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. 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, material fleksibel, butiran.

DEFINISI : 1. Moisture content, basis basah = 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 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 kring Air yang diuapkan = 950(4-0,0527) = 3750kg

Kurva Laju Pengeringan

Dengan laju drying :N = -(Ss.dx)/(A.d) (12.2) 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 Continuous 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 MOHON MAAF LAHIR BATIN SAMPAI KETEMU DI KULIAH TERAKHIR 1 NOPEMBER 2006