Laporan Praktikum Drying

BAB II DRYING A. Tujuan Tujuan Percobaan Percobaan 1. Memp Mempela elajar jarii proses proses dry dryin ing g . Menge!a"ui Menge!a"ui "ubun "ubungan gan an!ara an!ara drying drying !ime !ime dengan mois!ure mois!ure con!en!# con!en!# drying drying !ime dengan drying ra!e# dan mois!ure con!en! dengan drying ra!e. $. Menen! Menen!u%a u%an n cri!ical cri!ical mois!ure mois!ure con!en! con!en! pada pada &a! pada! pada! yang yang di%erin di%eringan gan di dalam dryer. B. Dasar Dasar Teori Teori Pengeringan 'drying( Pengeringan 'drying  'drying ( &a! pada! berar!i pemisa"an sejumla" %ecil air a!au &a! cair lain dari ba"an pada!# se"ingga mengurangi %andungan sisa &a! cair di dalam &a! pada! i!u sampai sua!u nilai !erenda" yang yang dapa! di!erima. Pengeringan  biasanya merupa%an ala! !era%"ir dari sedere!an operasi# dan "asil pengeringan  biasanya siap un!u% di%emas 'Mc)abe# 1**$(. +ecara umum# perbedaan  pengeringan 'drying) dan dan pegu peguap apan an ' evaporation) adala adala" " juml jumla" a" air air yang yang diuap% diuap%an an dari dari ma!eria ma!erial. l. Pada Pada proses proses drying  "anya "anya mengurang mengurangii sejumla" sejumla" %ecil %adar air dari ma!erial semen!ara evaporation mengurangi evaporation mengurangi %adar air dari ma!erial dalam jumla" yang besar. Pada beberapa %asus# %adar air dalam pada!an di%urangi secara me%ani% dengan proses pemerasan# sen!ri,uging# dan berbagai cara lain 'Gean%oplis# 1**$(. -lasi,i%asi Proses Drying Menu Menuru ru!! peng pengop opras rasia iann nnya ya## dryi drying ng diba dibagi gi menj menjad adii dua dua pros proses es yai! yai!u u %on!inyu 'sinambung( dan ba!c". perasi drying secar a ba!c" dalam %enya!aannya merupa%an operasi semiba!c"# dimana sejumla" ba"an yang a%an di%ering%an# di!ebar%an dalam sua!u aliran udara yang %on!inyu se"ungga sebagian %andungan air diuap%an. Dalam operasi secara %on!inyu# ba"an yang a%an di%ering%an dan udara mengalir secara %on!inyu mele/a!i sua!u perala!an. 0n!u% mengurangi su"u  pengeringan# beberapa pengering beroperasi dalam a%um. Beberapa pengering dapa! menangani segala jenis ba"an# !e!api ada pula yang sanga! !erba!as dalam "al umpan yang di!anganinya. Po%o% pengering 'dryer( dibagi menjadi dua jenis yai!u# yai!u# penger pengering ing 'dryer( 'dryer( dimana dimana &a! yang yang di%erin di%ering%a g%an n bersen! bersen!u"a u"an n langsu langsung ng

dengan gas panas 'biasanya udara( disebu! pengering adiaba!i% 'adiabatic ' adiabatic dryer ( a!au a!au penger pengering ing langsu langsung ng 'direct direct dryer ( dan dan peng pengeri ering ng 'dry 'dryer( er( dima dimana na %alo %alor  r   berpinda" dari &a! %e medium luar# misalnya uap yang !er%ondensasi# biasanya melalui permu%aan logam yang bersen!u"an disebu! pengering non adiaba!i% ' non adiabatic dryer ( a!au pengering !a% langsung 'indirect ' indirect dryer ( 'Mc. )abe# 1**$(. Prinsip2prinsip Pengeringan. Berbagai jenis ba"an yang di%ering%an di dalam perala!an %omersial dan  banya%nya macam perala!an yang diguna%an orang# ma%a !ida% ada sa!u !eori pun mengenai pengeringan yang dapa! melipu!i semua jenis ba"an dan perala!an yang ada.3a ada.3ariasi ben!u% ben!u% dan u%uran u%uran ba"an# ba"an# %eseimbangan %eseimbangan %ebasa"annya %ebasa"annya ' moisture(# moisture(# me%anisme aliran ba"an pembasa" !ersebu!# ser!a me!ode pemberian %alor yang diperlu%an dipili" sebagai ariabel dalam proses pengeringan. Prinsip 4 prinsip yang perlu diper"a!i%an dalam pembua!an ala! pengering an!ara lain 5 1.

