LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI KONDENSOR SISTEM DISTILASI ETANOL DENGAN MENAMBAHKAN SISTEM SIRKULASI AIR PENDINGIN

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI KONDENSOR SISTEM DISTILASI ETANOL DENGAN MENAMBAHKAN SISTEM SIRKULASI AIR PENDINGIN"

Hamdani Santoso
6 tahun lalu
Tontonan:

1 LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI KONDENSOR SISTEM DISTILASI ETANOL DENGAN MENAMBAHKAN SISTEM SIRKULASI AIR PENDINGIN Disusun oleh: BENNY ADAM DEKA HERMI AGUSTINA DONSIUS GINANJAR ADY GUNAWAN I I I I PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014

2 perpustakaan.uns.ac.id

5 KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang mana atas rahmat dan karunia-nya penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik. Penyusunan Laporan Tugas Akhir bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat yang harus dilaksanakan mahasiswa dalam menyelesaikan Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Laporan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan data-data yang diambil dari hasil percobaan yang telah dilakukan. Melalui kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Program Studi DIII Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Ir. Arif Jumari, M.Sc., selaku dosen pembimbing Tugas Akhir. 3. Orang tua yang telah memberikan doa dan semangat kepada kami. 4. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca untuk kesempurnaan laporan ini. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun khususnya dan bagi para pembaca umumnya. Surakarta, Agustus 2014 (Penyusun) v

6 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Pengesahan... ii Lembar Konsultasi... iii Kata Pengantar... v Daftar Isi... vi Daftar Tabel... viii Daftar Gambar... ix Daftar Simbol... x Intisari... xi BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan... 2 D. Manfaat... 2 BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka... 3 A.1. Perpindahan Panas... 3 A.2. Alat Penukar Panas (Heat Exchanger)... 3 A.3. Alat Penukar Panas Kompak.. 4 A.4. Radiator... 6 B. Kerangka Pemikiran... 8 BAB III METODOLOGI A. Rangkaian Kegiatan... 9 B. Alat dan Bahan C. Desain Alat D. Lokasi Pembuatan vi

7 E. Langkah Kerja BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil A.1. Desain Alat A.2. Pengoperasian Alat A.3. Pengujian B. Pembahasan BAB V PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran Daftar Pustaka Lampiran... L-1 vii

8 DAFTAR TABEL Tabel IV.1 Hasil Pengukuran Temperatur Sistem Sirkulasi pada Sistem Pendingin Air Kondensor pada Distilasi Etanol.. 18 Tabel IV.2 Analog Suhu Rata-rata pada Beberapa Percobaan Tabel IV.3 Analog Perhitungan Desain dan Percobaan Tiap Tanggal Percobaan.. 19 viii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Susunan Pelat-Sirip Gambar II.2 Pipa Tunggal Bersirip... 5 Gambar II.3 Skema Kerangka Pemikiran... 8 Gambar III.1 Rangkaian Alat Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Gambar IV.1 Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor. 15 ix

10 DAFTAR SIMBOL Q = Panas (kj/jam) m = Massa (kg) Hv = Heating Value (kj/jam) Thi = Temperatur air panas masuk radiator (K) Tho = Temperatur air dingin keluar radiator (K) Tci = Temperatur udara dingin masuk radiator (K) Tco =Temperatur udara panas keluar radiator (K) A = Luas permukaan (m 2 ) T LMTD = Log Mean Temperature Difference (K) k = konduktivitas thermal (kj/kg.k) µ = Viscosity (cp) D = Diameter (m) G = Mass Velocity (kg/jam.m 2 ) Re = Bilangan Reynold Pr = Bilangan Prandlt Nu = Bilangan Nusselt hi = Koefisien konveksi fluida panas (w/m 2.K) Cp = Kapasitas panas (kj/kg.k) St = Bilangan Staton ho = Koefisien konveksi fluida dingin (w/m 2.K) U C U D Rd = Koefisien perpindahan panas clean (w/m 2.K) = Koefisien perpindahan panas overall (w/m 2.K) = Fouling factors x

11 INTISARI Benny Adam, Deka Hermi Agustina, Donsius, dan Ginanjar Ady Gunawan Modifikasi Kondensor Sistem Distilasi Etanol Dengan Menambahkan Sistem Sirkulasi Air Pendingin. Program Studi Diploma III Tenik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Perpindahan panas adalah perpindahan energi yang terjadi karena adanya perbedaan temperatur diantara benda atau material. Pada perpindahan panas, energi berpindah dari fluida panas ke fluida dingin. Proses perpindahan panas dalam kondensor terjadi antara uap hasil distilasi yang bertemperatur tinggi dengan air kondensor yang bertemperatur rendah. Panas dari uap berpindah ke air pendingin, hal ini menyebabkan turunnya temperatur uap dan perubahan fase menjadi cair (pengembunan), sedangkan temperatur air pendingin menjadi naik (pemanasan). Karena naiknya temperatur air pendingin selama proses distilasi berlangsung, maka air pendingin harus dibuang dan diganti dengan air pendingin yang baru. Modifikasi kondensor ini bertujuan untuk mendinginkan dan mensirkulasikan air pendingin kondensor, sehingga dapat menghemat penggunaan air. Sistem sirkulasi air pendingin ini terdiri dari radiator, fan dan pompa. Luas permukaan perpindahan panas radiator yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan sebesar 4,7 m 2, sedangkan luas permukaan perpindahan panas radiator yang digunakan sebesar 6 m 2. Radiator yang digunakan berupa radiator bekas yang masih layak pakai. Laju alir pompa yang digunakan sebesar 12 liter/menit. Selama proses distilasi berlangsung, air pendingin kondensor mengalami kenaikan temperatur. Air yang bertemperatur tinggi dialirkan melalui tube dengan bantuan pompa, pada saat bersamaan udara dialirkan melalui dinding radiator dengan menggunakan kipas. Dalam radiator terjadi transfer panas dari air ke udara, hal ini menyebabkan air mengalami penurunan temperatur sedangkan udara mengalami kenaikan temperatur. Air yang telah mengalami penurunan temperatur dialirkan kembali ke dalam kondensor. Proses pendinginan dan sirkulasi dilakukan secara berulang untuk menjaga suhu air pendingin kondensor tetap dingin. Dari hasil pengujian didapatkan koefisien perpindahan panas overall sebesar 141,88 W/m 2.K, fouling factors sebesar 0,0025 dengan T LMTD sebesar 4,52 K dan penurunan temperatur air sebesar 4,62 K. Sedangkan berdasarkan percobaan terakhir (28/06/2014) didapatkan koefisien perpindahan panas overall sebesar 127,6 W/m 2.K dengan T LMTD sebesar 5,03 K dan penurunan temperatur air sebesar 4,6 K. xi

dokumen-dokumen yang mirip

LAPORAN TUGAS AKHIR ALAT DISTILASI BERTINGKAT SKALA LABORATORIUM

LAPORAN TUGAS AKHIR ALAT DISTILASI BERTINGKAT SKALA LABORATORIUM Disusun oleh: ARIF WIBOWO BIAN YOVIETA WIJAYA I8311004 I8311008 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS