Modul 7 pengeringan Terminologi untuk penghilangan kadar cair

Modul 7 pengeringan

• Terminologi untuk penghilangan kadar cair (moisture content) dari suatu substansi • Bukan proses yang melibatkan mekanik, seperti pngurangan kadar air menggunakan centrifuge • Karakteristik : equilibrium moisture content • Selalu terdapat : hysterisis

OPERASI PENGERINGAN Operasi pengeringan bisa diklasifikasikan batch atau kontinyu. Ü Klasifikasi didasarkan pada bahan yang dikeringkan. Ü Pengeringan batch (dalam kenyataannya semi batch): sebanyak bahan tertentu dikeringkan pada aliran udara yang mengalir. Ü 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, material fleksibel, butiran. Ü

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 Kg padatan kering x 100 %

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 mula 2 = 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 kring Air yang diuapkan = 950(4 -0, 0527) = 3750 kg

Kurva Laju Pengeringan

Waktu pengeringan Dengan laju drying : N = -(Ss. dx)/(A. d ) (12. 2) Dengan mengintegrasikan atas interval waktu selama perubahan moistuire content dari X 1 ke X 2 akan diperoleh : = d = Ss/A dx/N (12. 3) 1. Periode kecepatan konstan. Untuk pengeringan dari X 1 ke X 2, dimana N = Nc (konstan), akan diperoleh : = [Ss(X 1 -X 2)]/(A. Nc) (12. 4) Ss = massa padatan kering; A = luas permukaan yang kontak dgn gas

2. Periode kecepatan menurun. X 1 < Xc X 2 < 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(X 1 -X 2)/A(N 1 -N 2)] ln N 1/N 2 = [Ss(X 1 -X 2)/(A. Nlm) (12. 7) dimana Nlm = kecepatan rata-rata logaritmik dari N 1, X 1, ke N 2, X 2. 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 (X 1 -X*)/(X 2 -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 1 m 2/40 kg berat kering. Tentukan lama pengeringan !

Jawab : Ss/A = 40 Pada ‘moisture’ 25%, X 1 = 0, 25/(1 -1, 25) = 0, 333 kg moisture /kg padatan kering Pada ‘moisture’ 6%, X 2 = 0, 06/(1 -0, 06) = 0, 064 kg moisture/kg padatan kering Menurut gambar di atas, dalam batas X 1=0, 333 ke X 2=0, 064 terdapat pada periode ‘constant rate’ dan ‘falling rate’. Periode ‘constant rate’ X 1 = 0, 333 ke Xc=0, 20 Nc = 0, 30 x 10 -3 = [Ss(X 1 -Xc)]/(A. Nc) = 40(0, 333 -0, 20)/1(0, 30 x 10 -3) = 17730 detik (Pers 12. 4)

Periode ‘falling rate’ Xc=0, 2 ke X 2 = 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 ÞTotal 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

• • SELAMAT HARI RAYA IDUL FITRI 1427 h MOHON MAAF LAHIR BATIN SAMPAI KETEMU DI KULIAH TERAKHIR 1 NOPEMBER 2006