Pola Pola su"u su"u di dala dalam m pen penge geri ring ng

.

Perp Perpin inda da"a "an n %alor %alor di di dalam dalam pen penge geri ring ng

$.

Per" Per"i! i!un unga gan n beb beban an %alo %alorr

6.

+a!u +a!uan an per perpi pind nda" a"an an %al %alor or

7.

Perpin Perpinda" da"an an massa massa di dala dalam m penger pengering ing.. 'Mc. 'Mc. )abe# )abe# 1**$( 1**$(

Tray Dryer  Tray Tray dryer dryer merupa merupa%an %an jenis jenis penger pengering ing langsu langsung# ng# ba!c"# ba!c"# dan %one% %one%si. si. Ba"an dile!a%%an di /ada" dan disangga. Me!ode pengeringan pengeringan dengan dengan !ray dryer  dryer  merupa%an me!ode pengeringan pengeringan yang suda" lama !e!api sering diguna%an un!u%  un!u%   pengeringan ba"an pada!an# bu!iran# serbu% a!au granul yang jumla"nya !ida%  !erlalu besar. 0mumnya ala! berben!u% persegi dan didalamnya berisi ra%2ra% yang diguna dig una%an %an seb sebaga agaii !em !empa! pa! ba" ba"an an ya yang ng a%a a%an n di% di%eri ering% ng%an. an.0%u 0%uran ran ba"an ba"an !e!ap !e!ap selama pengeringan. pengeringan. -ondisi /ada" adala" diam# sedang%an sedang%an cara ber%on!a% ber%on!a% gas adala" dengan aliran sejajar se"ingga memung%in%an masu%nya aliran gas %e dalam dalam ruanga ruangan n an!ara an!ara pada!a pada!an n yang yang de%a! de%a! permu permu%aa %aan. n. Tray Tray dryer dryer memili% memili%ii %elebi"an dan %e%urangan sebagai beri%u!5 -elebi"an5

1. )oco% un!u% segala jenis ba"an. .  Moisture content  a%"ir  a%"ir lebi" renda". $. )oco% un!u% un!u% peneli!ian peneli!ian s%ala labora!orium. -e%urangan5 1.

-ons -onsum umsi si ener energi gi lebi lebi" " !in !ingg ggi. i.

.  Loading  dan  dan off loading  di%erja%an  di%erja%an secara manual. 8aju Pengeringan ' Drying Kinetic) +e!i +e!iap ap

ma!e ma!eri rial al

yang ang

a%an a%an

di%e di%eri ring ng%a %an n

memi memili li%i %i

%ara %ara%! %!er eris is!i !i% %

%ine %ine!i !i%a %a

 pengeringan yang berbeda2beda bergan!ung !er"adap s!ru%!ur in!ernal dari ma!erial yang a%an di%ering%an. -ine!i%a pengeringan memperli"a!%an peruba"an %andungan air yang !erdapa! dalam ma!erial un!u% se!iap /a%!u saa! dila%u%an  proses pengeringan. Dari %ine!i%a pengeringan dapa! di%e!a"ui jumla" air dari ma!erial yang !ela" diuap%an# /a%!u pengeringan# %onsumsi energy. Parame!eri2  parame!er

dalam

proses

pengeringan

un!u%

mendapa!%an

da!a

%ine!i%a

 pengeringan adala"5 1.  Moisture Content '9( menunj menunju%% u%%an an %andun %andungan gan air yang yang !erdapa !erdapa!! dalam ma!erial un!u% !iap sa!uan massa pada!an. Mois!ure con!en! '9( dibagi dalam  macam yai!u basis %ering '9( dan basis basa" '9:(. Mois Mois!u !ure re con! con!en en!! basi basiss %eri %ering ng '9( '9( menu menunj nju% u%%a %an n rasi rasio o an!a an!ara ra %andungan air '%g( dalam ma!erial !er"adap bera! ma!erial %ering '%g(. +edang%an mois!ure con!en! basis basa" '9:( menunju%%a rasio an!ara %andungan air '%g( dalam ma!erial !er"adap bera! ma!erial basa" '%g(. Persamaan un!u% meng"i!ung mois!ure con!en! basis %ering adala"5

