Makalah Modul Tray Drying

8/17/2019 Makalah Modul Tray Drying

1/46

LAPORAN PRAKTIKUM

UNIT OPRERASI BIOPROSES 2

TRAY DRYING

Disusun Oleh

KELOMPOK 6

Adithya Fernand Sitrus !"#6$$%%6$

Fa&hri Ra'i&i !"#6$$%%(!

Snia Li)es !"#6$!2!$2

Ulina Ayu Pan*esti !"#6$$%%26

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNI+ERSITAS INDONESIA

2#!6

1


2/46

KATA PEN,ANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan YME, karena berkat rahmat

dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah ini berisikan

tentang laporan percobaan pada praktikum ‘Tray Drying’ pada mata kuliah

Praktikum nit !perasi "ioproses. Percobaan ini dilakukan di #aboratorium

Proses, $epartemen Teknik %imia, ni&ersitas 'ndonesia.

Terima kasih kami ucapkan kepada dosen kami yang kami hormati Eny

%usrini selaku pembimbing mata kuliah Praktikum nit !perasi "ioproses yang

telah membimbing kami selama pembuatan makalah ini( asisten laboratorium dan

teman-teman $epartemen Teknik %imia khususnya angkatan )*+ yang selalu

mendukung dan membantu proses penyelesaian makalah ini( dan semua pihak

yang terlibat dalam pembuatan makalah yang tidak dapat kami sebutkan satu per

satu di sini.

emua ide dan isi dari karya ini terinspirasi dari keadaan masyarakat

'ndonesia dan kami bermaksud untuk meningkatkan kualitas lingkungan di

'ndonesia. emoga makalah ini akan bermanaat bagi /arga ni&ersitas

'ndonesia pada khususnya dan masyarakat 'ndonesia pada umumnya disamping

sebagai salah satu tugas mata kuliah Pencegahan Pencemaran

$epok, 0pril )*+1

Penulis,

1


3/46

DAFTAR ISI

%0T0 PEN20NT03.......................................................................................... i

$04T03 ''....................................................................................................... ii

"0" ' - PEN$05#0N ................................................................................ +

+.+ #atar "elakang ............................................................................................ +

+.) 3umusan Masalah......................................................................................... )

+. Tujuan............................................................................................................ )

+.6 Manaat......................................................................................................... )

"0" '' - TE!3' $003 ..................................................................................

).+ $einisi dan Mekanisme Pengeringan ......................................................... ).) Tray $rying .................................................................................................. 6

). Persamaan Tray $rying................................................................................. 1

).6 %ur&a Pengeringan........................................................................................ 7

"0" ''' - PE38!"00N ................................................................................... 9

.+. 0lat dan "ahan ............................................................................................ 9

.) :ariabel-:ariabel dalam Percobaan ............................................................. 9

. Prosedur Percobaan ...................................................................................... ;

"0" ': - $0T0 $0N PEN2!#050N $0T0 ................................................ ++

6.+ Pengaruh ukuran partikel terhadap pengeringan .......................................... ++

6.) Pengaruh kecepatan udara terhadap pengeringan ........................................ +9

6. Pengaruh Perubahan suhu terhadap Pengeringan ....................................... )<

"0" : = 0N0#''........................................................................................... )


4/46

BAB !

PENDA-ULUAN

!.! Latar Bela&an*

Percobaan ini berkaitan dengan teknik pengeringan dengan judul ‘Tray

$rying>. Pengeringan adalah proses untuk menghilangkan sejumlah cairan &olatil

yang terdapat dalam padatan dengan cara e&aporasi. $i 'ndustri kimia proses

pengeringan adalah salah satu proses yang penting. Proses pengeringan ini

dilakukan biasanya sebagai tahap akhir sebelum dilakukan pengepakan suatu

produk ataupun proses pendahuluan agar proses selanjutnya lebih mudah,

mengurangi biaya pengemasan dan transportasi suatu produk dan dapat

menambah nilai guna dari suatu bahan. $alam industri makanan, proses

pengeringan ini digunakan untuk penga/etan suatu produk makanan.

Mikroorganisme yang dapat mengakibatkan pembusukan makanan tidak dapat

dapat tumbuh pada bahan yang tidak mengandung air, maka dari itu untuk

mempertahankan aroma dan nutrisi dari makanan agar dapat disimpan dalam

/aktu yang lebih lama, kandungan air dalam bahan makanan itu harus dikurangi

dengan cara pengeringan. 8ontoh industri yang mengaplikasikan proses ini, yaitu

industri semen, armasi, dan susu. Pada proses ini terjadi perpindahan massa

?mass transer@ dan perpindahan kalor ?heat transer@ antara udara pengering

dengan bahan padat yang akan dikeringkan.

%onsep perpindahan massa dapat diterapkan dalam pengeringan ?drying @.

$alam percobaan ini pengeringan akan dilakukan untuk mengeringkan suatu

umpan solidAbutiran padat berupa pasir dengan berbagai ukuran menggunakan

unit operasi yang dinamakan tray dryer. Tray dryer adalah alat pengering yangdirancang untuk pengeringan bahan yang membutuhkan /adah. Pada alat ini

terdapat tray yang digunakan sebagai tempat umpan yang dikeringkan. Proses

pengeringan dilakukan pada tray kedua dari atas. Pengeringan dilakukan dengan

mengalirkan udara yang dipanaskan dengan heater dan kemudian mengalir ke

arah tray-tray umpan. dara panas inilah yang akan menguapkan air yang

terkandung dalam umpan yang berupa pasir hingga kering.

1


5/46

!.2 Ru)usan Masalah

Permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah mengenai studi

karakteristik laju pangeringan partikel pasir basah. Pada percobaan ini akan dilihat

pengaruh ukuran partikel, &ariasi temperatur, dan &ariasi laju alir terhadap laju

pengeringan.

!." Tu/uan

Tujuan penulisan makalah

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah

praktikum nit !perasi "ioproses.

Tujuan percobaan

0dapun tujuan dari percobaan yang dilakukan adalahB

+ Menentukan kondisi &ariabel-&ariabel proses operasi pengeringan yang

diperlukan untuk melakukan operasi pengeringan optimum pada proses

pengeringan menggunakan tray dryer .

) Mahasis/a mampu menggunakan Psychrometric Chart .

Mahasis/a mampu memprediksi laju pengeringan suatu padatan basah dalam

suatu persamaan empiris.

6 ntuk mengetahui pengaruh ukuran partikel, &ariasi temperatur, dan &ariasi

laju alir udara terhadap laju pengeringan.

!.$ Man'aat 0enulisan

Manaat dari penulisan makalah ini adalah untuk mendalami pemahaman

terhadap proses pengeringan menggunakan tray dryer. elain itu penulisan ini juga bisa memberikan inormasi mengenai pengaruh ukuran partikel, &ariasi

temperatur, dan &ariasi laju alir udara terhadap laju pengeringan pada tray dryer .

2


6/46

BAB 2

TEORI DASAR

2.! Teri Pen*erin*an

Pengeringan adalah suatu peristi/a perpindahan massa dan energi yang

terjadi dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas

kandungan air yang ditentukan dengan menggunakan gas sebagai luida sumber

panas dan penerima uap cairan (Sumber: Treybal, 198! . $asar proses

pengeringan adalah terjadi penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan

uap air antara udara dan bahan yang dikeringkan. 4aktor-aktor yang

mempengaruhi pengeringan ada ) golongan yaitu aktor yang berhubungan

dengan udara pengering seperti suhu, kecepatan udara, kelembapan, dimana

makin tinggi udara pengering makin cepat pula proses pengeringan berlangsung

dan aktor yang berhubungan dengan bahan yang dikeringkan seperti ukuran

bahan, kadar air a/al bahan. Pengeringan secara mekanis dapat dilakukan dengan

) metode yaituB

+. 8ontinuous drying

uatu pengeringan bahan dimana pemasukan dan pengeluaran bahan

dilakukan terus menerus.

). "atch drying

uatu pengeringan dimana bahan masuk ke alat pengering sampai pengeluaran

hasil kering, kemudian baru dimasukkan bahan yang berikutnya.

Menurut system proses pengeringan dibedakan menjadi ) yaituB

+. $irect drying

Pada system ini bahan dikeringkan dengan cara mengalirkan udara pengering

mele/ati bahan sehingga panas yang diserap diperoleh dari sentuhan langsung

antara bahan dengan udara pengering, biasanya disebut dengan pengeringan

kon&eksi.

). 'ndirect drying

Pada system ini panas pengeringan di dapat dari dinding pemanas yang

bersentuhan dengan bahan yang dikeringkan secara konduksi.

Pengeringan biasanya merupakan langkah terakhir dari sederetan operasi

dan hasil pengeringan biasanya siap dikemas. %andungan Cat cair dalam bahan

3


7/46

yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahan lain. 0da bahan yang tidak

mempunyai kandungan Cat cair sama sekali ?bone dry@. Pada umumnya Cat padat

selalu mengandung sedikit raksi air sebagai air terikat. Dat padat yang akan

dikeringkan biasanya terdapat dalam bentuk serpih, bijian, kristal, serbuk,

lempeng, atau lembaran sinambung dengan siat-siat yang berbeda satu sama

lain. Dat cair yang akan diuapkan bisa terdapat pada permukaan Cat padat seperti

pada kristal, dapat pula seluruh Cat cair terdapat di dalam Cat padat seperti pada

pemisahan pelarut dari lembaran polimer, atau dapat pula sebagian Cat cair di luar

dan sebagian di dalam. ika ditarik garis besarnya, tujuan pengeringan antara lainB

+. 0gar produk dapat disimpan lebih lama.

). Mempertahankan daya isiologik bahan. Mendapatkan kualitas yang lebih baik,

6. Menghemat biaya pengangkutan.

#aju pengeringan dipengaruhi oleh kondisi udara pengering, bentuk dan

ukuran partikel yang dikeringkan. Perpindahan massa terjadi bila terdapat kontak

antara solid dan udara pengering. Prosesnya adalah terjadi perpindahan massa dari

permukaan pertikel kedalam aliran udara pengering.

2.2 Tray Dryin*

$alam percobaan ini pengeringan akan dilakukan untuk mengeringkan

suatu umpan solidAbutiran padat berupa pasir dengan berbagai ukuran

menggunakan unit operasi yang dinamakan tray dryer. Tray dryer adalah alat

pengering yang dirancang untuk pengeringan bahan yang membutuhkan

/adahApan. Pada alat ini terdapat tray-tray yang digunakan sebagai tempat umpan

yang dikeringkan. Proses pengeringan dilakukan pada tray kedua dari atas.Pengeringan dilakukan dengan mengalirkan udara yang dipanaskan dengan heater

dan kemudian mengalir ke arah tray-tray umpan. dara panas inilah yang akan

menguapkan air yang terkandung dalam umpan hingga kering.

0lat pengering tipe rak ?tray dryer@ mempunyai bentuk persegi dan di

dalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan

dikeringkan. Pada umumnya rak tidak dapat dikeluarkan. "eberapa alat pengering

jenis itu rak-raknya mempunyai roda sehingga dapat dikeluarkan dari alat

4


8/46

pengering. 'kan-ikan diletakkan di atas rak yang terbuat dari logam dengan alas

yang berlubang-lubang. %egunaan dari lubang tersebut untuk mengalirkan udara

panas dan uap air.

0lat tersebut juga digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian berupa

biji-bijian. "ahan diletakkan pada suatu bak yang dasarnya berlubang-lubang

untuk mele/atkan udara panas. "entuk bak yang digunakan ada yang persegi

panjang dan ada juga yang bulat. "ak yang bulat biasanya digunakan apabila alat

pengering menggunakan pengaduk, karena pengaduk berputar mengelilingi bak.

%ecepatan pengadukan berputar disesuaikan dengan bentuk bahan yang

dikeringkan, ketebalan bahan, serta suhu pengeringan. "iasanya putaran pengaduk

sangat lambat karena hanya berungsi untuk menyeragamkan pengeringan.

%euntungan dari alat pengering jenis tray ini adalah B laju pengeringan lebih cepat,

kemungkinan terjadinya o&er drying lebih kecil, dan tekanan udara pengering

yang rendah dapat melalui lapisan bahan yang dikeringkan.

,a)1ar 2.! Tray $rier yang digunakan di laboratorium$epartemen Teknik %imia '

0lat pengering tipe bak terdiri atas beberapa komponen sebagai berikut B

+. "ak pengering yang lantainya berlubang-lubang serta memisahkan bak

pengering dengan ruang tempat penyebaran udara panas ?plenum chamber@.

). %ipas, digunakan untuk mendorong udara pengering dari sumbernya ke

plenum chamber dan mele/ati tumpukan bahan di atasnya.

5


9/46

. nit pemanas, digunakan untuk memanaskan udara pengering agar

kelembapan nisbi udara pengering menjadi turun sedangkan suhunya naik.

2." Persa)aan Tray Dryin*

Persamaan yang digunakan dalam percobaan ini adalahB

Menghitung kandungan airB

?+@

dengan

Fi G kandungan air dalam pasir ?gram airAgr padatan kering@

Hst G berat pasir kering dengan tray ?g@

Hi G berat pasir dalam tray selama pengamatan ?g@

Hs G padatan kering ?g@

Menghitung laju pengeringan airB

?)@

dengan, " G laju pengeringan ?g 5)!Amenit.cm)@

# G luas permukaan pengeringan ?cm)@

t G /aktu pengamatan ?menit@

# G )*, cm I * cm G1*; cm)

Menghitung laju penguapan

?@

dengan, m G laju penguapan ?gAs@

$i G kecepatan rata-rata udara pengering ?cmAs@

ρ G densitas udara ?gAcm@

# G luas permukaan ?cm)@

5G selisih kelembaban do%nstream & u'stream

6


10/46

• Menghitung nilai densitas udara

$ensitas udara dicari dengan menggunakan persamaan gas idealB

?6@

?


11/46

BAB "

PER3OBAAN

".! Alat dan Bahan

".!.! Alat

• Mesin tray $rier

• Tray

• Timbangan

• Psychrometer

• 0nemometer

top/atch

".!.2 Bahan

• Pasir dengan ukuran ?*. mm, *.< mm, dan *.7 mm@

• 0ir

".2 +aria1el4+aria1el dala) Per51aan

• $iameter Partikel ?pasir@

• Temperatur

• #aju alir udara

• Haktu

"." Prsedur Per51aan

".".! Prsedur Per51aan Pen*aruh u&uran 0arti&el

+. Menyediakan pasir dengan ) ukuran partikel yang berbeda, *. mm, dan *.<

mm sesuai screen analysis.

). Menimbang tray yang masih kosong dan mengukur luas permukaan tray.

. Mengisi tray ?satu@ dengan pasir berukuran *. mm ?bahan non porous

granular solid@, dan mengukur ketebalan pasir, kemudian menimbangnya.

