiliki frekuensi getaran tertentu. Sumber getaran pada alat ini diperoleh dari beberapa cara, diantaranya melalui poros, tangkai besi penggerak mekanik, ataupun secara elektromagnetik. Luas permukaan ayakan dapat berupa lapisan horisontal dengan 1 lapis hingga 3 lapis.

Prinsip kerjanya yaitu sumber getaran digerakkan untuk menghasilkan getaran, kemudian getaran tersebu akan diteruskan ke permukaan screen dan menghasilkan gerakan naik – turun yang akan memisahkan material bahan padat yang diumpankan.

Kapasitas vibrating screen sangat bervariasi tergantung pada karakteristik material yang akan dipisahkan, misalnya untuk pemisahan bahan basah (wet material) tanah liat atau bubuk sabun alat ini mampu beroperasi 2 ton/ft².hari, untuk pemisahan bahan kering (dry material) mampu mencapai 30 ton/ft².hari.

Besarnya frekuensi getaran berkisar pada 900-7200 getaran/menit sangat bervariasi tergantung daripada pemilihian sumber getaran. Frekuensi terendah berfungsi untuk pemisahan padatan berukuran 8 mesh, semakin besar frekuensi getaran maka semakin bagus hasil pengayakan. Sudut kemiringan alat untuk ayakan kering ±20 derajat dan untuk ayakan basah sebesar 5-10 derajat.

4. Oscillating Screen

Ayakan ini termasuk ayakan dengan kecepatan rendah yaitu berkisar pada 300-400 guncangan/menit.. Alat ini merupakan alat yang paling murah di pasaran dibanding dengan alat yang lain dan biasanya digunakan untuk proses batch. Pengayaknya berupa kotak kontainer dengan permukaan berupa susunan beberapa kain.

Permukaan ayakan berporos pada sebuah batang yang melintang dari atas kotak pengayak yang selanjutnya akan menggerakkan permukaan ayakan secara mekanik dengan arah melingkar.

5. Reciprocating Screen

Reciprocating screen adalah ayakan horisontal yang bergerak secara maju – mundur. Gerakan maju mundur didapat dengan menggerakkan poros eksentrik, lalu gerakan berputar dari motor diubah menjadi gerakan linear maju mundur.

Pada saat terjadi gerakan maju, bidang ayakan menjadi terangkat sehingga partikel material akan tertekan pada bidang ayakan, dan akhirnya maju bersama-sama dengan ayakan. Pemasangan ayakan ini biasanya dengan sudut kemiringan 5 derajat dari permukaan tanah. Ayakan ini cukup popular di industri kimia dan mampu memisahkan material kering hingga 300 mesh.

6. Trommel/Revolving Screen

Ayakan trommel berbentuk silinder atau kerucut yang berputar pada porosnya. Ayakan trammel sederhana biasanya disusun secara seri. Terkadang, trommel didesain dengan luas permukaan ayakan yang berbeda di sepanjang silindernya, dengan begitu bisa didapatkan hasil ayakan yang berbeda ukuran dalam satu proses. Namun, proses tersebut tidak cukup efisien jika dibanding susunan ayakan trommel sederhana secara seri.

Ayakan ini dikatan efisien untuk pengolahan material yang kasar, dan sangat cocok untuk pemisahan partikel berukuran ¼ – 2,5 in. Alat ini biasanya memiliki diameter 3 – 4 ft dengan panjang silinder 5 – 8 ft. Kecepatan rotasi berkisar di angka 15 – 20 rotasi/menit dengan sumber energi dari motor penggerak sebesar 2,5 – 5 hp.

Kapasitas trommel semakin meningkat seiring bertambahnya kecepatan rotasi silinder. Kecepatan operasi berkisar pada 33 % – 45% dari kecepatan kritis alat.

Kesimpulan

Beberapa alat di atas merupakan contoh ayakan yang sering dijumpai di industri kimia. Masing masing alat memiliki nilai efisiensi yang berbeda tergantung kepada jenis bahan padat yang diumpankan dan juga kapasitas produksi tiap harinya.

Semakin tepat dalam pemilihan alat maka semakin tinggi pula nilai efisiensi alat, sehingga produk yang dihasilkan semakin banyak dengan jumlah energi yang optimum. Dengan begitu, pabrik mampu menghemat bahan bakar dan biaya produksi tiap harinya.

Artikel ini dikirimkan oleh Hartika Rahma Putri, mahasiswa S1 Teknik Kimia di Universitas Sebelas Maret, Surakarta pada tanggal 21 Mei 2020 dengan penyesuaian format.