Ekstraktor sabuk

Ekstraktor sabuk pada ekstraktor ini, bahan ekstraksi diumpankan secara kontinu di atas sabuk ayak yang melingkar. Di sepanjang sabuk bahan dibasahi oleh pelarut atau larutan ekstrak dengan konsentrasi yang meningkat dan arah aliran berlawanan. Setelah itu bahan dikeluarkan dari ekstrakor.

Ekstraktor keranjang

Pada ekstraktor keranjang (keranjang putar rotary extractor), bahan ekstraksi terus menerus dimasukkan ke dalam sel-sel yang berbentuk juring (sektor) dari sebuah rotor yang berputar lambat mengelilingi poros. Bagian bawah sel-sel ditutup oleh sebuah pelat ayak. Selama satu putaran, bahan padat dibasahi dari arah berlawanan oleh pelarut atau larutan ekstrak yang konsentrasinya meningkat.

Pelarut atau larutan tersebut dipompa dari sel ke sel dan disiramkan ke atas bahan padat. Akhirnya, bahan dikeluarkan dan keseluruhan proses ini berlangsung secara otomatik.

Ekstraksi padat-cair kontinyu

Cara kedua ekstraktor ini serupa dengan ekstraktor-ekstraktor yang dipasang seri, tetapi pengisian, pengumpanan pelarut dan juga pengosongan berlangsung secara otomatik penuh dan terjadi dalam sebuah alat yang sama. Oleh Pengumpanan karena itu dapat diperoleh output yang lebih besar dengan jumlah kerepotan yang lebih sedikit. Tetapi karena biaya untuk peralatannya besar, ekstraktor semacam itu kebanyakan hanya digunakan untuk bahan ekstraksi yang tersedia dalam kuantitas besar (misalnya biji-bijian minyak, tumbuhan). Dari beraneka ragarn konstruksi alat ini, berikut akan di bahas ekstraktor keranjang (bucket-wheel extractor) dan ekstraktor sabuk (belt extractor).

Unit Refinery

Unit refinery melakukan proses refining terhadap crude oil hasil extractie terutama untuk membersihkan asam lemak bebas ( Free Fatty Acid ) disamping kotorankotoran lain. Free Fatty Acid ini sangat besar pengaruhnya terhadap minyak,disebabkan karena asam asam lemak ini adalah asam-asam yang tidak jenuh sehingga karena proses oksidasi dengan O2 dari udara, akan pecah menjadi senyawa senyawa lain yang diantaranya juga aldehyda dan keton, yang menyebabkan minyak berbau tengik/lekak. Salah satu usaha untukmenghilangkan FFA ini adalah dengan proses  Neutralisasi.

Unit refinery dibagi menjadi 3 tingkatan proses, yaitu :

1. Proses Neutralisasi 
2. Proses Pemucatan (Bleaching) 
3. Proses Deodorisasi

Hasil yang diperoleh dari refinery ini antara lain :
− Corn Oil ( minyak jagung )  = minyak goreng
− Soap Stock : bahan pembuat sabun kasar (waste product ).

Unit Persiapan dan Ekstraksi

• Unit Persiapan: 

Lembaga jagung dikenakan proses pemasakan dalam cooker pada suhu 90 C dan proses penghalusan dalam alat penggumpal sehingga dicapai kehalusan0,2 mm. Tujuan dari flaker process (proses penggumpalan) adalah untuk memperluas permukaan lembaga, sehingga kontak antara solvent dan sel sel minyak akan lebih besar, sehingga proses ekstraksi mencapai hasil yang maksimal. Hasilnya disebut Flaker Germ.
Cooker berpengaduk untuk memasak lembaga, pemanasannya dapat dengan indirect atau direct steam, dan suhu yang diperlukan adalah 80 – 90 C. Kadar air maksimum harus 11% agar prose ekstraksi berjalan baik, jika kadar air kurang dari 11% perlu ditambah air secara imbibisi.

Tujuan dari proses pemasakan (cooking process) ini, adalah :
- Untuk mempermudah pecahnya sel sel minyak, sehingga minyak cepat keluar dari bahannya, apabila dikenakan process ekstraksi nanti.
- Melunakan dan mengatur kadar air serta memperbesar pori-pori.