Dimana# 9! ; mois!ure con!en! basis %ering < ; bera! ba"an basa" '%g( C @#*> @#* @#761 @#66 @#$C @#$> @#>C @#@ @#1>> @#1@>

Massa sampel !gram" II III #C$ 7#$7 #7>1 7#7 #6 7#17 #$6 7#@@> #1$ 6#>@@ #@6 6# #@$ 6#7C 1#>C 6#$*7 1#C$ 6#1 1#7$ 6#16 1#6> $#*$1

I# *#71* *#6$$ *#$7@ *#1 >#*$ >#C6$ >#11 >#6$@ >#C >#1@$ C#>$

Tabel Tabel D.6 -andungan Air '9!( dalam dala m +ampel $akt% pengeringan !menit" &

,t !gram" I .7C6

II @.>$6

III @.$6>

I# @.176

7.6$ 6.>61 6.@@*$ $.*$ .6666 .@$C 1.7C6 1.@$C @.C6@C @

' (& (' )& )' *& *' +& +' '&

@.C$* @.7*7 @.7*@> @.6>* @.$C6 @.$C6 @.6 @.1>6 @.116 @

@.$$*6 @.$11 @.C6 @.11 @.1C7> @.161 @.11> @.@>$* @.@6*1 @

@.@66 @.1*$> @.1CC @.1666 @.11$ @.@**7 @.@C6 @.@7 @.@$6 @

Tabel Tabel D.7 Da!a Eree Mois!ure )on!en! '9( dan Drying Ra!e 'R( !er"adap /a%!u ! 'meni!( @ 7 1@ 17 @ 7 $@ $7 6@ 67 7@

I 9 @ 7.*1C 6.C 6.@>$$ $.>7 .777 1.C@$C 1.*$ @.*1C @.*$ @

II R @ @.@>6 @.@C @.@1* @.@17C @.@1$ @.@@> @.@@ @.@@66 @.@@16 @

9 @ @.C@1 @.67 @.76C1 @.6C>7 @.$C* @.1> @.77 @.17@1 @.@C6 @

II I R @ @.@16 @.@1> @.@1$ @.@16 @.@11 @.@@C> @.@@C @.@@67 @.@@ @

9 @ @.$17C @.*@$ @.7 @.6* @.1C @.1C @.117 @.@>* @.@$6* @

R @ @.@17 @.@1$> @.@17 @.@1@C @.@@> @.@@ @.@@77 @.@@$$ @.@@1C @

I3 9 @ @.1>@> @.1*> @.17* @.161 @.1@*> @.@>1C @.@6* @.@61> @.@1 @

R @ @.@11> @.@111 @.@1@6 @.@@*$ @.@@C @.@@7$ @.@@6 @.@@C @.@@16 @

. Pemba"as "asan Bab %edua dari dari pra%!i pra%!i%um %um perasi perasi Te%ni% e%ni% -imia -imia II %ali %ali ini adala" memba"as memba"as !en!ang !en!ang sala" sa!u p"enomena p"enomena proses operasi operasi yai!u drying .  Drying  adala"   adala" sua!u proses dimana !erjadi pinda" massa dan  pinda" panas secara

simul!an dari ba"an %e ling%ungannya. ling%ungannya.

-andun -andungan gan air !ersebu !ersebu!! di%ura di%urangi ngi sampai sampai ba!as ba!as !er!en !er!en!u !u se"ing se"ingga ga

 

