Pemisahan dengan cara Centrifuge

Pendahuluan

• Minyak dan Sludge yang diperoleh dari hasil pemisahan dengan cara pengendapan kemudian dialirkan kedalam masing-masing tanki untuk diproses lebih lanjut.
  

  Sludge Centrifuge

• Seperti yang telah dijelaskan terdahulu bahwa didalam minyak hasil pemisahan ini masih mengandung unsur-unsur :

1. Air                    :  ±  0,75%
2. Zat padat       :  ±  0,25%

• Minyak dengan kandungan  tersebut diatas masih belum memenuhi standard mutu jual, sehingga harus diproses lebih lanjut untuk menurunkan kadar air dan zat padat yang terkandung didalamnya (proses penjernihan).
• Proses lanjutan (penjernihan) ini sebenarnya masih dapat dilakukan dengan cara pemanasan dan pengendapan tetapi akan memakan waktu yang lebih lama dan dengan segala resikonya antara lain :

1. Perlu adanya penambahan tanki-tanki.
2. Sebagai akibat pemansan yang berlebihan untuk waktu yang lama, maka bilangan peroxida didalam minyak akan meningkat akibat oxidasi. Hal ini sangat tidak diinginkan karena akan menurunkan harga jual minyak sawit.

• Dengan penjelasan tersebut diatas dapatlah ditarik suatu kesimpulan bahwa penggunaan Centrifuge adalah lebih sesuai, karena waktu pemisahan yang lebih cepat/singkat dan dengan tingkat oxidasi yang jauh lebih kecil.

Tujuan Penggunaan Centrifuge

Centrifuge adalah mesin berputaran sangat tinggi yang digunakan untuk memisahkan cairan-cairan yang tidak saling bersenyawa (tidak saling melarutkan), mempunyai BJ yang berbeda dan sekaligus juga benda padat yang terkandung didalamnya. Dengan kata lain Centrifuge dapat digunakan dalam berbagai proses untuk pemisahan cairan-cairan atau antara cairan dengan bahan padat yang terkandung didalam.

Dengan bantuan gaya Centrifugal, komponen-komponen yang akan dipisahkan dipengaruhi oleh kekuatan yang ribuan kali lebih besar dari gaya gravitasi bumi, sehingga pemisahan minyak, air dan zat padat yang terkandung akan jauh lebih cepat didalam sebuah Bowl yang berputar.

Apa yang dikehendaki dari suatu Centrifuge dalam applikasinya di pabrik kelapa sawit adalah untuk melakukan tugas-tugas sebagai berikut :

1. Untuk membersihkan minyak (top oil) yang dihasilkan dari proses pemisahan pada clarifier tank sebelum diproses (dikeringkan) di Vacuum dryer. Jenis centrifuge yang digunakan untuk aplikasi ini adalah Oil Purifier, yaitu yang bertugas untuk memisahkan minyak dari air dan kotoran-kotoran ringan yang masih terkandung didalamnya.

2. Untuk mengambil kembali minyak yang masih terikut dengan sludge (lumpur) yang berasal dari clarifier tank.

Jenis centrifuge yang digunakan untuk aplikasi ini adalah Nozzle Separator atau Decanter atau kombinasi dari kedua nya.

Perbedaan jenis centrifuge tersebut diatas adalah disebabkan adanya perbedaan komposisi dari masing-masing produk yang akan diolah yaitu sebagai berikut :

• Minyak dari Top Oil Tank terdiri dari :

1. Air                    :  ± 0,75%
2. Minyak           :  ± 99%
3. Zat Padat       :  ± 0,25%

• Sludge (lumpur) Clarifier Tank terdiri dari :

1. Air                    :  ± 75%
2. Minyak           :  ± 15%
3. Zat Padat       :  ± 10%

Dari contoh diatas dapat dilihat bahwa komposisi masing-masing produk sangatlah berbeda walaupun produk-produk tersebut terdiri dari komponen yang sama, yaitu : minyak, air dan zat padat yang terkandung didalamnya, namun pengolahan dari ketiga produk tersebut haruslah menggunakan jenis Centrifuge yang berbeda agar dapat diperoleh hasil yang optimal.