•  Unit Extraction : 

Proses extractie dilakukan dalam extractor dengan solvent organik, yaitu :
n – hexane ( C6H14 ). Extractor extractor terdiri dari buckets ( ember ) sebanyak 55 buah yang disusun 4 tingkat secara paralel, dan setiap buckets berkapasitas 25 kg dan bergerak melingkari roda yang berputar, yang digerakkan oleh  “Piston Pump“ yang kecepatannya diatur oleh electric timer.
Susunan buckets pada rantai diletakkan dalam ruangan tertutup untuk menghindari hilangnya solvent karena menguap. Atas dasar kapasitas masing masing buckets, jumlah buckets dan pengaturan waktu dengan electric timer, maka dapat ditentukan kapasitas produksi setiap harinya.

Merawat Peralatan Ekstraksi

Perawatan peralatan untuk proses ekstraksi akan dipengaruhi oleh beberapa faktor yang berhubungan dengan laju ekstraksi. Jika difusi dari cairan yang akan diambil (solute) pada partikel padat adalah faktor yang mengendalikan, partikel seharusnya kecil, sehingga jarak zat terlarut untuk berdifusi menjadi kecil.
Hal yang perlu diperhatikan ada 4 faktor :

• Ukuran partikel 

Ukuran partikel mempengaruhi laju ekstraksi dalam beberapa hal. Semakin kecil ukurannya, semakin besar luas permukaan antara padat & cair; sehingga laju perpindahannya menjadi semakin besar. Dengan kata lain, jarak untuk berdifusi yang dialami oleh zat terlarut dalam padatan adalah kecil.

• Zat pelarut 

Larutan yang akan dipakai sebagai zat pelarut seharusnya merupakan pelarut pilihan yang terbaik dan viskositasnya harus cukup rendah agar dapat bersirkulasi dengan mudah. Biasanya, zat pelarut murni akan dipakai pada awalnya, tetapi setelah proses ekstraksi berakhir, konsentrasi zat terlarut akan naik dan laju ekstraksinya turun, pertama karena gradien konsentrasi akan berkurang dan kedua karena zat terlarutnya menjadi lebih kental.

• Temperatur 

Dalam banyak hal, kelarutan zat terlarut (pada partikel yang diekstraksi) di dalam pelarut akan naik bersamaan dengan kenaikan temperatur untuk memberikan laju ekstraksi yang lebih tinggi.

• Pengadukan fluida 

Pengadukan pada zat pelarut adaiah panting karena akan menaikkan proses difusi, sehingga menaikkan perpindahan material dari permukaan partikel ke zat pelarut.

Pengeluaran Ekstraksi

Proses ekstraksi biasanya menyangkut :

1. ekstraksi cair-cair
2. mendapatkan pelarut kembali
3. raffinate desolventizing(penghilangan/ pengambilan pelarut pada rafinat)
4. pengeluaran ekstraksi. 

Sebuah contoh proses ekstraksi cair-cair dengan biaya yang ekonomis adalah mendapatkan asam asetat dari air dengan menggunakan etil eter atau etill asetat. Pelarut didapatkan kembali dengan distilasi dan rafinat dimurnikan dari pelarutnya dengan distilasi uap. Dalam beberapa hal pelarut yang dipakai mempunyai titik didih yang lebih tinggi daripada larutan.
Contoh lain :

1. Pemisahan aromatik dari minyak kerosen untuk meningkatkan daya bakarnya dan pemisahan aromatik dari parafin dan zat naphthenic untuk meningkatkan karakteristik suhu-viskositas pada sifat gesekan minyak. 
2. Untuk mendapatkan zat yang sangat murni seperti benzen, toluen, dan xylen dari sifat katalitik yang didapatkan dari industri minyak. 
3. Produksi asam asetat arhidorus. 
4. Pada pemurnian penicillin.

