operasi pengeringan zat padat

BAB I
PENDAHULUAN

A.    Judul Percobaan

“PERCOBAAN PENGERINGAN ZAT PADAT (DRYING OF SOLIDS)”

B.     Maksud dan Tujuan Percobaan

1. Maksud

Agar mahsiswa/i mengetahui proses pengeringan zat padat (drying of solids)

2. Tujuan Percobaan

Mengetahui bagaimana mengetahui cara kerja proses praktek kerja percobaan pengeringan.

C. Latar Belakang

Operasi pengeringan zat padat yang mengandung cairan (dalam hal ini air) dapat dilakukan pada alat-alat pengering dengan udara sebagai media pengeringan. Operasi ini dapat ditempatkan di dalam alat itu sendiri atau di luar alat pengering. Untuk pekerjaan ini dicapai tray dryer dengan sumber energi udara panas dari electric heater yang dipasang diluar alat percobaan, sebagai penghembus udara dipakai blower yang terpasang satu unit dengan electric heater itu. Alat itu memakai x tray yang nantinya untuk menempatkan zat yang akan dikeringkan secara batch. Saat pengeringan berlangsung, permukaan kontak antara permukaan dengan udara yang selalu basah dengan cairan sampai cairan habis teruapkan seluruhnya

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    Defenisi Percobaan

Operasi pengeringan zat padat yang mengandung cairan (dalam hal ini air) dapat dilakukan pada alat-alat pengering dengan udara sebagai media pengeringan. Operasi ini dapat ditempatkan di dalam alat itu sendiri atau di luar alat pengering. Untuk pekerjaan ini dicapai tray dryer dengan sumber energi udara panas dari electric heater yang dipasang diluar alat percobaan, sebagai penghembus udara dipakai blower yang terpasang satu unit dengan electric heater itu. Alat itu memakai x tray yang nantinya untuk menempatkan zat yang akan dikeringkan secara batch. Saat pengeringan berlangsung, permukaan kontak antara permukaan dengan udara yang selalu basah dengan cairan sampai cairan habis teruapkan seluruhnya.

Pada periode ini, hubungan antara moisture content dengan drying rate dapat berupa garis lurus (linier) atau berupa garis lengkung atau mungkin juga garis lengkung  yang patah. Untuk operasi yang telah mantap (steady state) dengan kondisi adiabatik, kecepatan perpindahan panas dan massa adalah:

Q         = hG. A (t_G – t₁)          ……. (i)

N_A = kG. A ( P_L – P_G)       ……. (ii)

Keterangan:

Q         = Kecepatan perpindahan panas (Btu/jam)

A         = Luas permukaan basah yang kontak dengan udara

tG        = Suhu udara (^OF)

t₁          = Suhu permukaan basah (^OF)

N_A       = Kecepatan penguapan dari permukaan basah ke udara

                (lbmol/jam)

hG       = Koefisien perpindahan panas dari udara ke permukaan basah

kG       = Koefisien perpindahan panas dari permukaan basah ke udara

                 (lb mol/jam)

P_L           = Tekanan parsiil uap air dalam fase gas (atm)

P_G        = Tekanan parsiil uap air dalam gas (atm)

Dari persamaa (i) dan (ii) kecepatan pengeringan tiap satuan luas permukaan basah dapat dinytatakan sebagai:

Persamaan (iii) di atas dapat dipakai untuk menentukan kecepatan pengeringan yang akan dipanaskan dan diletakkan di dalam ruang dryer tersebut. Skema alat tersebut sebagai berikut :

Dari hasil pengolahan data di atas kemudian digambarkan grafik hubungan antara drying rate dengan moisture content, Seperti penguapan, pengeringan adalah proses transfer massa mengakibatkan pemindahan air atau uap air dari aliran proses. While evaporation increases the concentration of nonvolatile components in solution, in drying processes the final product is a solid. Sementara penguapan meningkatkan konsentrasi komponen mudah menguap dalam larutan, dalam proses pengeringan produk akhir padat. Drying processes reduce the solute or moisture level to Proses pengeringan mengurangi zat terlarut atau tingkat kelembaban untuk

• improve the storage and handling characteristics of the product, meningkatkan karakteristik penyimpanan dan penanganan produk,
• maintain product quality during storage and transportation and menjaga kualitas produk selama penyimpanan dan transportasi dan
• reduce freight cost (less water to ship). mengurangi biaya pengiriman (lebih sedikit air untuk kapal).  Pengeringan aplikasi industri menggunakan konduktif dan / atau transfer panas konvektif proses untuk mengurangi konsentrasi komponen volatil sisa dalam aliran proses yang kaya senyawa nonvolatile. Prinsip-prinsip pengeringan padatan yang mirip dengan proses termal lainnya seperti penguapan. Akibatnya, evaporator industri dan sistem pengeringan memiliki kesamaan fungsional, termasuk

• sumber energi,
• untuk memperkenalkan pakan ke dalam sistem pengeringan,
• sistem pengkondisian untuk memastikan bahwa makan dan aliran produk bebas dalam mesin pengering,
• transfer panas dan
• pemisahan uap-produk peralatan.

