BAB I PENDAHULUAN 1.1 TUJUAN PERCOBAAN

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 TUJUAN PERCOBAAN Adapun tujuan dari percobaan yang dilakukan adalah penentuan kecepatan pengeringan zat/bahan (moisture content/zat bahan) di dalam alat pengering. 1.2 LANDASAN TEORI DEFINISI PENGERINGAN Pada umumnya, pengeringan (drying) zat padat berarti pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair lain dari bahan padat, sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah ysng dapat diterima. Pengeringan biasanya merupakan langkah terakhir dari sederetan operasi, dan hasil pengeringan biasanya lali siap untuk dikemas. Pemisahan air atau zat cair lain dari zat padat dilakukan dengan memeras zat cair itu secara mekanik hinga ke bahkeluar, atau dengan pemisah sentrifugal atau dengan penguapan secara termal. Pemisahan zat cair secara mekanik biasanya lebih murah biayanya, dan karena itu biasanya kandungan zat cair itu diturunkan terlebih dahulu sebanyak-banyaknya dengan cara itu sebelum mengumpankan ke pengering panas. Kandungan zat cair di dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahanlain. Kadang-kadang bahan yang tidak mengandung zat cair sama sekali disebut kering tulang (bone dry). Namun, pada umumnya zat padat masih mengandung sedikit persen air, atau batu bara kering kira-kira 4 % dan kasein kering kira-kira 8%. Pengeringan adalah suatu istilah yang relatif dan hanya mengandung arti bahwa terdapat pengurangan kadar zat cair dari suatu nilai awal mnjadi suatu nilai akhir yang dapat diterima. Zat padat yang akan dikeringkan biasanya terdapat dalam berbagai bentuk serpih (flake), bijian (granule), kristal (crystal), serbuk (powder), lempeng (slab)

2 atau lembaran senambung (continuous shet) dengan sifat-sifat yang mungkin sangat berbeda satu sama lain. Zat cair yang akan diuapkan itu mungkin terdapat pada permukaan zat padat, sebagaimana dalam hal kristal, bisa pula seluruhnya terdapat di dalam zat padat, misalnya pada pemisahan zat pelarut dari lembaran polimer atau sebagian di luar, sebagian di dalam. Umpan terhadap beberapa pengering mungkin berupa zat cair di mana zat padat itu melayang sebagai partikel atau mungkin pula berbentuk larutan. Hasil pengeringan ada yang tahan terhadap penanganan kasar dan lingkungan yang sangat panas, tetapi ada pula yang memerlukan penanganan yang hati-hati pada suhu rendah atau sedang. Oleh karena itu, pengering yang terdapat di pasaran sangat banyak macam ragamnya. Perbedaannya satu sama lain terutama terletak dalam hal cara memindahkan zat padat di dalam zone pengeringan dan dalam cara perpindahan kalor. Kecepatan pengeringan dikendalikan oleh kecepatan pemindahan panas dari medium yang memberikan panas dan kecepatan difusi air dari dalam bahan ke medium yang membawa uap (medium pengering ). Pengeringan dilakukan untuk mencapai sasaran, yaitu : 1. mengurangi biaya transport 2. Agar mudah ditangani dan mudah penggunaannya 3. Untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu seperti tahan lama pada penyimpanan (pengawetan), mudah mengalir, dan tidak mudah rusak 4. Menghindari bahaya korosi akibat adanya air KlASIFIKASI PENGERINGAN Cara yang sederhana untuk mengklasifikasikan alat pengering dibagi 2 jenis, yaitu: 1. Pengering di mana zat padat bersentuhan langsung dengan gas panas (biasanya udara) atau disebut juga pengeringan adiabatik. 2. Pengering di mana kalor perpindahan ke zat padat dari suatu medium luar, misalnya uap yang terkontaminasi biasanya melalui permukaan logam yang bersentuhan dengan zat padat. Pengeringan ini disebut nondiabatik.