Hal yang baru dan sangat canggih adalah proses ekstraksi cair pada proses metalurgi. Contohnya adalah pemurnian bahan bakar uranium dan untuk mendapatkan kembali bahan bakar sisa pada industri tenaga nuklir dengan metode ekstraksi. Pada praktiknya, ekstraksi mengangkut operasi fisik, seperti yang dijelaskan di atas, atau operasi kimia.
Operasi kimia dapat dikelompokkan oleh Hanson, sebagai berikut :

1. yang menyangkut perpindahan kation, misalnya ekstraksi logam dengan asam karboksilat akan mendapat ekstrak logam. 
2. yang menyangkut perpindahan anion, misalnya ekstraksi anion yang menyangkut metal dengan amin akan mendapat ekstraksi metal. 
3. yang menyangkut pembentukan zat additif, misalnya ekstraksi pada zat neutral organo-phosphorus. Proses yang terkenal pada tipe ini adalah pemurnian uranium dari nitrat dengan tri-n-butil fosfat akan didapat ekstrak uranium

Umpan pada proses ekstraksi cair-cair adalah larutan yang berisi komponenkomponen yang akan dipisahkan. Komponen yang lebih banyak jumlahnya di dalam umpan disebut sebagai larutan umpan. Komponen yang lebih sedikit jumlahnya dinamakan zat terlarut. Pelarut pengekstrak atau hanya pelarut saja, adalah cairan yang tidak mudah larut yang ditambahkan ke dalam proses untuk mengekstrak larutan umpan. Fasa campuran yang meninggalkan pengontakan antar cairan adalah ekstrak. Ekstrak ini dapat dikeluarkan dari kolom ekstrasksi. Rafinat adalah fasa cair yang tertinggal dari umpan sesudah dikontakkan dengan fasa kedua. Larutan pencuci adalah cairan yang ditambahkan pada proses pemisahan untuk mencuci atau memurnikan larutan pada fasa ekstrak.

Ekstraksi padat-cair tak kontinu

•  Dalam hal yang paling sederhana bahan ekstraksi padat dicampur beberapa kali dengan pelarut segar didalam sebuah tangki pengaduk. Larutan ekstrak yang terbentuk setiap kali dipisahkan dengan cara penjernihan (pengaruh gaya berat) atau penyaringan (dalam sebuag alat yang dihubungkan dengan ekstraktor). Proses ini tidak begitu ekonomis, digunakan misalnya di tempat yang tidak tersedia ekstraktor khusus atau bahan ekstraksi tersedia dalam bentuk serbuk sangat halus, sehingga karena bahaya penyumbatan, ekstraktor lain tidak mungkin digunakan.
• Ekstraktor yang sebenamya adalah tangki-tangki dengan pelat ayak yang dipasang di dalamnya. Pada alat ini bahan ekstraksi diletakkan diatas pelat ayak horisontal. Dengan bantuan suatu distributor, pelarut dialirkan dari atas ke bawah. Dengan perkakas pengaduk (di atas pelat ayak) yang dapat dinaikturunkan, pencampuran seringkali dapat disempurnakan, atau rafinat dapat dikeluarkan dari tangki setelah berakhirnya ekstraksi. Ekstraktor semacarn ini hanya sesuai untuk bahan padat dengan partikel yang tidak terlalu halus.

Yang lebih ekonomis lagi adalah penggabungan beberapa ekstraktor yang dipasang seri dan aliran bahan ekstraksi berlawanan dengan aliran pelarut. Dalam hal ini pelarut dimasukkan kedalam ekstraktor yang berisi campuran yang telah mengalami proses ekstraksi paling banyak. Pada setiap ekstraktor yang dilewati, pelarut semakin diperkaya oleh ekstrak. Pelarut akan dikeluarkan dalam konsentrasi tinggi dari ekstraktor yang berisi campuran yang mengalami proses ekstraksi paling sedikit. Dengan operasi ini pemakaian pelarut lebih sedikit dan konsentrasi akhir dari larutan ekstrak lebih tinggi.
Cara alin ialah dengan mengalirkan larutan ekstrak yang keluar dari pelat ayak ke sebuah ketel destilasi, menguapkan pelarut di situ, menggabungkannya dalam sebuah kondenser dan segera mengalirkannya kembali ke ekstraktor untuk dicampur dengan bahan ekstraksi. Dalam ketel destilasi konsentrasi larutan ekstrak terus menerus meningkat. Dengan metode ini jumlah total pelarut yang diperlukan relatif kecil. Meskipun demikian, selalu terdapat perbedaan konsentrasi ekstrak yang maksimal antara bahan ekstraksi dan pelarut. Kerugiannya, adalah pemakaian banyak energi karena pelarut harus di- uapkan secara terus menerus. Pada ekstraksi bahan-bahan yang peka terhadap suhu terdapat sebuah bak penampung sebagai pengganti ketel destilasi. Dari bak tersebut la- rutan ekstrak dialirkan ke dalam alat penguap vakum (misalnya alat penguap pipa atau film). Uap pelarut yang terbentuk kemudian dikonden- sasikan, pelarut didinginkan dan dialirkan kembali ke dalam ekstraktor dalam keadaan dingin.