Gambar 20 : moisture dikemas atau terikat kelembaban

Selain prinsip-prinsip termodinamika hukum Fourier seperti tugas panas, panas-transfer rate dan suhu diferensial, pengering desain dan operasi juga harus mempertimbangkan tiga faktor yang saling terkait yang berdampak pengering pemilihan dan operasi: waktu partikel tinggal, sensitivitas suhu produk dan terikat kelembaban. Kehadiran kelembaban terikat, atau dienkapsulasi, (Gambar 20) - air yang secara kimia terikat pada selulosa, hemiselulosa, lignin atau senyawa yang serupa dan sulit untuk menghapus - meningkatkan waktu tinggal dalam pengering Dalam banyak kasus temperatur juga harus ditingkatkan, dapat mempengaruhi kualitas produk suhu-sensitif.

BAB III

MATERI DAN METODA

A. Materi

      - Alat.

                     - Alat pengering ( Dryer ).

                     - Stop watch.

                     - Timbangan disebelah dalam pengering. 

                     - Dry bulb temperature. 

                     - Wet bulb temperature.

                     - Pengaris.

            -  Bahan.

                     - Roti tawar

B. Metoda

  Prosedur Kerja :

-       Diukur sample dengan mengunakan penggaris dan  ditimbang beratnya, kemudian dimasukkan ke dalam wadah penampungan empat persegi pajang.

-       Diatur temperatur diadalam alat pengering dan ukur dry bulb dan wet bulb temperatur.

-       Diletakan sampel di atas try timbangan sebelah dalam pengering dan diamaiti perubahan berat pada setiap pengamatan.

-       Diamati dry bulb temperature dan wet bulb temperature di dalam dryer pada setiap pengamatan.

-       Dicatat hasilnya.

-       Di  hentikan waktu pengeringan apabila berat sampel sudah sama sampai empat kali.

-       Diacatat berat sampel dengan cara berat akhir dari sampel adalah berat  tanpa air dan sesudah sampel didinginkan  pada temperatur ruangan.

                                                          

BAB IV
DATA PENGAMATAN

·         Ukuran Sampel ; P = 5 cm, L = 4 cm, T = 1 cm.

·         Berat sampel ; 4.98  grm

NO	Meassurements
	Time menit  ( T )	Weight Q  ( gram )	Dry  Bulb Temperatur ( 0C ) t	Wet  Bulb Temperatur ( oC )tw
1	0	4.98	29	28
2	4	4.64	94	35
3	8	4.29	105	43
4	12	4.03	90	49
5	16	3.38	95	52
6	20	3.66	93	57
7	24	3.55	94	59
8	28	3.44	93	62
9	32	3.33	93	63
10	36	3.26	90	64
11	40	3.17	92	65
12	44	3.12	96	66
13	48	3.03	95	67
14	52	2.99	98	69
15	56	2.93	97	70
16	60	2.93	99	71
17	64	2.93	100	72
18	68	2.93	100	73

B.     Tabulasi Data

PERHITUNGAN
NO	Luas permukaan Sampel ( A ) cm2	( m ) gram/jam	Drying date RC gram/cm2h jam	Mousture w	H Kkal/cm2                                jam OC
1	58	30,597	0,5279	0,699	290,82
2	58	25,52	0,440	0,583	4,111
3	58	20,298	0,349	0,461	3,111
4	58	16,417	0,283	0,375	3,806
5	58	13,43	0,2316	0,307	2,968
6	58	10,895	0,187	0,249	2,876
7	58	9,253	0,1594	0,2116	2,513
8	58	7,611	0,1312	0,174	2,333
9	58	5,97	0,102	0,1369	1,8915
10	58	4,925	0,0849	0,1126	1,8006
11	58	3,582	0,0617	0,0819	1,2610
12	58	2,835	0,048	0,064	0,8984
13	58	1,4925	0,0257	0,03412	0,5060
14	58	0,8955	0,0154	0,0204	0.293
15	58	0	0	0	0
16	58	0	0	0	0
17	58	0	0	0	0
18	58	0	0	0	0

BAB VI
 KESIMPULAN

1. Kesimpulan

         Dari hasil percobaan modul pengeringan  zat padat dengan sampel roti tawar dengan ukuran luas permukaan 58 cm² yang kami lakukan, maka kami dapat memberikan kesimpulan :

1.      bahwa kecepatan pengering dapat dipengaruhi oleh temperatur dan ukuran sampel.

2.      Apa bila temperatur tinggi maka waktu yang di butuhkan untuk pengeringan suatu sampel sedikit.

DAFTAR PUSTAKA

Geankoplis, C. J., 1993,Transport Processes and Unit Operation, 3nd Edition, Prentice Hall, Inc, U.S.A

McCabe, W. L., and J. C., Smith. 1999.Operasi Teknik Kimia, edisi keempat,  jilid 2, Erlangga, Jakarta