mi%ro i%roor orga gani nism smee !ida !ida% % dapa dapa!! !umb !umbu" u" lagi lagi dida didala lamn mny ya.  Drying   ber!ujuan un!u% iden!i,i%asi dan mema"ami pengaru" pengeringan yang berguna mengurangi risi%o %erusa%an %arena %egia!an mi%roba# meng"ema! meng"ema! ruang penyimpanan# penyimpanan# un!u% mendapa!%an mendapa!%an produ% produ% yang sesu sesuai ai deng dengan an peng penggu guna nany nya. a. Prin Prinsip sip u!am u!amaa peng penger erin inga gan n adal adala" a"  penurunan %adar air. Ba"an Ba"an yang yang diguna diguna%an %an pada pada par%!i par%!i%um %um ini adala" adala" %en!an %en!ang# g# dengan dengan menggu mengguna% na%an an ariab ariabel el u%uran u%uran %en!an %en!ang. g. Perbad Perbadaan aan u%uran u%uran %en!ang yang diguna%an ada empa!# yai!u %en!ang dengan u%uran @#7 cm 9 @#7 cm 9  cm ' sampel I(F 1 cm 9 1 cm 9  cm 'sampel II(F 1#7 cm 9 1#7 cm 9  cm 'sampel III( dan  cm 9  cm 9  cm 'sampel I3(. I3(. Pada Pada pra%!i pra%!i%um %um ini# ini# su"u su"u yang yang ingin ingin diguna diguna%an %an dalam dalam proses proses dry drying ing ini ini adal adala" a" %isa %isara ran n 172 1721C 1C@ @ o) dan pada meni! %e 7@ diasumsi%an ba"/a ba"an suda" berada pada %eseimbangan se"ingga mengalami bera! yang %ons!an. Dari Dari Tabel bel D.$ D.$ dapa dapa!! di%e di%e!a" !a"ui ui ba"/ ba"/aa peng pengo oen enan an dapa dapa!!  berlangsung dengan bai% dan air yang !er%andung pada %en!ang dapa!  ber%urang %arena panas yang diberi%an ole" oen menga%iba!%an air   pada %en!ang menguap sedi%i! demi sedi%i!. Proses pengeringan !erjadi melalui penguapan air %arena perbedaan !e%anan dan po!ensial uap air an!ara an!ara udara udara dengan dengan ba"an ba"an yang yang di%erin di%ering%a g%an. n. Pengua Penguapan pan %andungan %andungan air yang !erdapa! dalam ba"an juga !erjadi %arena adanya adanya  panas yang diba/a ole" media pengering yai!u udara. 0ap air !ersebu! a%an dilepas%an dari permu%aan ba"an %e udara pengering.

Proses Proses penger pengering ingan an dapa! dapa! dili"a dili"a!! dari dari gra,i% gra,i% %adar %adar mois!u mois!ure re con!en! !er"adap /a%!u seper!i di ba/a" ini5

Gambar D.1 -ura moisture content  s  s /a%!u sampel I

Gambar D. -ura moisture content  s  s /a%!u sampel II

Gambar D.$ -ura moisture content  s  s /a%!u sampel III

Gambar D.6 -ura moisture content  s  s /a%!u sampel I3

Gambar D.7 -ura perbandingan moisture perbandingan  moisture content  s  s /a%!u semua sampel Dari Gambar D. "ingga D.* dapa! dili"a! !ren dari semua gra,i% sama# "al ini disebab%an proses penguapan penguapan air berjalan berjalan dengan bai%. +ema%in lama dila%u%an  pengeringan# %andungan air pada ba"an sema%in sedi%i! a%iba! sema%in  banya%nya air yng menguap. Proses %eseimbangan %andungan air di dalam ba"an !erjadi !erjadi se!ela" se!ela" meni! %e 7@ se"ing se"ingga ga penuru penurunan nan %ura !ida% !ida% lagi lagi !erjad !erjadii dan selan selanju ju!ny !nyaa %ur %uraa berja berjala lan n %ons %ons!an !an.. +eda +edang ng%a %an n gamb gambar ar D.7 D.7 menu menunj nju% u%%a %an n  perbandingan dari %eseluru"an sampel dan dapa! dili"a! ba"/a sema%in besar  luas permu%aan ba"an# sema%in banya% air yang !eruap%an dalam /a%!u yang sama dengan ba"an yang memili%i luas permu%aan lebi" %ecil ser!a sema%in %ecil mois! mois!ur uree con! con!en en!n !nya ya di%a di%are rena na%a %an n %ada %adarr air air di dalam dalamny nyaa suda suda" " mend mende% e%a!i a!i %eseimbangan se"ingga air yang !eruap%an sema%in sedi%i!.