Ekstraksi padat-cair

Disini saya akan menjelaskan tentang proses ekstraksi padat-cair, berikut penjelasannya :

         Pada ekstraksi padat-cair, satu atau beberapa kornponen yang dapat larut dipisalikan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar terutama di bidang industri bahan alami dan makanan, misalnya untuk memperoleh :

• Bahan-bahan aktif dari tumbuhan atau organ – organ binatang untuk keperluan farmasi 
• Gula dari umbi 
• Minyak dari biji-bijian 
• Kopi dari biji kopi

         Pengambilan garam-garam logam dari pasir besi adalah juga ekstraksi padat-cair (disebut leaching). Proses ini merupakan ekstraksi yang digabungkan dengan reaksi kimia. Dalam hal ini ekstrak, dengan bantuan suatu asam anorganik misaInya, dikonversikan terlebih dahulu ke dalam bentuk yang larut. Pembilasan filter dan pelarutan pada proses rekristalisasi bahan padat juga dianggap  sebagaiekstraksi padat-cair dalam arti yang luas. Ekstrak yang akan dipisahkan, berbentuk padat diuapkan atau cair, dapat terkurung dalam bahan ekstraksi atau berada dalam sel-sel (khususnya pada bahan-bahari nabati dan hewani). Dalam keadaan-keadaan tersebut bahan ekstraksi bukanmerupakan substansi yang homogen, melainkan berpori dan berkapiler banyak.
          Pada ekstraksi, yaitu ketika bahan ekstraksi dicampur dengan pelarut, maka pelartit menembus kapiler-kapiler dalam bahan padat dan melarutkan ekstrak. Larutan ekstrak dengan konsentrasi yang tinggi terbentuk di bagian dalam bahan ekstraksi. Dengan cara difusi akan tedadi kesetimbangan konsentrasi antara larutan tersebut dengan larutan di luar bahan padat. Karena adanya gaya adhesi setelah pemisahan larutan ekstrak, akan selalu tertinggal larutan ektrak dalam kuantitas tertentu di dalam bahan ekstraksi.
          Untuk memperoleh efisiensi yang tinggi pada tiap tahap ekstraksi, perlu diusahakan agar kuantitas cairan yang tertinggal sekecil mungkin. Biasanya hal ini dapat dilakukan dengan membiarkannya menetes keluar arang dengan cara penekanan atau sentrifugasi). Ka- rena alasan ekonomi dan pelestarian lingkungan, seringkali sisa pelarut yang tertinggal dalam rafinat dipisahkan (misalnya dengan pemanasan langsung menggunakan kukus) dan diambil kembali pada akhir proses ekstraksi. Untuk mencapai unjuk keda ekstraksi atau kecepatan ekstraksi yang tinggi pada ekstraksi padat-cair, syarat-syarat berikut harus dipenuhi:

• Karena perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fasa padat dan fasa cair, maka bahan itu perlu sekali memiliki per- mukaan yang seluas mungkin. Ini dapat dicapai dengan rnemperkecil ukuran bahan ekstraksi. Dalam hal itu lintasan-lintasan kapiler, yang harus dilewati dengan cara difusi, menjadi lebih pendek sehingga mengurangi tahanannya. Pada ekstrak terkurung dalarn sel-sel seringkali perlu dibentuk kontak langsungdengan pelarut melalui dinding sel yang dipecahkan. Pemecahan dapat dilakukan misalnya dengan menekan atau menggerus bahan ekstraksi.Untuk alat-alat ekstraksi tertentu harus dijaga agar pada pengecilan bahan ekstraksi, ukuran partikel yang diperoleh tidak menjadi terlalu kecil. Bila hal itu terjadi, tidak dapat dipastikan bahwa bahan ekstraksi cukup permeabel untuk pelarut.
• Kecepatan alir pelarut, sedapat mungkin besar dibandingkan dengan laju alir bahan ekstraksi, agar ekstrak yang terlarut dapat segera diangkut keluar dari permukaan bahan padat. Tergantung pada jenis ekstraktor yang digunakan, hal tersebut dapat dicapai baik dengan pengadukan secara turbulen, atau dengan pemberian laju alir pelarut yang tinggi 
• Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak lebih besar) pada umumnya menguntungkan untuk kerja ekstraksi. 