3 Dalam pengering adiabatik, zat padat itu bersntuhan dengan gas menurut salah satu cara berikut ini: 1. gas ditiupkan melintas permukaan hamparan atau lembaran zat padat, atau melintasi satu atau kedua sisi lembaran atau film sinambung. Proses ini disebut pengeringan dengan sirkulasi silang (cross-circulation drying). 2. gas ditiupkan melalui hamparan zat padat butiran kasar yang ditempatkan di atas ayak pendukung. Cara ini disebut pengeringan sirkulasi tembus (throughcirculation drying). Sebagaimana juga dalam hal pengeringan sirkulasi silang, di sini pun kecepatan gas harus rendah untuk mencegah terjadinya pembawaikutan (entrainment) terhadap partikel zat padat. 3. zat padat disiramkan ke bawah melalui suatu arus gas yang bergerak perlahanlahan ke atas; kadang-kadang dalam hal ini terdapat pembawaikutan yang tidak dikehendaki daripada pertikel halus oleh gas. 4. gas dialirkan melalui zat padat dengan kecepatan yang cukup untuk memfluidisasikan hamparan. 5. zat padat seluruhnya dibawa ikut dengan arus gas kecepatan tinggi dan diangkut secara pneumatik dari peranti pencampuran ke pemisah mekanik. Dalam pengeringan nonadiabatik, satu-satunya gas yang harus dikeluarkan ialah uap air atau uap zat pelarut, walaupun kadang-kadang sejumlah kecil gas penyapu dilewatkan melalui unit itu.pengering-pengering nonadiabatik dibedakan menurut caranya zat padat itu berkontak dengan permukaan panas atau sumber kalor lainnya, yaitu: 1. zat padat dihamparkan di atas suatu permukaan gorizontal yang stasioner atau bergerak lambat dan dimask hingga kering. Pemanas permukaan itu dapat dilakukan dengan listrik atau dengan fluida perpindahan kalor seperti uap atau air panas. Atau, pemberian kalor itu dapat pula dilakukan dengan pemanas radiasi yang ditempatkan di atas zat padat itu. 2. zat padat itu bergerak di atas permukaan panas, yang biasanya berbentuk silinder, dengan bantuan pengaduk atau konveyor sekrup (screw conveyor) atau konveyor dayung (paddle conveyor).

4 3. zat padat penggelincir dengan gaya gravitasi di atas permukaan panas yang miring atau dibawa naik bersama permukaan itu selama suatu waktu tertentu dan kemudian diluncurkan lagi ke suatu lokasi baru. Peralatan pengering dapat juga dikelompokkan menurut bentuk dan sifat bahan yang ditangani. Berdasarkan ini dapat dikelompokkan pengeringan seperti berikut: I. Materials in sheet or mass carried through on conveying or trays A. Batch dryers 1. Atmospheric compartment 2. Vacuum tray B. Continous dryers 1. Tunnel II. Granular or loose materials A. Rotary dryers 1. Standard rotary 2. Roto-louver B. Turbo dryers C. Conveyor dryers D. Filter-dryer combinations III. Material in continuous seets A. Cylinder dryers B. Festoon dryers IV. Pastes and sludges A. Agitator dryers 1. Atmospheric 2. Vacuum V. Materials in solution A. Drum dryers 1. Atmospheric 2. Vacuum

5 B. Spray dryers VI. Special methods A. Infrared radiation B. Dielectric heating C. Vaporization-From ice PERALATAN PENGERINGAN 1. Pengering Zat Padat a. Pengering talam Pengering talam sangat bermanfaat bila lju produksi kecil. Alat ini dapat digunakan untuk mengeringkan segala macam bahan, tetapi karena memerlukan tenaga kerja untuk pemuatan dan pengosongan, biaya operasinya agak mahal. Alat ini biasanya diterapkan untuk pengeringan bahan-bahan bernilai tinggi seperti zat warna dan bahan farmasi. Pengeringan dengan sirkulasi udara menyilang lapisan zat padat biasanya lambat, dan siklus pengeringan pun panjang. Pengering talam dapat beroperasi dalam vakum, kadang-kadang dengan pemanasan tak langsung. Talam itu mungkin terletak di atas platplat logam bolong yang dilalui uap atau air panas atau kadang-kadang memiliki ruang lagi untuk fluida pemanas. Uap dari zat padat dikeluarkan dengan ejektor atau pompa vakum. b. Pengering konveyor-tabir Pengering konveyor tabir dapat menangani berbagai zat padat secara kontinu dan tanpa penanganan kasar, biasanya sedang, dan konsumsi uap sangat rendah, biasanya 2 lb uap per pon air yang menguap. Udara dapat disirkulasikan ulang dan diventilasikan keluar dari masing-masing bagian secara terpisah atau dilewatkan dari satu bagian ke bagian lain secara lawan-arah terhadap zat padat.s c. Pengering menara Pengering menara terdiri dari sederetan talam bundar yang dipa.sang bersusun ke atas pada suatu poros tengah yang berputar.