Gambar D. -ura perbandingan free perbandingan  free moisture content  s  s /a%!u sampel I

Gambar D.C -ura perbandingan free perbandingan  free moisture content  s  s /a%!u sampel II

Gambar D.> -ura perbandingan free perbandingan  free moisture content  content  s  s /a%!u sampel III

Gambar D.* -ura perbandingan free perbandingan  free moisture content  content  s  s /a%!u sampel I3

Gambar D.1@ -ura perbandingan free perbandingan  free moisture content  content  s  s /a%!u semua sampel 

Dari Dari Gamb Gambar ar D. D. "in "ingg ggaa D.* D.* dapa dapa!! dil dili" i"a! a! !ren !ren dari dari semu semuaa gra gra,i ,i% % sam sama# a# "al "al

ini diseba disebab%a b%an n proses proses penger pengering ingan an air berjal berjalan an dengan dengan bai%. bai%. +ema%i +ema%in n lama lama dila%u dila%u%an %an penger pengering ingan# an# air yang yang dibeba dibebas%a s%an n sema%i sema%in n sedi%i! sedi%i! a%iba! a%iba! sema%i sema%in n sedi%i sedi%i!ny !nyaa %aandu %aandunga ngan n air yang yang !erdapa !erdapa!! pada pada pada!an pada!an.. Proses Proses %eseim %eseimban bangan gan %andungan air di dalam ba"an !erjadi se!ela" meni! %e 7@ se"ingga penurunan %ura %ura !ida% !ida% lagi lagi !erjad !erjadii dan selanju selanju!ny !nyaa %ura %ura berjala berjalan n %ons!an %ons!an.. +edang +edang%an %an gambar gambar D.1@ D.1@ menunj menunju%% u%%an an perban perbandin dingan gan dari dari %eselu %eseluru" ru"an an sampel sampel dan dapa! dapa! dili"a! dili"a! ba"/a sema%in sema%in besar luas permu%aan permu%aan ba"an# ba"an# sema%in sema%in banya% air yang dibebas%an dalam /a%!u yang sama dengan ba"an yang memili%i luas permu%aan lebi" %ecil ser!a sema%in besar ,ree mois!ure con!en!nya di%arena%an %adar air di dalamnya suda" mende%a!i %eseimbangan se"ingga air yang !eruap%an sema%in sedi%i!.

Gambar D.11 -ura perbandingan drying rate s rate s /a%!u sampel I

Gambar D.1 -ura perbandingan drying rate s rate s /a%!u sampel II

Gambar D.1$ -ura perbandingan drying rate s rate s /a%!u sampel III

Gambar D.16 -ura perbandingan drying rate s rate s /a%!u sampel I

Gambar D.17 -ura perbandingan drying rate s rate s /a%!u semua sampel Dari Gambar D.11 "ingga D.16 dapa! dili"a! !ren dari semua gra,i% sama# "al ini disebab%an. Proses %eseimbangan %andungan air di dalam ba"an !erjadi se!ela" meni! %e 7@ se"ingga penurunan %ura !ida% lagi !erjadi dan selanju!nya %ura  berjalan %ons!an. +edang%an gambar D.17 menunju%%an perbandingan dari %eselu %eseluru" ru"an an sampel sampel dan dapa! dapa! dili"a dili"a!!

ba"/a ba"/a sema%i sema%in n besar besar luas luas permu permu%aa %aan n

 ba"an# sema%in e,e%!i, pengeringan yang dila%u%an. Proses pengeringan berjalan sema%in lamba!# %arena sema%in lama dila%u%an pengeringan# air yang !eruap%an sema%in sema%in sedi%i sedi%i!! a%iba! a%iba! sema%i sema%in n sedi%i sedi%i!ny !nyaa %andun %andungan gan air yang yang !erdapa !erdapa!! pada pada  pada!an dan sema%in sedi%i! %andungan air pada pada!an mena%iba!%an sema%in suli!n suli!nya ya penger pengering ingan an %arena %arena air a%an a%an sema%i sema%in n suli! suli! !eruap !eruapa%a a%an n diband dibanding ing%an %an dengan ba"an yang memili%i luas permu%aan lebi" %ecil se"ingga %andungan air  sema%in se!imbang.