6. Membasahi pasir kering yang telah ditimbang dengan menyemprotkan air keseluruh permukaan tray, catat jumlah semprotan, lalu menimbang kembali tray

yang terdapat pasir basah tersebut.


12/46

7. Mengulangi tahap-tahap percobaan seperti prosedur )-1 untuk pasir berukuran

*.< mm.

9. Membuat tabel dan kur&a hasil percobaan.

".".2 Prsedur Per51aan Pen*aruh Ke5e0atan Udara

+. Menyediakan pasir dengan ukuran partikel *.< mm sesuai screen analysis.

). Menimbang tray yang masih kosong dan mengukur luas permukaan tray.

. Mengisi tray ?satu@ dengan pasir berukuran *.< mm ?bahan non porous

granular solid@, dan mengukur ketebalan pasir, kemudian menimbangnya.

6. Membasahi pasir kering yang telah ditimbang dengan menyemprotkan air ke

seluruh permukaan tray, catat jumlah semprotan, lalu menimbang kembali tray

yang terdapat pasir basah tersebut.


13/46

10


14/46

BAB $

DATA DAN PEN,OLA-AN DATA

$.! Data dan Pen*lahan Pen*aruh Dia)eter Parti&el terhada0 La/u

Pen*erin*an

Tujuan Percobaan

Mengamati pengaruh ukuran partikel terhadap laju pengeringan.

Data Percobaan

a. #uas Tray ?0T@

Panjang B * cm

#ebar B +1 cm

AT =30×16=480cm2=0.048m2

b. :ariasi kuran Partikel *. mm

%ecepatan udaraB le&el <

Pemanas B le&el 1

i@ Tebal Pasir G 7 mm

ii@ umlah emprotan 0ir G )*

iii@ "erat Tray %osong ?Ht@ G +


15/46

ii@ umlah emprotan 0ir G )*

iii@ "erat Tray %osong ?Ht@ G +


16/46

?g@

671 616 +) *.*9< 6;; 699 1 *.*)7

1 67< 616 +) *.*


17/46

G laju pengeringan ?kg airAmenit.cm)@.

G luas permukaan penguapan ?cm)@.

G /aktu pengamatan ?menit@.

Melalui rumus tersebut, dapat diperoleh data untuk masing-masing

&ariasi ukuran partikelB

Ta1el $.(. Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Pengeringan

t

?menit

@

Jt

?menit@

kuran Partikel ?d@ G *. mm kuran Partikel ?d@ G *.< mm

Hi

?g@

JH

?g@

0s

?cm)@

?kg

5)!Amenit.cm)@

Hi

?g@

JH

?g@

0s

?cm)@

?kg

5)!Amenit.cm)@

671 ) 69* *.**+; 6;; ) 69* *.**+;

1 67< + 69* *.***1; 6;9 + 69* *.***1;

; 676 + 69* *.***1; 6;7 + 69* *.***1;

+) 67 + 69* *.***1; 6;1 + 69* *.***1;

+< 67) + 69* *.***1; 6;1 * 69* *

$ata yang diperoleh kemudian di plot bersama hasil perhitungan kedalam

graik ‘%ur&a #aju Pengeringan ? @ Terhadap %andungan 0ir ? @>.

Ta1el $.6. Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Pengeringan ntuk 2raik

?kg 5)!Amenit.cm)@

d G *. mm d G *.< mm d G *. mm d G *.< mm

*.*9< *.*)7 *.**+; *.**+;

*.*


18/46

0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.040

0

0

0

0

0

0

0

0

Kurva %a&u 'engeringan )(

Terhadap Kandungan Air )(

,a)1ar $.2 %ur&a #aju Pengeringan ?(@ Terhadap %andungan air ?Fi@

c. #aju Penguapan terhadap %andungan 0ir

#aju penguapan ?@ dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

berikutB

mi=V i . ρ . A .(∆ H )

$imanaB

G laju penguapan ?grAs@.

G kecepatan udara pengering ?cmAs@.

G densitas udara ?grAcm@.

ρ=

P . M

R . T =

(1atm ) .(28.8 gmol−1)

(82.5 cm3 . atm. gmol−1 . K −1)(300 K )=0.00117

g

cm3


G selisih kelembaban antara do/nstream dan upstream.

%elembaban pada do/nstream dan upstream airlo/ dihitung dengan

persamaanB

H = ρ . c p . ∆ T

V i

$imanaBc

p G s'eciic heat ca'acity udara ?+*** kAkg.o

8 untuk suhu ruangan@.

15


19/46

∆T G elisih suhu kering dan basah pada airlo/.

Melalui rumus tersebut, dapat diperoleh data untuk masing-masing &ariasi

ukuran partikelB

Ta1el $.%. Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Penguapan

kuran Partikel ?d@ G *. mm

t

?menit

@

& rata-

rata

?mAs@

& rata-

rata

?cmAs@

K

?gAcm@

0s

?cm)

@

uhu pstream ?8@5 p-

stream

uhu $o/nstream ?8@5 $o/n-

streamJ5 mi ?gAs@

%ering "asah %ering "asah

).9 )9 *.**++7 69* )7 *.*);< 1 )7 *.*66) -*.*+ -+.;7+

1 ).61 )61 *.**++7 69* 1 )7.< *.*6*6 1 )7.< *.*6*6 * *

; ).6 )6* *.**++7 69* 1.< )9 *.*6+6 7 )9 *.*6; -* -*.);

+) ).9 )9 *.**++7 69* 1.< )9.< *.*; 1.< )9 *.*6+9 -* -*.);

+< ).)6 ))6 *.**++7 69* 7 )9 *.*67 7 )9 *.*67 * *

kuran Partikel ?d@ G *.< mm

t

?menit

@

& rata-

rata

?mAs@

& rata-

rata

?cmAs@

K

?gAcm@

0s

?cm)

@

uhu pstream ?8@5 p-

stream

uhu $o/nstream ?8@5 $o/n-

streamJ5 mi ?gAs@

%ering "asah %ering "asah

).)1 ))1 *.**++7 69* 1 )9.< *.*99 1 )9.< *.*99 * *

1 ).1 )1 *.**++7 69* 1 )9 *.*;7 7 )9 *.*661 -* -*.1.

Ta1el $.. Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Pengeringan ntuk di 2raik

?gAs@

d G *. mm d G *.< mm d G *. mm d G *.< mm

*.*9< *.*)7 -+.;7+ *

*.*


20/46

0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04

2.5

2

1.5

1

0.5

0

0.5

Kurva %a&u 'enguapan ) Terhadap Kandungan Air )( (

d # 0.3 $$ d # 0.5 $$

g*+)

,a)1ar $." %ur&a #aju Penguapan ?$@ Terhadap kandugan air ?Fi@

17


21/46

$.2 Data dan Pen*lahan Pen*aruh Ke5e0atan Udara terhada0 Pen*erin*an

Tujuan Percobaan

Mengamati pengaruh kecepatan udara pengering terhadap laju

pengeringan.

Data Percobaan

a. #uas Tray ?0T@

Panjang B * cm

#ebar B +1 cm

AT =30×16=480cm2=0.048m2

b. :ariasi %ecepatan le&el 1

Ta1el $.


22/46

+<


23/46

*.*7


24/46

*


25/46

,a)1ar $.( %ur&a #aju Pengeringan ?(@ Terhadap %andungan air ?Fi@

c. #aju Penguapan

#aju penguapan ?@ dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikutB

mi=V i . ρ . A .(∆ H )

$imanaB



G densitas udara ?grAcm@.

ρ= P . M

R . T =

(1atm ) .(28.8 gmol−1)

(82.5 cm3 . atm. gmol−1 . K −1)(300 K )=0.00117

g

cm3



%elembaban pada do/nstream dan upstream airlo/ dihitung dengan persamaanB

H = ρ . c p . ∆ T

V i

$imanaBc p G s'eciic heat ca'acity udara ?+*** kAkg.o8 untuk suhu ruangan@.

∆T

G elisih suhu kering dan basah pada airlo/.


ukuran partikelB

Ta1el $.!2. Tabel 5asil Perhitungan #aju Penguapan

#aju dara G l&.1

t

?menit

@

&

rata-rata

?mAs@

&

rata-

rata

?cmAs

@

K?gAcm@

0s

?cm)

@

uhu pstream

?8@ 5 p-stream

uhu

$o/nstream

?8@

5

$o/n-

stream

J5 mi ?gAs@

%ering"asa

h

%erin

g

"asa

h

).; );* *.**++7 69* 1 )9.< *.**)1 1 )9 *.*))9 -*.**) -*.)9<

1 ).76 )76 *.**++7 69* 1 )9 *.*6+1 1 )9 *.*6+1 * *

; ).;6 );6 *.**++7 69* 1.< )9 *.*9 1 )9 *.*+96 *.**+;; *.)9


26/46

@rata

?mAs@

rata

?cmAs

@

@

?8@ stream

%ering"asa

h

%erin

g

"asa

h

6.*) 6*) *.**++7 69* < )9.< *.*+9;) 6 )9 *.*+761 *.**+61 *.)9


27/46

Ta1el $.!". Tabel 5asil Perhitungan #aju Penguapan untuk 2raik

t

?menit@

Fi mi ?gAs@

& G l&.1& G l&.

9& G l&.1

& G l&.

9

*.*7


28/46

$." Data dan Pen*lahan Pen*aruh Suhu terhada0 La/u Pen*erin*an

Tujuan Percobaan

Mengamati pegaruh perubahan suhu terhadap laju pengeringan

Data Percobaan

a. Luas Tray (AT)

Panjang : 30 !

L"#ar : $% !

AT =30×16=480cm2=0.048m2

#. &ar'as' uu P"!anas L"*"+ ,

-""a/an uara: +"*"+ ,12uran Par/'2"+ 0, !!

') T"#a+ Pas'r 4 5 !!

'') 6u!+a "!r7/an A'r 4 $0

''') 8"ra/ Tray -7s7ng (9/) 4 $, gr

'*) 8"ra/ Tray an Pas'r -"r'ng (9s/) 4 3;< gr

*) 8"ra/ Tray an Pas'r 8asa (9s=/) 4 3>, gr

*') 8"ra/ A'r (9=) 4 ; gr

*'') 8"ra/ Pas'r -"r'ng (9s) 4W st −W t =237 gr

Ta1el $.!$ Tabel $ata Pengamatan Percobaan = :ariasi uhu ?#e&el


29/46

'*) 8"ra/ Tray an Pas'r -"r'ng (9s/) 4 3$$ gr

*) 8"ra/ Tray an Pas'r 8asa (9s=/) 4 3$< gr

*') 8"ra/ A'r (9=) 4 % gr

*'') 8"ra/ Pas'r -"r'ng (9s) 4W st −W t =159gr

Ta1el $.!( Tabel $ata Pengamatan Percobaan = :ariasi uhu ?#e&el 9@

Wakt

uBerat

Suhu

Laju Udara

Upstream

Downstrea

mKerin

g

Basa

h

Kerin

g

Basa

h 1 2 ! "

3 315 39 28.5 40 292.8

3.2

3.1

2.6

2.8

6 314 40.5 30 41 30

2.

7

3.

2

3.

5

2.

4

2.

5

9 313 41 30.5 42 30.5 3

3.

1

3.

3

2.

6

2.

7

12 312 41 30.5 40 30.5

2.

8

3.

1

3.

3

3.

2

2.

7

15 311 41 30.5 42 30.5

2.

9

3.

2

3.

8

2.

5

2.

7

Pengolahan Data dan Grafk

a. Perhitungan %andungan 0ir terhadap Haktu

%andungan air dapat dihitung dengan menggunakan persamaanB

X i=

W i−W

st

W s

$imanaB

G kandungan air dalam pasir ?kg airAkg padatan kering@. G berat pasir kering dengan tray ?kg@.

G berat pasir dalam tray selama pengamatan ?kg@.

G berat padatan kering ?kg@.


ukuran partikelB

Ta1el $.!6 Tabel $ata 5asil Perhitungan= :ariasi uhu

Wakt #emanas Le$e% " #emanas Le$e% &

26


30/46

u

(men

it)

Wi

(g)

Ws

(g)

Wst

(g)

'i (gr air/gr

padatan

kering)

Wi

(g)

Ws

(g)

Wst

(g)

'i (gr air/gr

padatan

kering)

3 393 235 387 0.026 315 159 311 0.0256 392 235 387 0.021 314 159 311 0.019

9 391 235 387 0.017 313 159 311 0.013

12 391 235 387 0.017 312 159 311 0.006

15 391 235 387 0.017 311 159 311 0.000

$ata yang diperoleh kemudian di plot kedalam graik ‘%ur&a %andungan 0ir

? @ Terhadap Haktu ?Menit@>.

Ta1el $.!% Tabel $ata Pengamatan Percobaan = :ariasi uhu untuk 2raik

t ?menit@

Pemanas

#e&el <

Pemanas

#e&el 9

0.026 0.025

1 0.021 0.019

; 0.017 0.013

+) 0.017 0.006

+< 0.017 0.000

0

10

20

0

0.010.01

0.02

0.02

0.03

0.03

Kur$a Kandungan ir ) erhadap Waktu (*enit)(

%v 5

%v 8

waktu (menit)

Kandungan ir (gr air/gr padatan)

,a)1ar $.% %ur&a %andungan 0ir ? @ Terhadap Haktu ?Menit@

b. Perhitungan #aju Pengeringan terhadap %andungan 0ir

27


31/46

#aju pengeringan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikutB

Ri=∆ W

∆ t . 1

A s=

|W i−W i−1||t i−t i−1|

. 1

As

$imanaB

G laju pengeringan ?kg airAmenit.cm)@.

G luas permukaan penguapan ?cm)@ G 69* cm)

G /aktu pengamatan ?menit@.

Melalui rumus tersebut, dapat diperoleh data untuk masing-masing

&ariasi ukuran partikelB

Ta1el $.! Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Pengeringan

t

(men

it)

t

(men

it)

Suhu Le$e% " Suhu Le$e% &

Wi

(g)

+t (g

,2-/menit

.m2)

Wi

(g)

+t (g

,2-/menit

.m2)

3 3 393 0.00139 315 0.00139

6 3 392 0.00069 314 0.00069

9 3 391 0.00069 313 0.00069

12 3 391 0.00000 312 0.00069

15 3 391 0.00000 311 0.00069


graik ‘%ur&a #aju Pengeringan ? @ Terhadap %andungan 0ir ? @>.

Ta1el $.!< Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Pengeringan unutk 2raik

?kg 5)!Amenit.cm)@

Pemanas

#e&el <

Pemanas

#e&el 9

Pemanas

#e&el <

Pemanas

#e&el 9

0.026 0.025 0.00139 0.001390.021 0.019 0.00069 0.00069

0.017 0.013 0.00069 0.00069

0.017 0.006 0 0.00069

0.017 0 0 0.00069

28


32/46

0.000 0.010 0.020 0.0300.00000

0.00020

0.00040

0.00060

0.00080

0.00100

0.00120

0.00140

0.00160

Kur$a Kandungan ir ) erhadap Laju #engeringan (+i)(

%v 5 %v 8

'i (gr air/gr padatan)

+i (g ,2-/menit .m2)

,a)1ar $. %ur&a %andungan 0ir ? @ Terhadap #aju Pengeringan?3i@

c. #aju Penguapan terhadap %andungan 0ir

#aju penguapan ?@ dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikutB

mi=V i . ρ . A .(∆ H )

$imanaB



G densitas udara ?grAcm@. ρ=

P . M

R . T =

(1atm ) .(28.8 gmol−1)

(82.5 cm3 . atm. gmol−1 . K −1)(300 K )=0.00117

g

cm3



%elembaban pada do/nstream dan upstream airlo/ dihitung dengan persamaanB

H = ρ . c p . ∆ T

V i

$imanaB

29


33/46

c p G s'eciic heat ca'acity udara ?+*** kAkg.o8 untuk suhu ruangan@.

∆T G elisih suhu kering dan basah pada airlo/.

Melalui rumus tersebut, diperoleh data untuk masing-masing ukuran partikel.

Ta1el $.2# Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Penguapan = Pemanas le&el <

Wakt

u

(meni

t)

t

(.m/

s)

0

(g/.m

)

Upstream,

upstre

am

Downstream,

Downs

tream

,

Laju

#engua

pan m

(g/s)

Kerin

g

Basa

h

Kerin

g

Basa

h

3 2.90.0011

77

33 28 68.3 33 27.5 65.4 2.9 4.7506

6 2.860.0011

7733 27.5 65.4 33 27.5 65.4 0 0

9 2.940.0011

7733 28 68.3 33 27.5 65.4 2.9 4.8161

12 3.020.0011

7733 28 68.3 33 27.5 65.4 2.9 4.9472

15 3.020.0011

7733 28 68.3 33 27 62.7 5.6 9.5532

Ta1el $.2! Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Penguapan = Pemanas le&el 9

Wakt

u

(men

it)

t

(.m/

s)

0

(g/.m

)

Upstream ,

upstre

am

Downstrea

m

,

Downstre

am

,

Laju

#enguap

an m

(g/s)Keri

ng

Bas

ah

Keri

ng

Bas

ah

3 2.9

0.0011

77 39 28.5 45.3 40 29 44 1.3 2.1296

6 2.860.0011

7740.5 30 46.4 41 30 44.8 1.6 2.5849

9 2.940.0011

7741 30.5 46.8 42 30.5 43.5 3.3 5.4804

12 3.020.0011

7741 30.5 46.8 40 30.5 50.3 3.5 5.9707

15 3.020.0011

7741 30.5 46.8 42 30.5 43.5 3.3 5.6296

30


34/46


graik ‘%ur&a #aju Penguapan ?@ Terhadap %andungan 0ir ? @>.

Ta1el $.22 Tabel $ata 5asil Perhitungan #aju Penguapan untuk 2raik

m g*/$2)Pemanas #e&el

<

Pemanas

#e&el 9

Pemanas

#e&el <

Pemanas #e&el

9

0.026 0.026 4.7506 2.1296

0.021 0.021 0 2.5849

0.017 0.017 4.8161 5.4804

0.017 0.017 4.9472 5.9707

0.017 0.017 9.5532 5.6296

0.000 0.020 0.0400

2

4

6

8

10

12

ra3k Kandungan ir $s Laju #enguapan

%v 5

%v 8

Kandungan ir (gr air/gr padatan)

Laju #enguapan air m (gr/s)

,a)1ar $.< %ur&a %andungan 0ir ? @ #aju Pengeringan ?3i@

31


35/46

BAB (

ANALISIS

(.! Analisis Per51aan Pen*aruh Dia)eter Parti&el terhada0 Pen*erin*an

(.!.! Analisis Per51aan

Percobaan Tray Drying dengan &ariasi ukuran partikel bertujuan untuk

mempelajari operasi pengeringan dengan menggunakan tray drier dan

menentukan kondisi suatu &ariabel untuk melakukan operasi pengeringan secara

optimum. Pada percobaan ini, &ariabel yang diamati dalam pengaruhnya terhadap

proses pengeringan adalah ukuran partikel yang dikeringkan dan airlo%. Pada

percobaan pertama digunakan ) ?dua@ jenis ukuran partikel ?pasir@ yaitu *, mm

dan *,< mm.

"erbagai pengukuran a/al dilakukan untuk memperoleh data yang

diperlukan dalam pengolahan data agar pengamatan dan analisis dapat

berlangsung. $ata yang diukur antara lain berat tray kosong yang ditimbang untuk

membantu pengukuran berat pasir kering dan berat kandungan air dan diukur luas

dari tray sebagai luas permukaan pengeringan atau area penguapan ? # s@, kemudian

tray yang diisi pasir kering ditimbang untuk mendapatkan berat dari pasir kering

yang digunakan, dan ditimbang kembali setelah dilakukan penyemprotkan air

untuk memperoleh berat kandungan air sebelum proses pengeringan.

Penyemprotkan air dilakukan dengan menggunakan s'rayer agar kandungan air

merata di seluruh permukaan pasir sehingga proses pengeringan dapat terjadi

secara merata pula.

ebelum proses pengeringan di dalam tray drier berlangsung, terlebih

dahulu dilakukan pengaturan le&el suhu dan aliran air dengan mengatur

pengontrol kecepatan airlo% pada skala le&el < dan suhu pengeringan pada skala

le&el 1. Proses ini dilakukan selama +< menit secara kontinyu untuk masing-

masing kuran partikel, dan selama proses berlangsung dilakukan pengambilan

beberapa data setiap menit tanpa pemberhentian alat pada inter&al pengambilan

data. Pengambilan ke-lima data tersebut bertujan agar perubahan kandungan air

dan keadaan airlo/ serta suhu selama proses berlangsung dapat diamati dengan

baik dan dapat memberikan gambaran mengenai perubahan yang terjadi secara

progresi.

32


36/46

$ata yang diambil pada setiap pengukuran adalah suhu aliran, baik dry

maupun %et pada u'stream dan do%nstream, serta laju udara pengering diukur

pada < ?lima@ titik. Pengukuran laju udara dilakukan pada titik-titik dengan skema

yang digambarkan pada gambar FF, karena diperlukan suatu pengambilan rata-

rata sebagai suatu asumsi laju udara pengering seragam disemua titik, sehingga

tidak bisa dilakukan pengukuran laju di satu atau dua titik saja. uhu dry maupun

%et diukur untuk memperoleh nilai kelembaban aliran udara dan perbedaan

kelembaban udara pada u'stream dan do%nstream.

,a)1ar (.! kema pengambilan data aliran udara

Proses pengeringan ini dilakukan secara kontinyu dan tidak ada

pemberhentian aliran untuk pengambilan data agar udara kering terus dialirkan

sehingga gradien konsentrasi tetap terjadi dan proses pengeringan dapat terus

berlangsung. ika udara kering dibiarkan diam maka lama kelamaan akan dicapai

kesetimbangan konsentrasi air pada pasir dan udara. Proses perpindahan massa

akan berhenti setelah kesetimbangan ?baik suhu maupun konsentrasi@ telah

tercapai. Proses pengeringan juga dilakukan satu persatu untuk tiap &ariasi agar

data aliran dan kandungan air yang berpindah lebih distincti$e antar &ariasi

sehingga pengamatan lebih mudah dilakukan.

(.!.2 Analisis Pen*lahan Data dan ,ra'i&

Pengolahan data untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel terhadapoptimasi proses pengeringan menggunakan tray drier terbagi menjadi ?tiga@,

yaitu perhitungan kandungan air seiring /aktu pengeringan, perhitungan laju

pengeringan dibandingkan dengan kandungan air, dan laju penguapan yang juga

dibandingkan dengan kandungan air, sehingga pada analisis pengolahan data akan

dijabarkan dalam tiga sub-part diba/ah ini.

Perhitungan Kandungan Air terhadap aktu Pengeringan

33


37/46

$alam percobaan ini, pertama-tama ingin diamati pengaruh ukuran

partikel terhadap kandungan air selama proses pengeringan sehingga digunakan )

?dua@ jenis ukuran partikel sebagai &ariabel bebasnya yaitu partikel berukuran *.

mm dan *.< mm. 0nalisis percobaan ini dilakukan dengan mengabaikan

perbedaan kandungan air pada kedua &ariasi sejumlah + gr, sehingga diterapkan

asumsi kandungan air a/al berjumlah sama, agar dapat dibandingkan bagaimana

pengaruh ukuran partikel terhadap proses pengeringan yang dilakukan dengan

indikator kandungan air dalam partikel tersebut diiringi dengan perbandingan pola

pengeringan kedua ukuran partikel berbeda dalam proses pengeringan.

"erdasarkan graik yang dihasilkan dari perhitungan kandungan air seiring /aktu

pengeringan dapat dilihat bah/a tren yang dihasilkan oleh kedua kur&a dapat

dikatakan sama, dimana keduanya menunjukkan penurunan kandungan air seiring

berlangsungnya proses pengeringan. 5al ini membuktikan bah/a dalam

percobaan terjadi perpindahan massa air dari pasir ke aliran udara kering yang

mengakibatkan kandungan air dalam partikel terus berkurang seiring

berlangsungnya proses pengeringan. Perpindahan massa yang terjadi disebabkan

oleh peristi/a perpindahan panas, yaitu peristi/a perpindahan energi dari udara

ke dalam bahan yang dapat menyebabkan berpindahnya sejumlah massa, dimana

massa tersebut dalam proses pengeringan ini berupa kandungan air.

0ir dalam pasir yang mengalami proses tray drying berada pada dua

keadaan, yaitu unbounded %ater dan bounded %ater . )nbounded %ater ialah

sejumlah air yang berada di sela-sela padatan karena adanya tegangan permukaan,

dan memiliki tekanan uap dan panas laten penguapan yang sama dengan air

murni. ebaliknya, bounded %ater ialah air yang berada dalam bahan padat dan

mempunyai interaksi dengan Cat padat tersebut, yang memiliki tekanan uap lebihrendah dibandingkan air murni. Pada proses pengeringan, yang menguap pertama

kali adalah unbounded %ater meskipun tekanan uap dari bounded %ater lebih

kecil daripada tekanan uap air murni sehingga seharusnya energi untuk

menguapkannya lebih rendah dibandingkan dengan unbounded %ater . Namun,

akibat dari letak dari bounded %ater yang tertutup oleh unbounded %ater , serta

adanya gaya adhesi antara bounded %ater dan partikel pasir, bounded %ater

memerlukan energi lebih besar untuk mengalami penguapan.

34


38/46

Pada graik yang dihasilkan, dapat dilihat bah/a penurunan kandungan air

benar-benar mengalami perubahan yang sama hingga pada menit ke +< dimana

perununan secara konstan tetap terjadi seperti pada menit-menit sebelumnya untuk

partikel berukuran *. mm, namun pada partikel berukuran *.< mm tidak terjadi

penurunan air yang diindikasikan nilai * i yang sama dengan menit ke-+)-nya.

Perbedaan ini menunjukan bah/a semakin kecil ukuran partikel, maka nilai

kandungan air dalam partikel pasir juga semakin kecil dalam inter&al /aktu

proses pengeringan. Nilai penurunan kandungan air yang lebih konstan tersebut

menunjukkan banyaknya kandungan air yang teruapkan selama proses

pengeringan dan mengalami perpindahan massa ke udara, dengan perbandingan


39/46

Namun, saat menerapkan pengabaian perbedaan + gram kandungan air

a/al seperti halnya pada asumsi dalam pengamatan parameter kandungan air,

tercapainya nilai "i * pada partikel berukuran *.< mm saat partikel berukuran *.

mm tidak mencapai nilai tersebut, menunjukkan bah/a partikel yang berukuran

lebih besar mencapai batas pengeringan terlebih dahulu dibandingkan yang lebih

kecil. "erdasarkan perbedaan ukuran partikel yang dtunjukkan dalam graik diatas

menunjukkan bah/a semakin besar ukuran partikel, laju pengeringannya semakin

besar pula sehingga mencapai batas pengeringan terlebih dahulu. 5al ini

disebabkan ukuran partikel besar memiliki porositas yang lebih besar pula,

sehingga kandungan unbounded %ater semakin besar, dalam proses penguapan

yang menguap pertama kali adalah unbounded %ater , dan sebagian bounded

%ater .

!aju Penguapan terhadap Kandungan Air

2raik dengan plot antara laju penguapan dan kandungan air menunjukkan

bah/a secara umum untuk partikel berukuran *. mm dan *.< mm, laju

penguapan mengalami luktuasi dengan pola yang sama sekali berbeda.

Peningkatan laju penguapan yang terjadi pada beberapa bagian proses

pengeringan dapat dikarenakan pada bagian proses pengeringan tersebut jumlah

air yang dapat diuapkan atau terekspos oleh aliran udara berjumlah lebih banyak

sehingga molekul air yang terba/a oleh aliran lebih banyak dan laju penguapan

pun naik seiring dengan berkurangnya kandungan air dalam partikel berukuran

*. mm dan *.< mm. edangkan, saat laju penguapan mengalami penurunan pada

beberapa bagian proses, maka kandungan air yang terekspos oleh aliran udara

juga lebih sedikit. Yang seharusnya terjadi seiring proses pengeringan adalah

penurunan laju dari nilai yang a/alnya relati tinggi karena pada a/al proses

terdapat banyak air yang teruapkan, kemudian seiring /aktu laju penguapan pun

turun seiring dengan berkurangnya kandungan air dalam partikel, sesuai dengan

jumlah air yang terba/a aliran udara semakin lama semakin sedikit.

(.!." Analisis Kesalahan

Pada percobaan ini, perhitungan laju penguapan menggunakan metode

kelembaban sehingga menggunakan pengukuran suhu ?dry dan %et @ untuk

36


40/46

u'stream dan do%nstream. eharusnya, suhu u'stream akan selalu lebih tinggi

dibandingkan suhu do%nstream. 5al ini dikarenakan udara kering yang mele/ati

tray akan menyerap air dari partikel pasir sehingga suhu udara yang mengalir ke

do%nstream akan mengalami penurunan. 0kan tetapi, pada percobaan ini, suhu

u'stream yang didapat tidak selalu lebih tinggi dibandingkan do%nstream. 5al ini

yang mungkin menyebabkan graik laju penguapan yang didapat mengalami

luktuasi sehingga kurang tepat dan kurang &alid. Pengukuran suhu dilakukan

dengan thermometer alkohol. %ondisi ruangan praktikum dengan kondisi suhu

u'stream maupun do%nstream berbeda beberapa derajat 8elcius sehingga pada

saat pengukuran suhu diperlukan /aktu yang cukup lama sampai suhu yang

ditunjukan thermometer konstan

(.2 Analisis Per51aan Pen*aruh La/u Alir Udara terhada0 Pen*erin*an

(.2.! Analisis Per51aan

Percobaan dengan &ariasi laju udara bertujuan untuk menentukan kur&a

pengeringan berdasarkan laju pengeringan. Pada percobaan ini, &ariabel yang

di&ariasikan adalah laju udara sedangkan &ariabel lainnya dibiarkan sama yaitu

pemanas pada le&el 1, ukuran partikel *.< mm dan jumlah semprotan sebanyak )*

sehingga nanti akan didapatkan pengaruhnya terhadap proses pengeringan dalam

tray dryer. #aju udara yang digunakan adalah dengan le&el 1 dan le&el 9 yang

dapat diatur pada tray ryer.

Terdapat beberapa data yang diambil sebelum percobaan dilakukan seperti

luas permukaan tray, berat tray, berat tray dan pasir kering serta berat tray dan

pasir yang sudah dibasahi dengan semprotan air yang merata pada setiap bagian

tray. $ata-data ini akan membantu pengolahan data terutama saat melakukan

perhitungan kandungan air, laju pengeringan maupun laju penguapan.

etelah mengatur semua &ariabel pada alat, percobaan dilakukan selama

+< menit dengan pengambilan data, seperti suhu aliran pada upstream maupun

do/nstream, berat tray, dan laju udara pada < titik, setiap menit tanpa

menghentikan kerja alat agar perubahan dapat terus terjadi sebelum terjadi

kesetimbangan antara udara dan air dalam pasir. $ata yang dihasilkan adalah <

data dalam sekali percobaan. etiap data akan menunjukkan perubahan yang

terjadi setiap jangka /aktunya.

37


41/46

(.2.2 Analisis Pen*lahan Data dan ,ra'i&

$ata yang didapatkan dari percobaan kemudian diolah dengan perhitungan

kandungan air, laju pengeringan dan laju penguapan untuk mencapai suatu

kesimpulan bagaimana laju udara berpengaruh pada proses pengeringan dalam

tray dryer. ecara umum, dari data yang didapatkan dari percobaan ini berat tray

dan pasir terus berkurang dengan bertambahnya /aktu menunjukkan massa air

yang hilang selama proses pengeringan. uhu upstream dan do/nstream baik

suhu kering dan basah hanya memiliki perbedaan yang sangat kecil dan secara

umum menunjukkan suhu upstream lebih tinggi dibanding suhu do/nstream

karena suhu upstream menunjukkan suhu yang lebih dekat dari sumber pemanas

dan juga belum dilalui suatu penghalang yang dapat menurunkan suhunya seperti

yang terjadi pada suhu do/nstream. Perubahan suhu upstream dan do/nstream

juga lebih terlihat pada laju udara le&el 9 dikarenakan kemampuan udara yang

lebih cepat dapat lebih baik memindahkan massa air ke udara sehingga suhu udara

berubah menjadi lebih basah.

Perhitungan kandungan air bertujuan untuk mengetahui pengaruh laju alir

udara pengering terhadap kandungan air pada pasir dalam tray. ntuk perhitungan

kandungan air, dapat dilihat dari data tabel dan graik pada kedua le&el laju udara

bah/a kandungan air secara umum menurun terhadap /aktu pada kedua &ariabel

laju udara. Perubahan kandungan air pada le&el 9 sampai pada menit ke +<

menunjukkan perubahan yang lebih besar dibanding pada le&el 1 dikarenakan

jumlah massa air yang berpindah terba/a oleh udara lebih besar terjadi pada laju

udara le&el 9 sehingga kandungan air pada pasir menjadi lebih kecil. 5al ini

sesuai dengan teori bah/a pada suhu pemanas yang sama, aliran udara dengan

laju yang lebih besar akan memba/a massa air lebih banyak dari aliran udaradengan laju yang lebih rendah.

2raik menunjukkan penurunan kandungan air pada kedua laju udara.

"erdasarkan teori, laju udara yang lebih tinggi seharusnya menunjukkan gradien

penurunan kandungan air lebih besar daripada laju udara yang lebih lambat.

2raik hasil percobaan menunjukkan gradien yang hampir sama mulai dari menit

sampai ;, hanya saja pada laju le&el 9 dimulai dari menit +) gradiennya menjadi

38


42/46

lebih besar dibanding dengan pada laju le&el 1 menunjukkan hal yang sesuai

dengan teori.

Perhitungan laju pengeringan bertujuan untuk mengetahui pengaruh laju

udara terhadap laju pengeringan. "erdasarkan teori, laju udara yang lebih tinggi

menghasilkan laju pengeringan yang lebih tinggi juga karena banyaknya massa air

yang terba/a oleh udara.

Ri=∆ W

∆ t . 1

A s=

|W i−W i−1||t i−t i−1|

. 1

As

"erdasarkan hasil percobaan dan graik, dapat dilihat bah/a kedua laju

udara tidak menunjukkan gradien yang begitu jelas. Namun, laju pengeringan

pada laju udara le&el 9 berada di atas laju udara le&el 1 menunjukkan laju

pengeringan yang lebih besar dan sesuai dengan teori.

Perhitungan laju penguapan bertujuan untuk mengetahui pengaruh laju

udara terhadap laju penguapan. "erdasarkan teori, laju alir udara berbanding lurus

dengan laju penguapan sehingga dapat dikatakan bah/a semakin tinggi laju alir

udara maka semakin tinggi juga laju penguapan yang dihasilkan karena udara

yang membantu mempercepat proses penguapan air.

mi=V i . ρ . A .(∆ H )

"erdasarkan hasil percobaan dan graik, laju penguapan laju alir udara

le&el 9 berada di atas laju penguapan pada laju udara le&el 1 menunjukkan laju

penguapan yang lebih besar pada laju udara yang lebih tinggi yaitu laju udara

le&el 9 sesuai dengan teori.

(.2." Analisis Kesalahan

Terdapat beberapa kesalahan yang mungkin terjadi selama percobaan

sehingga hasil percobaan yang dihasilkan juga tidak begitu akurat. 0dapun

kesalahan yang mungkin terjadi adalah ketidakakuratan dan pembacaan skala

?paralaks error@ suhu pada termometer oleh praktikan, pengambilan data yang

tidak begitu tepat pada setiap menit percobaan dikarenakan harus menunggu

perubahan suhu pada termometer sampai titik yang sesuai.

39


43/46

(." Analisis Per51aan Pen*aruh Dia)eter Parti&el terhada0 Pen*erin*an

"441na%isis #er.o5aan

Percobaan Tray Drying dengan &ariasi suhu pemanas bertujuan untuk

mempelajari operasi pengeringan dengan menggunakan tray drier dan mengamati

pengaruh suhu pemanas pada proses pengeringan. Pada percobaan ini, &ariabel

yang diamati dalam pengaruhnya terhadap proses pengeringan adalah suhu

pemanas, dengan &ariasi suhu pemanas le&el < dan le&el 9 &ariabel lainnya seperti

kecepatan udara dan ukuran partikel dibuat tetap. Tujuan dilakukannya &ariasi

suhu pemanas adalah untuk menentukan suhu pemanas yang paling optimum

untuk proses pengeringan partikel.

(.2.2 na%isis #engo%ahan Data dan ra3k

Hubungan Kandungan Air terhadap Waktu Pengeringan

8"rasar2an a/a yang '"r7+" an yang sua '+7/ 2" a+a! ?ra@2 $

aa/ '+'a/ #a=a un/u2 s"/'a +"*"+ suu "!anas 2anungan a'r a+a! /ray as'r

a2an s"!a2'n #"r2urang s"'r'ng +a!anya =a2/u. a+ 'n' 's"#a#2an 2ar"na

/"rja'nya "r'naan !assa ar' a'r a+a! as'r 2" a+'ran uara !"+a+u' r7s"s"nguaan. P"r'naan !assa 'n' aa/ /"rja' 2ar"na aanya "r'naan "n"rg'

anas ar' uara "!anas 2" as'r s"'ngga !"ny"#a#2an "nguaan a'r !"nja'

uara.

Ba+a! "r7#aan *ar'as' suu "!anas a/a !"nunju22an #a=a suu +"*"+

; +"#' #a'2 a+a! !"ngurang' 2anungan a'r a+a! as'r '/unju22an "ngan

2anungan a'r yang /"rus !"nurun s"'r'ng =a2/u. La'n a+nya "ngan suu "!anas

+"*"+ , suu +"*"+ , anya !a!u un/u2 !"ngurang' 2anungan a'r aa !"n'/ 3

% an >. "/"+a +"=a/ ar' > !"n'/ 2anungan a'r a+a! as'r /'a2 !"nga+a!'

"nurunan +ag' '/unju22an "ngan s/agnas' aa ?ra@2 $. T'a2 #"r2urangnya

2anungan a'r aa !"n'/ 2" $ an $, "ngan suu "!anas +"*"+ , aa/

's"#a#2an 2ar"na suu as'r an suu uara "!anas sua s"raga! s"'ngga

/'a2 !"!ung2'n2an /"rja'nya "r'naan anas +ag'. "'ngga aa/

's'!u+2an #a=a s"!a2'n #"sar suu uara yang '#"r'2an =a2/u "ng"r'ngan

a2an s"!a2'n "a/. a+ 'n' s"sua' "ngan /"7r' -ur*a P"ng"r'ngan aa 8a# CC.

40


44/46

Hubungan Laju Pengeringan terhadap Kandungan Air

Bar' ?ra@2 -anungan A'r *s Laju P"ng"r'ngan aa/ '+'a/ #a=a +aju

"ng"r'ngan a2an #"r2urang s"'r'ng #"r2urangnya 2anungan a'r a+a! as'r. Bar'

gra@2 /"rs"#u/ juga aa/ /"r+'a/ #a=a suu "!anas +"*"+ ; !"!#"r'2an +aju

"ng"r'ngan yang +"#' #a'2 ar' aa suu "!anas +"*"+ ,. Paa suu "!anas

+"*"+ , r7s"s "ng"r'ngan #"r"n/' aa !"n'/ 2" $ an $, '/ana' "ngan #"sar

+aju "ng"r'ngan 0 g DE!"n'/.! aaa+ 2anungan a'r a+a! as'r #"+u!

s""nunya '+ang. a+ 'n' aa/ /"rja' 2ar"na aa !"n'/ 2" $ an $, sua

/"rja' 2"s"/'!#angan an/ara ua a'r yang '2anung 7+" as'r "ngan !"'u!

uara '/ana' "ngan +aju "ng"r'ngan !"nja' n7+.

Paa suu uara "!anas +"*"+ ; /"rja' "ngurangan 2anungan a'r s"ara

/"rus !"n"rus s"'r'ng =a2/u "nga!a/an s"'ngga a2'rnya 2anungan a'r a+a!

as'r sua /'a2 aa +ag'. a+ 'n' !"nunju22an r7s"s "ng"r'ngan #"r+angsung

"ngan #a'2 an suu +"*"+ ; +"#' #a'2 a+a! !"+a2u2an "ng"r'ngan

'#an'ng2an suu +"*"+ ,.

Hubungan Laju Penguapan terhadap Kandungan Air

Paa ?ra@2 Laju P"nguaan *s -anungan A'r /"r+'a/ #a=a suu +"*"+ ;

!"!#"r'2an "ng"r'ngan yang +"#' #"sar ar' suu +"*"+ ,. "!a2'n #"sar suu

yang '#"r'2an !a2a +aju "nguaan a2an s"!a2'n "a/. uu yang #"sar

!"!#a=a 2a+7r yang #"sar u+a s"'ngga +aju "nguaan !"nja' +"#' #"sar

2ar"na 2anungan a'r yang /"rua2an a2an +"#' #anya2. aa/ suu uara

!"n'ng2a/ 2"+"!#a#an r"+a/'*" a2an #"r2urang an a+ 'n' aa+a driving force

ar' r7s"s "nguaan a'r. P"nguaan yang /"rja' aa "r!u2aan as'r'2"na+'2an 7+" "r's/'=a 'Fus' ua ar' "r!u2aan as'r 2" +'ng2unan !"+a+u'

+a'san @+! /''s uara. Pr7s"s 'Fus' aa/ /"rja' 2ar"na 2anungan a'r aa as'r

#"raa ' #a=a /'/'2 j"nu a/!7sF"r'2 an as'r "ngan a'r ' a+a! s's/"! #"r'Fa/

mutually soluble, s"'ngga aa/ /"r'sa.

41


45/46

BAB 6

KESIMPULAN

"erdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan beberapa hal, yaituB

+. Partikel dengan ukuran lebih kecil membutuhkan /aktu pengeringan lebih

sebentar. emakin besar ukuran partikel, laju pengeringannya semakin

cepat mencapai batas pengeringan. Pada perhitungan, partikel ukuran *,<

mm memang memiliki laju pengeringan yang lebih besar dibandingkan

dengan *, mm, namun perbedaannya tidak begitu kentara, sehingga bisa

dikatakan laju pengeringan pada partikel *, mm dan *,< mm perobaan ini

relati sama.). Pengaruh perubahan laju alir menghasilkan kenaikan laju pengeringan.

emakin besar laju alir maka semakin besar laju pengeringan. Pada hasil

percobaan didapatkan laju pengeringan terbesar pada skala laju alir le&el 9.

5al ini disebabkan oleh terjadinya kontak yang lebih baik pada laju alir

yang lebih besar dan juga besar kalor yang terpindahkan semakin besar

karena gesekan yang terjadi pada kecepatan luida yang besar.

. Pengaruh perubahan temperatur udara pengering menghasilkan kenaikan

laju pengeringan. emakin tinggi temperatur udara pengering akan

menghasilkan laju pengeringan yang semakin besar. Pada percobaan, uu

uara +"*"+ ; !"!#"r'2an as'+ "ng"r'ngan yang +"#' #a'2 '#an'ng2an

suu uara +"*"+ ,.

42


46/46

DAFTAR PUSTAKA

Tindaon, Hestryan. Teknik %imiaB Pengeringan. +estryantindaon.blogs'ot.

co.id . N.p., )*+. Heb. +) 0pr. )*+1.

$/iyanti, %ristina, and Nia Maulia. P-#")/ )0)"#- P#"T02

T"/#D#P 2#3) P-"-#- P)P)0 4# D D#2#5 T"#6 D"6" . +st

ed. urabayaB 'nstitut Teknologi epuluh Nopember %ampus 'T, )*+1. Heb. +)

0pr. )*+1.

Tim Penulis. 5odul Pra7ti7um )nit 'erasi i'roses . $epartemen Teknik

%imia, 4akultas Teknik, ni&ersitas 'ndonesia.

2eankoplis, . +;9. 5ass Transer 'eration nd dition. TokyoB 0llyn and

"acon 'nc.

Date post:	06-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	faustina-martha
View:	238 times
Download:	0 times

Makalah Modul Tray Drying

Documents