6 Umpan padat dijatuhkan pada talam teratas dan dikenakan pada arus udara panas atau gas yang mengalir melintas talam. Zat padat itu lalu dikikis keluar dan dijatuhkan ke talam berikut di bawanya. Zat padat itu menempuh jalan seperti itu melalui pengering, sampai keluar sebagai hasil yang kering dari dasar menara. Aliran zat padat dan gas bisa searah dan bisa pula lawan-arah. d. Pengering putar Pengering putar terdiri dari sebuah selongsong berbentuk silinder yang berputar, horizontal, atau agak miring ke bawah ke arah luar. Umpan basah masuk dari satu ujung silinder; bahan kering keluar dari ujung yang satu lagi. Pada waktu selongsong berputar, sayap-sayap yang terdapat di dalam mengangkat zat padat itu dan menyiramkan ke bawah melalui bagian dalam selongsong. Pengering putar ada yang dipanaskan dengan kontak langsung gas dengan zat padat dengan gas panas yang mengalir melalui mantel luar atau dengan uap yang kondensasi di dalam seperangkat tabung longitudinal yang dipasangkan padat permukaan dalam selongsong. e. Pengering Konveyor-sekrup Pengering Konveyor-sekrup adalah suatu pengering kontinu kalor tak langsung, yang terdiri dari sebuah konveyor-sekrup horizontal yang terletak di dalam suatu selongsong bermantel berbentuk silinder. Zat padat yang diumpankan di satu ujung diangkut perlahan-lahan melalui zone panas dan dikeluarkan dari ujung yang satu lagi. Uap yang keluar disedot melalui pipa yang dipasangkan pada atap selongsong. Selongsong memiliki diameter 3 sampai 24 inch. dan panjangnya sampai 2 ft. f. Pengering hamparan-fluidisasi Pengering di mana zat padatnya difluidisasikan dengan gas pengering banyak digunakan dalam berbagai masalah pengeringan. Partikel-partikel zat padat difluidisasikan dengan udara atau gas di dalam unit hamparan-hamparan (boilingg bed). Pencampuran dan

7 perpindahan kalor berlangsung sangat cepat. Umpan basah masuk dari atas hamparan; hasil kering keluar dari samping; di dekat dasar. 2. Pengering Larutan dan Bubur a. Pengering semprot Pengering semprot, bubur atau larutan didispersikan ke dalam arus gas panas dalam bentuk kabut atau tetesan halus. Kebasahan akan menguap dengan cepat dari tetesan itu dan meninggalkan partikelpartikel zat padat kering yang lalu dipisahkan dari arus gas. Aliran zat cair dan gas itu bisa searah, bisa lawan-arah, atau merupakan gabungan keduanya di dalam satu unit. Tetesan-tetesan itu dibentuk di dalam kamar pengering berbentuk silinder degan nosel tekanan, dengan nosel dua fluida atau di dalam pengering ukuran besar dengan kecepatan tinggi. Keuntungan pokok dari pengering semprot adalah bahwa waktu pengeringannya sangat singkat, sehingga memungkinkan pengeringan bahan-bahan yang peka panas dan menghasilkan partikel-partikel berbentuk bola pejal maupun bolong. Pengering semprot memiliki keuntungan pula dalam menghasilkan langsung dari larutan, bubur, atau tapal encer suatu hasil kering yang siap untuk dikemas. Pengering semprot dapat menggabungkan fungsi evaporasi, kristalisator, pengering, unit penghalus dan unit klasifikasi. b. Pengering film tipis Efisiensi termal pengering film tipis biasanya tinggi, dan kehilangan zat padatnya pun kecil karena dalam hal ini tidak ada atau hamper tidak ada gas yang harus disedot melalui unit itu. Alat ini sangat bermanfaat untuk memulihkan pelarut dari hasil zat padat. Alat ini relative mahal dan luas permukaan perpindahan kalornya terbatas. Laju pengumpanan yang wajar, untuk umpan yang basah air atau basah pelarut, biasanya berkisar antara 2 sampai 4 lb/ft 2 jam.