Gambar D.1 -ura perbandingan drying rate s rate s free  free moisture content  sampel  sampel I

Gambar D.1C -ura perbandingan drying rate s rate s free  free moisture content  sampel  sampel II

Gambar D.1> -ura perbandingan drying rate s rate s free  free moisture content  sampel  sampel III

Gambar D.1* -ura perbandingan drying rate s rate s free  free moisture content  sampel  sampel I3

Gambar D.@ -ura perbandingan drying rate s rate s free  free moisture content  semua  semua sampel Dari Gambar D.1 "ingga D.1* dapa! dili"a! !ren dari semua gra,i% sama# "al ini disebab%an proses penguapan air berjalan dengan bai% se"ingga sema%in lama dila%u dila%u%an %an penger pengering ingan# an# air yang yang !eruap% !eruap%an an sema%in sema%in sedi%i sedi%i!! a%iba! a%iba! sema%i sema%in n sedi%i sedi%i!ny !nyaa %aandu %aandunga ngan n air yang yang !erdapa !erdapa!! pada pada pada!an pada!an.. Proses Proses %eseim %eseimban bangan gan %andungan air di dalam ba"an !erjadi se!ela" meni! %e 7@ se"ingga penurunan %ura %ura !ida% !ida% lagi lagi !erjad !erjadii dan selanju selanju!ny !nyaa %ura %ura berjala berjalan n %ons!an %ons!an.. +edang +edang%an %an gambar gambar D.@ D.@ menunj menunju%% u%%an an perban perbandin dingan gan dari dari %eselu %eseluru" ru"an an sampel sampel dan dapa! dapa! dili"a! dili"a! ba"/a sema%in sema%in besar luas permu%aan permu%aan ba"an# ba"an# sema%in sema%in banya% air yang !ruap%an dalam /a%!u yang sama dengan ba"an yang memili%i luas permu%aan lebi" %ecil dan sema%in ee%!i, proses pengeringan yang dila%u%an ser!a sema%in  besar ,ree mois!ure con!en!nya di%arena%an %adar air di dalamnya suda" mende%a!i %eseimbangan se"ingga air yang !eruap%an sema%in sedi%i!.

H. Penu!up 1. -esim simpulan lan

a. Pengeri eringan 'drying  'drying ( &a! pada! adala" pemisa"an sejumla" %ecil air air a!au a!au &a! &a! cair cair lain lain dari dari ba"a ba"an n pada pada!# !# se"in se"ingg ggaa meng mengur uran angi gi %andungan sisa &a! cair di dalam &a! pada! i!u sampai sua!u nilai !erenda" yang dapa! di!erima.  b. +eiring berjalannya /a%!u# massa ba"an sema%in %ecil "ingga pada saa! !er!en!u didapa!%an massa ba"an %ons!an. c. -ecepa -ecepa!an !an pengerin pengeringan gan pada pada a/alnya a/alnya mening mening%a! %a! !e!api !e!api %emudia %emudian n menurun seiring dengan ber%urangnya %adar air dalam ba"an. d. )ri!ica )ri!icall mois!u mois!ure re con!en con!en!! pada pada semua semua sampel sampel ber!ur ber!uru!2 u!2!ur !uru! u! adala" adala" @.C6@C# @.116# @.@6*1# dan @.@$6. . +aran a. Range /a%!u dalam pengerin ringan

lebi"

panja anjan ng

se" se"ingga

didapa!%an da!a yang lebi" a%ura!.  b. Pengeringan dila%u%an sampai bera! ba"an benar2benar %ons!an se"ingga !i!i% %eseimbangan bisa lebi" muda" di!en!u%an. E. Da,! Da,!ar ar Pu Pus!a% s!a%aa Gean%oplis# ).. 1**$. Transpor! Process and 0ni! pera!ion $ rd edi!ion. Pren!ice2?all Inc. 0+A. Mujumd Mujumdar# ar# A. ?andbo ?andboo% o% o, Indus! Indus!rial rial Drying Drying $ rd edi!io edi!ion. n. )R) Press. +ingapura. Mc )abe# )abe# 1 1*>1..  Mass Transfer Transfer Operations, Mc. Mc. Gra/ Gra/ ?ill ?ill Boo%  Boo%  )ompany. 0+A. Yuaris%i# %i dan +u"erman. @1. Pengeringan Bunga Rosella ' ibiscus ' ibiscus !abdariffa) Mengguna%an !abdariffa) Mengguna%an Pengering Ra% 0dara Bersir%ulasi. urusan Te%ni% Te%ni% -imia# Ea%ul!as Te%ni%# Te%ni%# 0niersiras Diponegoro. +emarang