Alat-alat ekstraksi tak kontinu dan kontinu berikut ini biasanya merupakan bagian dari suatu instalasi lengkap, yang misalnya terdiri atas.

• Alat untuk pengolahan awal (pengecilan ukuran, pengeringan) bahan ekstraksi
• Ekstraktor yang sebenamya o Perlengkapan untuk memisahkan (dengan penjernihan atau penyaringan) larutan ekstrak dari rafinat (seringkali menyatu dengan ekstraktor)
• Peralatan untuk mengisolasi ekstrak atau meningkatkan konsentrasi larutan ekstrak dan memperoleh kembali pelarut (dengan cara penguapan).

Demikian penjelasan tentang ekstraksi padat-cair semoga bermanfaat. .

Kriteria Penyiapan Bahan yang di Ekstrak

• Selektivitas Pelarat hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen-komponen lain dari bahan ekstraksi. Dalam praktek, terutama pada ekstraksi bahan-bahan alami, sering juga bahan lain (misalnya lemak, resin) ikut dibebaskan bersama-sama dengan ekstrak yang diinginkan. Dalam hal itu larutan ekstrak tercemar yang diperoleh harus dibersihkan, yaitu misalnya diekstraksi lagi dengan menggunakan pelarut kedua.
• Kelarutan Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar (kebutuhan pelarut lebih sedikit).
• Kemampuan tidak salingbercampur Pada ekstraksi cair-cair, pelarut tidak boleh (atau hanya secara terbatas) larut dalam bahan ekstraksi.
• Kerapatan Terutama pada ekstraksi cair-cair, sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang besar antara pelarut dan bahan ekstraksi. Hal ini dimaksudkan agar kedua fasa dapat dengan mudah dipisahkan kembali setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat). Bila beda kerapatannya kecil, seringkali pemisahan harus dilakukan dengan menggunakan gaya sentrifugal (misalnya dalam ekstraktor sentrifugal).
• Reaktivitas Pada umumnya pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada komponenkornponen bahan ekstarksi. Sebaliknya, dalam hal-hal tertentu diperlukan adanya reaksi kimia (misalnya pembentukan garam) untuk mendapatkan selektivitas yang tinggi. Seringkali Ekstraksi juga disertai dengan reaksi kimia. Dalam hal ini bahan yang akan dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan. 
• Titik didih Karena ekstrak dan pelarut biasanya harus dipisahkan dengan cara penguapan, destilasi atau rektifikasi, maka titik didit kedua bahan itu tidak boleh terlalu dekat, dan keduanya tidak membentuk ascotrop. Ditinjau dari segi ekonomi, akan menguntungkan jika pada proses ekstraksi titik didih pelarut tidak terlalu tinggi (seperti juga halnya dengan panas penguapan yang rendah).
• Kriteria yang lain Pelarut sedapat mungkin harus o Murah o Tersedia dalam jumlah besar - tidak beracun o Tidak dapat terbakar o Tidak eksplosif bila bercampur dengan udara - tidak korosif o Tidak menyebabkan terbentuknya emulsi - memiliki viskositas yang rendah o Stabil secara kimia dan termis.

Istilah-Istilah Umum Digunakan dalam Teknik Ekstraksi

Istilah-istilah berikut ini umumnya digunakan dalam teknik ekstraksi :

• Bahan ekstraksi : Campuran bahan yang akan diekstraksi
• Pelarut (media ekstraksi) : Cairan yang digunakan untuk melangsungkan ekstraksi
• Ekstrak : Bahan yang dipisahkan dari bahan ekstraksi
• Larutan ekstrak : Pelarut setelah proses pengambilan ekstrak
• Rafinat (residu ekstraksi) : Bahan ekstraksi setelah diambil ekstraknya
• Ekstraktor : Alat ekstraksi
• Ekstraksi padat-cair : Ekstraksi, dari bahan yang padat
• Ekstraksi cair-cair (ekstraksi dengan pelarut = Solvent extraction) : Ekstraksi dari bahan ekstraksi yang cair