8 c. Pengering tromol Pengering tromol terdiri dari satu rol logam atau lebih yang di panaskan di mana lapisan tipis zat cair dipanaskan di luar tromol itu sampai kering. Zat padat kering dikikis dari rol itu pada waktu rol itu beputar dengan perlahan-lahan.

9 BAB II METODE PERCOBAAN II.1 ALAT DAN BAHAN a. Alat Adapun alat-alat yang digunakan dala percobaan pengeringan ini adalah: 1. Oven Pengering 2. Stopwatch 3. Timbangan di bagian dalam oven pengering 4. Dry-bulb temperatur 5. Wet-bulb temperatur b. Bahan Adapun bahan yang digunakan dalam percobaan pengeringan ini adalah: 1. Daun Nilam II.2 PROSEDUR KERJA Berikut ini prosedur kerja yang dilakukan dalam percobaan pengeringan ini adalah sebagai berikut: 1. Sediakan daun nilam yang akan dikeringkan 2. Lalu bentuk daun nilam tersebut sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan

10 3. Kemudian, sambungkan oven pengering ke arus listrik dan switch-on kan power supply oven pengering, lalu atur temperatur operasi sebesar 85 C dan switch-on kan motor 4. Setelah itu, switch-on kan wet bulb temperature dan dry bulb temperature kemudian letakkan daun nilam di atas timbangan pada bagian dalam oven pengering lalu catat massanya. 5. Lakukan terus pencatatan massa bahan (daun nilam), wet bulb temperature dan dry bulb temperature secara berkala dengan selang waktu 2 menit hingga massa bahan tidak berubah lagi (konstan) sebanyak 3 kali. 6. Apabila telah selesai melakukan pengeringan terhadap sampel (daun nilam), maka switch-off kan wet bulb temperature dan dry bulb temperature, switchoff kan motor, lalu switch-off kan pula power supply. 7. Pastikan tidak ada lagi aliran arus listrik pada oven pengering.

11 BAB IV DATA PENGAMATAN no Waktu Berat Dry bulb Wet bulb

12 I. Menghitung nilai W Data 1 sampai data 7 W Qn 1 Qo BAB V ANALISA DATA 1. Dik : Qn 5,6 gram Qo 5,2 gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 5,6 gram 1 5,2 gram,8 2. Dik : Qn 5,2 gram

13 Qo 4,99 gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 5,2 gram 1 4,99 gram,6 3. Dik : Qn 4,99 gram Qo 4,72 gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 4,99 gram 1 4,72 gram,57 4. Dik : Qn 4,72 gram Qo 4,55gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 4,72 gram 1 4,55 gram,37 5. Dik : Qn 4,55 gram Qo 4,38 gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 4,55 gram gram, Dik : Qn 4,38 gram Qo 4,19 gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 4,38 gram 1 4,19 gram, Dik : Qn 4,19 gram Qo 4,5 gram Dit : W...? Qn Jb: W 1 Qo 4,19 gram 1 4,5 gram

14 II.,35 Menghitung nilai M Data 1 sampai 7 t 2 menit,33 jam 1. Dik : m 1 5,6 gram m 2 5,2 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 5,6 5,2) gram.33 jam 1,212 gram /jam 2. Dik : m 1 5,2 gram m 2 4,99 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 5,2 4,99) gram.33 jam,91 gram /jam 3. Dik : m 1 4,99 gram m 2 4,72 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 4,99 4,72) gram.33 jam 8,18 gram /jam 4. Dik : m 1 4,72 gram m 2 4,55 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 4,72 4,55) gram.33 jam 5,15 gram /jam 5. Dik : m 1 4,55 gram m 2 4,19 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 4,55 4,19) gram.33 jam 5,75 gram /jam

15 III. 6. Dik : m 1 5,6 gram m 2 5,2 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 5,6 5,2) gram.33 jam 1,212 gram /jam 7. Dik : m 1 4,19 gram m 2 4,5 gram Dit : M...? m1 m2 Jb: W t ( 4,19 4,5) gram.33 jam 4,243 gram /jam Menghitung nilai Q Q M. λ λ 548,2 kkal / kg,5482 kkal / gram 1. Dik : M 1,212 gram / jam Dit : Q...? Jb: Q M. λ 1,212 gram/jam.,5482 kkal/gram.6645 kkal/jam 2. Dik : M,991 gram / jam Dit : Q...? Jb: Q M. λ,991 gram/jam.,5482 kkal/gram,4984 kkal/jam 3. Dik : M 8,1818 gram / jam Dit : Q...? Jb: Q M. λ 8,1818 gram/jam.,5482 kkal/gram 4,4853 kkal/jam 4. Dik : M 5,1515 gram / jam Dit : Q...? Jb: Q M. λ 5,1515 gram/jam.,5482 kkal/gram 2,8241 kkal/jam 5. Dik : M 5,1515 gram / jam