Gaya Centrifugal

Dengan bantuan gaya centrifugal, komponen-komponen yang akan dipisahkan dipengaruhi oleh kekuatan yang ribuan kali lebih besar dari gaya gravitasi bumi, sehingga pemisahan minyak, air dan zat padat yang terkandung didalamnya akan jauh lebih cepat didalam sebuah bowl yang berputar.

Untuk jelasnya, dibawah ini diberikan suatu dasar perhitungan untuk mendapatkan gambaran dari perbedaan pemisahan dengan gaya gravitasi (alamiah) dan pemisahan dengan bantuan gaya centrifugal yang terjadi didalam suatu bowl yang berputar yaitu sebagai berikut :

Apabila Percepatan Radial (a) dalam Separator adalah :

=V2/R………………………….           (1)

dan Kecepatan Radial (V)

V = (n/60)  x  2  π  R ………………(2)

dimana :

n =  jumlah putaran permenit (RPM)

R = Jari-jari (Radial distance)

maka subsitusi persamaan (2) ke (1) merupakan percepatan radial adalah :

= (n2  x  4 π2  R2)/(3600  x R)

= (n2  x  π2  R)/900  ………………………(3)

Percepatan Gravitasi adalah :

=  981 cm/sec2 ……………………….(4)

Maka apabila persamaan dibagi dengan persamaan 4 akan didapat berapa kali percepatan pemisahan Centrifugal terhadap percepatan gravitasi, atau menurut rumus :

= (n2  x  π2  R)/(900 x 981) …………………(5)

Contoh :

Suatu Separator dengan jari-jari Bowl (R) = 40 cm, pada putaran (n) = 3000 RPM, maka percepatan memisah bila di bandingkan dengan percepatan gravitasi (menurut persamaan 5) adalah sebesar :

= (n2  x  π2  R)/(900  x  981)

= ((3000)2  x  (3,14)2  x  40)/(900  x  981)

= 4020 kali ≈ 4000 kali percepatan gravitasi

Pada pemakaian Separator dapat disimpulkan bahwa partikel minyak yang berputar dalam mesin centrifugal, dengan jari-jari Bowl ® 40 cm dari sumbu putar pada 3000 RPM (n) gaya pemisahannya 4000 kali lebih besar dari pemisahan dengan cara gravitasi, misalnya pada Static Clarifier.

Untuk mengetahui hubungan berapa kali percepatan gravitasi terhadap jari-jari Bowl (R) dan putaran Sludge Separator (n) dapat dilihat pada tabel-1

Jari – jari (R) dalam Cm
N = RPM	10	20	30	40	50
800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.500 3.000	71 111 160 218 285 360 444 694 1.000	142 222 320 436 570 720 888 1.388 2.000	213 333 480 654 755 1.080 1.332 2.082 3.000	284 444 640 872 1.140 1.440 1.776 2.776 4.000	355 555 800 1.090 1.425 1.800 2.220 3.470 5.000

Tabel-1 : Hubungan percepatan gravitasi terhadap jari-jari Bowl dengan putaran sludge Separator (n)

Sebelum diolah oleh mesin Nozzle Separator hal yang perlu diperhatikan :

• Sludge harus bertemperatur tinggi (minimal 95º) agar viskositas minyak rendah dan mudah untuk dipisahkan.

• Sludge tersebut harus melalui Ritary Brush Strainer dan Sand Cyclone. Tujuan digunakan Rotary Brush Strainer untuk menyaring fibre beserta kotoran, hal ini akan memperkecil viskositas, sedangkan Sand Cyclone untuk membebaskan pasir agar Nozzle tidak cepat aus dan tidak cepat sumbat.

Maka untuk memperoleh gambaran penggunaan Brush Strainer dalam memperkecil viscositas dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel-2 : Viskositas sebelum dan sesudah Brush Strainer pada temperatur yang konstan (80º).

Nomor Sample	Apparent viscositas centipoise
	Sludge sebelum Brush Strainer	Sludge setelah Brush Strainer
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	142,0 89,6 73,4 48,1 39,4 26,6 22,1 15,2 12,9 10,4	76,8 50,5 42,3 30,0 25,3 17,6 14,7 10,5 9,2 7,6