2. Pengeringan Pengeringan adalah proses untuk mengurangi/menghilangkan air dalam bahan yang basah. Proses yang dilakukan ada beberapa cara diantaranya adalah dengan pemanasan. Ada pula yang dilakukan dengan menggunakan aliran udara kering (prinsip : humiditas).

Contoh 1 : Kertas dengan kandungan air 5 % harganya Rp. 100.000 per ton sampai di pelabuhan. Ongkos kirim dari pelabuhan ke gudang pembeli Rp. 6000/ton. Setelah sampai di gudang ternyata kelembaban kertas menjadi 6,54 %. Jika kelebihan berat tidak diperhitungkan, berapa harga kertas sampai di gudang ?

Penyelesaian : Basis: 1 ton kertas sampai di gudang. Di pelabuhan : Kadar air dalam kertas 5 % kadar kertasnya saja = 95 % Di gudang : Kadar air dalam kertas 6,54 % kadar kertasnya saja = 93,46 % Misal: Berat kertas di pelabuhan = x ton Kelebihan air = y ton Neraca kertasnya saja : 0,9346. 1 ton = 0,95. x ton x = 0,9346/0,95 = 0,9838 ton

Analisis ongkos: Neraca keleseluruhan: x + y = 1 ton kelebihan air, y = 1 – 0,9838 = 0,0162 ton. Analisis ongkos: Harga kertas dipelabuhan = 0,9838. Rp. 100.000 = Rp. 98.380,00 Ongkos kirim = 0,9838. Rp. 6000 = Rp. 5.902,80 Harga kertas sampai di gudang per ton = Rp. 98.380,00 + Rp. 5.902,80 = Rp. 104.282,80

Contoh 2 : Sebuah lorong pengering (tunnel dryer) digunakan untuk mengeringkan 100 lb/jam bahan anorganik yang mengandung 10% air sampai kandungan airnya 0,5%. Bahan masuk ke dalam alat pengering secara berlawanan arah dengan udara yang digunakan sebagai pengering. Udara yang masuk pada 600C, 76 cmHg dengan relative humidity (RH) 10% dan keluar pada suhu 350C, 75 cmHg dengan RH 70%. Berapa kecepatan aliran udara yang harus dipertahankan?.

Penyelesaian : Basis: 100 lb/jam bahan anorganik masuk Bahan anorganik M = 100 lb/jam, air 10% Bahan anorganik keluar M1 lb/jam ; air 0,5% Udara keluar M3 lb/jam ; RH 70 % 35 0C ; 75 cmHg Udara masuk M2 lb/jam ; RH 10 % 60 0C ; 76 cmHg PENGERINGAN

Ada dua cara penyelesaian soal : I. Cara Grafik II. Cara Analisis Pada persoalan ini diperlukan pengertian tentang kelembaban (humiditas). Relative humidity atau kelembaban relatif terkait dengan banyaknya air (H2O) dalam udara kering yang dinyatakan dalam Untuk mengetahuinya dicari dari grafik “molar humidity” atau “phychrometric chart” yang terdapat dalm buku-buku literatur (Himmelblau).

I. Cara Grafik Gunakan komponen kunci, yaitu bahan anorganik kering, karena bahan ini tidak berubah, artinya : Bahan anorganik masuk = bahan anorganik keluar. Bahan anorganik masuk = 0,9 x 100 = 90 lb/jam Air yang masuk bersama bahan anorganik = 0,1 x 100 = 10 lb/jam Bahan anorganik keluar = 0,9 x 100 = 90 lb/jam Kadar airnya 0,5% ; Maka bahan anorganik keluar seluruhnya, M1 = (100/99,5) x 90 = 90,45 lb/jam Air yang keluar bersama bahan anorganik = 90,45 - 90 = 0,45 lb/jam Jadi, air yang keluar bersama udara = 10-0,45 = 9,55 lb/jam .

Cari dengan grafik : Pada suhu 60 0C dengan RH = 10%  y2 = 0,025 Pada suhu 35 0C dengan RH = 70%  y3 = 0,042 Dari hasil itu menunjukkan bahwa dalam 1 lbmol udara kering, air yang dapat dibawa sebesar : 0,042 – 0,025 = 0,017 lbmol = 0,017 x 18 = 0,306 lb/jam Padahal jumlah air yang harus dibawa oleh udara kering sebanyak 9,55 lb/jam Dengan demikian, udara kering yang dibutuhkan sebanyak: = 31,21 lbmol/jam udara kering Jumlah udara basah (udara kering + air) masuk, M2 = 31,21(1+0,025) = 31,99 lbmol/jam ; RH udara kering = 1 BM udara kering = 29 ; BM Air = 18 Berat udara basah masuk, M2 = 31,21(1)(29) + 31,21(0,042)(18) = 919,13 lb/jam

II. Cara Analisis y’M2 = 0,025(18/29) = 0,015517 Fraksi massanya : xM2 = 0,015517/(1+0,015517) = 0,01528 Secara similar : y’M3 = 0,042(18/29) = 0,02607 Fraksi massanya : xM3 = 0,02607/(1+0,02607) = 0,02541 Neraca massa total : 100 + M2 = M1 + M3 ………………..(a) Neraca komponen air : 100 . x1 + M2 . xM2 = M1. xM1 + M3 . xM3 100 . 0,10 + M2 . 0,01528 = M1 . 0,005 + M3 . 0,02541 10 + 0,01528 M2 = 0,005 M1 + 0,02541 M3 …….....(b) Neraca bahan anorganik: 100 . 0,9 = 0,995 M1 ………………(c)

Ada tiga persamaan dengan 3 bilangan yang tidak diketahui, maka dapat diselesaikan. Dari persamaan (c), M1 = 90,45 lb/jam Dari persamaan (a) dan (b), diperoleh, M2 = 918,57 lb/jam dan M3 = 328,12 lb/jam Dengan demikian, jumlah udara kering masuk = 918,57 lb/jam (dengan cara I diperoleh 919,13 lb/jam)

Exercise (Home work) Example 2.6 (Himmelblau page 89) Example 2.9 (Himmelblau page 92)