IV-2

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASANIV.1Hasil Percobaan dan perhitungan

Konsentrasi awal larutan = 0,1%

Densitas larutan

= 1 Kg/LTabel IV.1Hasil Percobaan dengan aliran counter currentRate

(L/Jam)T1((C)T2 ((C)T3 ((C)T4 ((C)T5 ((C)V1 (ml)V2 (ml)Vrata2 (ml)Konsentrasi akhir (N)

25,279,2

10858

61

5727

28

1536

37

3658

53

6176

76

780,7

0,4

0,70,6

0,6

0,60,65

0,5

0,654,875x10-43,75x10-4

4,875x10-4

Tabel IV.2Hasil Percobaan dengan aliran co-currentRate

(L/Jam)Rate

(ml/s)T1((C)T2 ((C)T3 ((C)T4 ((C)T5 ((C)V1 (ml)V2 (ml)Vrata2 (ml)Konsentrasi akhir (N)

25,279,2

1087

22

307666673638

3736

38414545518676

790,40,50,60,40,40,50,40,5

0,553x10-33,75x10-4

4,125x10-4

Keterangan :

T1= Suhu dinding tengah fouling filmT2= Suhu udara keluarT3= Suhu dinding atasT4= Suhu liquid feed fouling filmT5= Suhu liquid valve (output product)Hasil Perhitungan Neraca Massa

Neraca Massa overall

F = L + V

Neraca Massa Asam SitratXf.F = XL.L + Xv.V

Tabel IV.3 Hasil perhitungan neraca massa dengan aliran counter current

Rate (L/Jam)F

(Kg/Jam)L (Kg/Jam)V (Kg/Jam)

25,279,2

10823,5872

179,20843,30825,279,2

108-1,62

100,008648

Tabel IV.4 Hasil perhitungan neraca massa dengan aliran co-current

Rate (L/Jam)F

(Kg/Jam)L (Kg/Jam)V (Kg/Jam)

25,279,2

10814,5152

161,28

36,64825,2

79,2

108-10,692

82,08

-71,28

Hasil Perhitungan Neraca PanasF.Cpf. (T + S.( = V.Hv + L.Cpl.(T

Tabel IV.5 Hasil perhitungan neraca panas dengan aliran counter current

Rate (L/Jam)T2 ((C)T1 ((C)CpfCptHv(S (L/Jam)

25,279,2

10876

76

7458

53

551,05

1,05

1,051,025

1,025

1,0252437,55

2435,203

2432,8572257,06

2257,06

2257,062,457,8510,44

Tabel IV.6 Hasil perhitungan neraca panas dengan aliran co-current

Rate (L/Jam)T2 ((C)T1 ((C)CpfCptHv(S (L/Jam)

25,279,2

10886

76

6845

45

521,05

1,05

1,051

1,025

1,0252416,24

2411,485

2406,732257,06

2257,06

2257,062,57,819,108

IV.2 Pembahasan

Tujuan percobaan evaporator ini adalah menghitung perpindahan massa dan panas pada proses evaporasi single effect, menentukan koefisien perpindahan panas overall (U) pada Evaporator single effect, mengetahui konsentrasi akhir dari larutan asam sitrat.

Prosedur yang dilakukan adalah dengan tahap persiapan, yaitu menyalakan alat evaporator sampai keadaan steady state dan membuat larutan asam sitrat 0,1% sebanyak 100 L, setelah itu mulai percobaan dengan masing-masing variabel bukaan valve, yaitu bukaan valve 20(, bukaan valve 25(, dan bukaan valve 30( yang selanjutnya dapat dikonversi ke satuan rate 25,2 L/Jam, 79,2 L/Jam, dan 108 L/Jam. Setelah itu menitrasi larutan yang keluar dari alat evaporator sengan larutan NaOH 0,2 N.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, pada arah aliran counter current variabel 25,2 L/Jam, 79,2 L/Jam, dan 108 L/Jam diperoleh konsentrasi akhir masing-masing larutan sebesar 4,875x10-3; 3,75x10-3; dan 4,875x10-4. Sedangkan pada arah aliran co-current diperoleh konsentrasi sebesar 3x10-3; 3,375x10-3; dan 4,125x10-4. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyebutkan bahwa konsentrasi larutan akan meningkat setelah dilakukan proses evaporasi (penguapan) pada aliran counter current sedangkan pada aliran co-current sesuai dengan yang disebutkan pada literatur sebab mengalami peningkatan konsentrasi.Perhitungan neraca massa dilakukan dengn rumus material balance biasa, yaitu :

Akumulasi = 0

1. Overall material balance

F = L + V

2. Asam sitrat material balance

XF.F = XL.L + XV.VBerdasarkan perhitungan yang dilakukan, pada arah aliran counter current variabel rate 2,52 L/Jam, diperoleh nilai F, L, dan V masing-masing adalah 23,587 Kg/Jam; 25,2 Kg/Jam, dan -1,62 Kg/Jam, variabel rate 79,2 L/Jam, diperoleh nilai F, L, dan V masing-masing adalah 179,208 Kg/Jam; 79,2 Kg/Jam, dan 100,008 Kg/Jam, variabel rate 108 L/Jam, diperoleh nilai F, L, dan V masing-masing adalah 43,308 Kg/Jam, 108 Kg/Jam, -64,8 Kg/Jam.Sedangkan pada arah aliran co-current variabel rate 2,52 L/Jam, diperoleh nilai F, L, dan V masing-masing adalah 14,515 Kg/Jam; 25,2 Kg/Jam, dan -10,692 Kg/Jam, variabel rate 79,2 L/Jam, diperoleh nilai F, L, dan V masing-masing adalah 161,28 Kg/Jam; 79,2 Kg/Jam, dan 82,08 Kg/Jam, variabel rate 108 L/Jam, diperoleh nilai F, L, dan V masing-masing adalah 36,648 Kg/Jam; 108 Kg/Jam; dan -71,28 Kg/Jam.Perhitungan neraca panas :

1. Neraca massa overall

F = L + V

2. Perhitungan neraca panas

F.Cpf. (T + S. ( = V.Hv + L.Cpl.(TBerdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, pada arah aliran counter current variabel 25,2 L/Jam, 79,2 L/Jam, dan 108 L/Jam diperoleh rate steam masing-masing sebesar 2,448 L/Jam; 7,848 L/Jam; dan 10,44 L/Jam.Faktor-faktor yang mempengaruhi proses evaporasi :1. Temperatur steam, disesuaikan dengan bahan yang akan dievaporasi karena bahan yang tidak tahan suhu yang tinggi tentunya akan membentuk kerak pada kolom evaporator sehingga akan mempengaruhi perpindahan panas dari steam ke bahan tersebut.2. Tekanan operasi, mempengaruhi proses penguapan pelarut disamping temperatur.3. Laju alir umpan, bila laju alir umpan terlalu kecil proses kurang effisien dan juga bila terlalu besar,sehingga untuk suatu proses laju alir umpan diusahakan adalah laju yang dapat menghasilkan proses yang optimal.4. Sifat fisik dan kimia umpan5. Luas permukaan kontak antara umpan dan media pemanas (panjang dan jumlah tube)6. Laju alir steam7. Laju air pendingin (kondenser)V

F

C

S

L

IV-1LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA III

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA