180 likes | 692 Views
Modul 8 PENGERINGAN. Terminologi untuk penghilangan kadar cair (moisture content) dari suatu substansi Bukan proses yang melibatkan mekanik, seperti pengurangan kadar air menggunakan centrifuge Karakteristik : equilibrium moisture content Selalu terdapat : hysterisis.
E N D
Terminologi untuk penghilangan kadar cair (moisture content) dari suatu substansi • Bukan proses yang melibatkan mekanik, seperti pengurangan kadar air menggunakan centrifuge • Karakteristik : equilibrium moisture content • Selalu terdapat : hysterisis
Operasi pengeringan bisa diklasifikasikan batch atau kontinyu. Klasifikasi didasarkan pada bahan yang dikeringkan. Pengeringan batch (dalam kenyataannya semi batch): sebanyak bahan tertentu dikeringkan pada aliran udara yang mengalir. Pengeringan kontinyu : baik bahan maupun udara pengering dialirkan secara kontinyu. Klasifikasi peralatan pengeringan : 1. Metode operasi : batch atau kontinyu. 2. Metode pemberian panas : - Direct drier : gas panas dikontakkan langsung dengan bahan. - Indirect drier : misalnya melalui konduksi lewat dinding logam 3. Sifat bahan yang dikeringkan : padatan, butiran. OPERASI PENGERINGAN
DEFINISI :1. Moisture content, basis basah = Kg moisture x 100 % Kg padatan basah Kg moisture x 100% Kg padatan kering + kg moisture 2. Moisture content, basis kering = Kg moisture x 100 %Kg padatan kering
3. Equilibrium moisture (X*) :moisture content padatan ketika pada kondisi kesetimbangan dengan tekanan parsial uap tertentu.4. Bound moisture :moisture content padatan yang memberikan tekanan uap kesetimbangan kurang daripada tekanan uap cairan murni pada temperatur tertentu.5. Unbound moisture : moisture content padatan yang memberikan tekanan uap kesetimbangan sama dengan tekanan uap cairan murni pada temperatur tertentu.6. Free moisture : moisture content padatan yang berlebih dibanding dengan equilibrium moisture content sebesar X - X*.Hanya free moisture yang bisa diuapkan.
Contoh soal 12.1 • Sebuah padatan basah dikeringkan dari kandungan air 80% menjadi 5%, basis basah. Hitung air yang diuapkan/100 kg produk kering • Jawab : Kandungan air mula2 = 0,8/(1-0,8) = 4 kg air/kg padatan kering Kandungan air akhir = 0.05/(1-0.05)=0,0527 kg air/kg padat kering Air yang diuapkan = 950(4-0,0527) = 3750kg
Waktu pengeringan Dengan laju drying :N = -(Ss.dx)/(A.d) (12.2) Dengan mengintegrasikan atas interval waktu selama perubahan moistuire content dari X1 ke X2 akan diperoleh : = d = Ss/A dx/N (12.3) 1. Periode kecepatan konstan. Untuk pengeringan dari X1 ke X2, dimana N = Nc (konstan), akan diperoleh : = [Ss(X1-X2)]/(A.Nc) (12.4) Ss = massa padatan kering; A = luas permukaan yang kontak dgn gas
2.Periode kecepatan menurun. X1 < Xc X2 < Xc, maka N berubah sepanjang proses drying ·Kasus umum Untuk suatu bentuk kurva kecepatan menurun, pers (12.3) bisa diintegrasi secara grafis dengan menentukan luas di bawah kurva 1/N sebagai ordinat dan X sebagai absis. ·Kasus khusus N linier thd X, sebagaimana tahap B-C. Dalam hal ini , N = mx + b (12.5) Dimana m adalah slope kurva dan b konstanta.
Maka : = [Ss(X1-X2)/A(N1-N2)] ln N1/N2 • = [Ss(X1-X2)/(A.Nlm) (12.7) • dimana • Nlm = kecepatan rata-rata logaritmik dari N1, X1, • ke N2,X2. • Bila kurva dari C ke E merupakan garis lurus. • Dalam hal ini, • N = m (X – X*) = [Nc(X-X*)]/(Xc-X*) (12.8) • dan pers (12.7) menjadi : • = [Ss(Xc-X*)/Nc.A] ln (X1-X*)/(X2-X*) (12.9)
Soal 12.3 Kurva pengeringan berlaku untuk pengeringan batch suatu padatan. Padatan dikeringkan dari 25 ke 6% ‘moisture’. Berat padatan basah adalah 160 kg dan luas permukaan pengeringan 1m2/40 kg berat kering. Tentukan lama pengeringan !
Jawab : Ss/A = 40 Pada ‘moisture’ 25%, X1 = 0,25/(1-1,25) = 0,333 kg moisture /kg padatan kering Pada ‘moisture’ 6%, X2 = 0,06/(1-0,06) = 0,064 kg moisture/kg padatan kering Menurut gambar di atas, dalam batas X1=0,333 ke X2=0,064 terdapat pada periode ‘constant rate’ dan ‘falling rate’. Periode ‘constant rate’ X1 = 0,333 ke Xc=0,20 Nc = 0,30 x 10-3 = [Ss(X1-Xc)]/(A.Nc) = 40(0,333-0,20)/1(0,30x10-3) (Pers 12.4) = 17730 detik
Periode ‘falling rate’ Xc=0,2 ke X2 = 0,064 Dari kurva di atas • Pers 12.3 • = Ss/A dx/N digunakan. • Hasil integrasi dari X=0,2 ke X=0,064 menunjukkan =1060 • Total lama pengeringan = 17730 + 40 x 1060 • = 60130 detik = 16,7 jam
Batch drying • Cross circulating drying • Through circulation drying Continuous Drying • Tunnel Dryer • Turbo Type (rotating shell) drier • Through Circulation Driers • Rotary drier • Through Circulation Rotary Drier • Drum Drier • Spray Drier • Fluidized and spouted bed