16 Dit : Q...? Jb: Q M. λ 5,1515 gram/jam.,5482 kkal/gram 2,8241 kkal/jam 6. Dik : M 5,7576 gram / jam Dit : Q...? Jb: Q M. λ 5,7576 gram/jam.,5482 kkal/gram 3,1563 kkal/jam 7. Dik : M 4,2424 gram / jam Dit : Q...? Jb: Q M. λ 4,2424 gram/jam.,5482 kkal/gram 2,3257 kkal/jam IV. Menghitung nilai h M x h A. ( t tw) Q A. ( t tw) A 57.7 cm 2 1. Dik : Q,6645 kkal/jam t 34 C t w 25, C Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw),6645 kkal / jam (34 C 25.2 C),6645kkal / jam (8,8 C),13 kkal/jam.cm C 2. Dik : Q,4984 kkal/jam t 7 C t w 36 C Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw),4984 kkal / jam (7 C 36 C),6645kkal / jam (34 C),3 kkal/jam.cm C 3. Dik : Q 4,4853 kkal/jam t 7 C t w 44,1 C

17 Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw) 4,4853kkal / jam (14 C 44.1,6645kkal / jam (59,9 C),13 kkal/jam.cm C 4. Dik : Q 2,8241 kkal/jam t 11 C t w 45,8 C Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw) 2,8241kkal / jam (112 C ,8241kkal / jam (66,2 C),7 kkal/jam.cm C 5. Dik : Q 2,8241 kkal/jam t 18 C t w 44,9 C Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw) 2,8241kkal / jam (18 C 44,9 2,8241kkal / jam (63,1 C),8 kkal/jam.cm C 6. Dik : Q 3,1563 kkal/jam t 19 C t w 43,9 C Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw) 3,1563 kkal / jam (13 C 43,9 3,1563 kkal / jam (59,1 C),9 kkal/jam.cm C 7. Dik : Q 2,3257 kkal/jam C) C) C) C)

18 t 97 C t w 42,7 C Dit : h? Q Jb : h A. ( t tw) 2,3257 kkal / jam (97 C 42,7 2,3257kkal / jam (54,3 C),7 kkal/jam.cm C C) V. Menghitung nilai Rc h.( t tw) Rc λ 548,2 kkal / kg,5482 kkal / gram 1. Dik : h,13 kkal/jam. cm 2. C t 34 C t w 25, C h.( t tw) Dit : Rc (,13kkal / jam. cm. C)(34 C 25,2 C),5482kkal / gram,21 2. Dik : h,3 kkal/jam. cm 2. C t 7 C t w 36 C h.( t tw) Dit : Rc (,3kkal / jam. cm. C)(7 C 36 C),5482kkal / gram, Dik : h,13 kkal/jam. cm 2. C t 14 C t w 44,1 C h.( t tw) Dit : Rc (,13kkal / jam. cm. C)(14 C 44,1 C),5482kkal / gram, Dik : h,7 kkal/jam. cm 2. C t 12 C t w 45.8 C

19 h.( t tw) Dit : Rc (,7 kkal / jam. cm. C)(112 C 45,8 C),5482kkal / gram, Dik : h,8 kkal/jam. cm 2. C t 18 C t w 44,9 C h.( t tw) Dit : Rc (,8kkal / jam. cm. C)(18 C 44,9 C),5482kkal / gram, Dik : h,9 kkal/jam. cm 2. C t 13 C t w 43,8 C h.( t tw) Dit : Rc (,8kkal / jam. cm. C)(13 C 43,8,5482kkal / gram,998 C) 7. Dik : h,7 kkal/jam. cm 2. C t 97 C t w 42,7 C h.( t tw) Dit : Rc (,7 kkal / jam. cm. C)(97 C 42,7 C),5482kkal / gram,735 no waktu berat Dry bulb Wet bulb W M Q ha Rc

20

21

22