TUGAS

Operasi Teknik Kimia IIIDRYING (PENGERINGAN)

DOSEN PENGAMPU Ir. Hj. Laila Faizah M.KesPROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

PROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2009 DRYING

(PENGERINGAN)PROSES DRYING

Drying (pengeringan) merupakan suatu proses penghilangan kandungan air dalam suatu zat padat (solid) ataupun campuran gas dengan menggunakan sumber panas. Hasil dari pengeringan adalah zat padat (solid) atau campuran gas kering. Kandungan zat cair di dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke bahan yang lain. Namun pada umumnya, zat padat masih mengandung zat cair walaupun sedikit.

Tujuan pengeringan (drying) adalah untuk menghasilkan suatu produk yang kering. Syarat proses pengeringan yaitu :

1. Bahan yang dikeringkan berupa zat padat / campuran gas yang lembab atau basah.

2. Terdapat media pemanas yang berupa udara panas atau gas panas.

Sedangkan zat padat yang dapat dikeringkan dapat berupa :

1. Flake (serpihan)2. Granule (butiran biji)3. Crystal (kristal)4. Powder (serbuk)5. Slab (lembaran lempeng)6. Continuous sheet (lembaran sinambung)

KLASIFIKASI PERALATAN DRYING

Dalam dunia industri, jenis mesin pengering ada banyak. Secara umum klasifikasi mesin pengering (dryer) dapat digolongkan menjadi 2 yaitu :

1. klasifikasi berdasarkan cara perpindahan panas dari media pemanas ke bahan yang akan dikeringkan.

2. Klasifikasi berdasarkan karakteristik bahan yang akan dikeringkan.

1. JENIS-JENIS ALAT PENGERING KONTINUEJenis-jenis alat pengering kontinu dapat digolongkan atas dasar mekanisme perpindahan panasnya yaitu : pengering langsung dan pengering tidak langsung . Jenis jenis alat pengering kotinu yang banyak digunakan antara lain adalah : yang termasuk pengering langsung: tunnel dryer,rotary dryer, through circulation rotary dryer. Yang termasuk pengering tidak langsung : drum dryer, cylinder dryer.

1.1. Tunnel dryer

Alat pengering ini berbentuk terowongan yang relative panjang, di dalamnya terdapat lori-lori(trucks) tempat meletakkkantray yang berisi bahan yang akan dikeringkan. Bahan di atas tray ini dikontrakkan dngan aliran gas panas untuk menguapkan moisture bahan tersebut. Lori berjalan secara kontinu sepanjang terowongan dengan bantuan rantai yang bergerak (chain conveyor) tempat lori lori tersebut bersandar . Aliran gas atau udara panas dalam tunnel dryer dapat secara searah ,menyilang, maupun lawan arah dengan jalannya lori.

Gerakan lori ini cukup pelan untuk memperoleh waktu tinggal yang cukup lama serhingga kadar air yang diinginkan dalam produk tercapai. Untuk operasi pengeringan dengan suhu rendah biasanya dipakai udara panas , sedangkan apabila operasi dengan suhu tinggi dipakai gas panas hasil pembakaran ,terutama untuk bahan yang boleh kontaminasi dengan gas-gas yang kotor.

Alat pengering ini cocok untuk mengeringkan bahan bahan seperti : batuan,produk keramik ,kristal, filter cake, pasta dan bahan bahan yang lain dimana harus dikeringkan dengan waktu yang cukup lama tetapi jumlahnya banyak. Gambar bagan Tunnel Dryer seperti terlihat di bawah ini :

1.2. Rotary dryer

Rotary dryer merupakan jenis pengering kontinu yang paling banyak digunakan untuk mengeringkan bahan bahan yang berbentuk butiran(granular) dan crystalline dimana tidak terlalu basah pada permulaan operasi supaya mudah pengangkutannya oleh conveyor, dan mempunyai sifat tidak lengket pada dinding dryer.

Rotary dryer terdiri dari shell berbentuk silinder horizontal yang dipasang pada suatu bantalan roll,sehingga silinder ini dapat berputar dan kedudukannya sedikit membentuk sudut kemiringan .Pada bagian dalam silinder terdapat sekat yang arahnya membujur sejajar sumbu silinder ,sepanjang silinder . sekat ini disebut flight .fungsi nya untuk mengangkat butiran bahan yabng dikeringkan pada saat silinder berputar. Feed dimasukkkan pada bagian ujung yang tinggi dari silinder,dan akan keluar sebagai produk kering pada bagian yang lain. Gerakan maju dari bahan yang dikeringkan ini karena adanya : putaran silinder, kemiringan silinder dan flights. Sebagai pemanas bisa digunakan udara panas atau gas buang hasil pembakaran yang masih mempunyai temperature tinggi. Jika gas yang keluar dari rotary dryer temperaturnya masih cukup tinggi , maka gas tersebut dibuang melalui cerobong cukup dengan system natural draft. Kadang-kadang rotary dryer dilengkapi pula Gambar Tunnel Dryer ( 3 Jenis )

1.2. Rotary dryerRotary Dryer merupakan jenis pengering kontinu yang paling banyak digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan yang berbentuk butiran (granular) dan crystalline dimana tidak terlalu basah pada permulaan operasi supaya mudah pengangkutannya oleh conveyor, dan bersifat tidak lengket pada dinding dryer.Rotary Dryer terdiri dari shell berbentuk silinder horisontal yang dipasang pada suatu bantalan rol, sehingga silinder ini dapat berputar dan kedudukannya sedikit membentuk sudut kemiringan. Pada bagian dalam silinder terdapat sekat-sekat yang arahnya membujur sejajar sumbu silinder sepanjang silinder. Sekat ini disebut flight, fungsinya untuk mengangkat butiran bahan yang dikeringkan pada saat silinder berputar. Feed dimasukkan pada bagian ujung yang tinggi dari silinder, dan akan keluar sebagai produk kering pada bagian ujung yang lain.Gerakan maju dari bahan yang dikeringkan ini karena adanya : Putaran Silinder

Kemiringan Silinder

Flights

Sebagai pemanas bisa digunakan udara panas atau gas buang hasil pembakaran yang masih mempunyai temperatur tinggi. Jika gas yang keluar dari Rotary Dryer temperaturnya masih cukup tinggi, maka gas tersebut dibuang melalui cerobong cukup dengan sistem natural draft. Kadang-kadang Rotary Dryer dilengkapi pula dengan exhaust fan untuk menarik gas yang melalui dryer. Rotary dryer dibuat untuk berbagai operasi.

Ditinjau dari cara pemanasan dan arah aliran nya :1. Direct heat counter current flow

Sistem ini digunakan untuk bahan bahan yang dipanaskan pada temperature tinggi seperti: tanah liat , pasir, batu kapur, bijih bijih mineral dsb. Sebagai pemanas digunakan : gas asaphasil pembakaran. Untuk zat-zat yang tidak tahan panas tinggi yaitu produk kimia yang berbentuk kristal seperti : ammonium sulfat , gula pasir harus digunakan pemanas udara. Pengering dengan system ini seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Apabila dipakai flue gas sebagai pemanas , maka heating coil bisa diganti dengan dapur pembakar gas, minyak atau batu bara.2. Direct heat parallel flow

Cocok untuk pengeringan bahan bahan yang tidak tahan terhadap suhu yang tinggi karena bisa mengalami kerusakan, seperti : gypsum, besi pirit, bahan bahan organic,akan tetapi bahan tersebut tahan terhadap kontaminasi gas pemanasnya. Gambar sama dengan pada system counter current, hanya udara pemanas masuk pada ujung yang sama dengan feed.3. Indirect Heat Counter-Current Flow

Sistem ini cocok untuk pengeringan bahan seperti : pigmen putih, zat-zat warna, dan sejenisnya yang mengharuskan tidak boleh terjadi kontaminasi. Dengan cara pemanasan tidak langsung akan mencegah kontaminasi dari bahan yang dikeringkan. Bagan system pengering ini ditunjukkan pada gambar (a), untuk pengeringan pada temperature tinggi dengan pemanas adalah flue gas.

Apabila dibutuhkan pemanasan dengan temperature yang tidak terlalu tinggi , misalnya untuk pengeringan bahan bahan seperti::makanan ternak,bulu, grains,brewer, maka dipakai pemanas uap yang masuk pada pipa pemanas(steam tube dryer)seperti terlihat pada gambar 54 b. Pengeringan dengan cara pemanasan tidak langsung ini banyak digunakan apabila diinginkan pengambilan kembali(recovery) cairan dari bahan yang dikeringkan .

4. Direct indirect dryer

Sistem ini lebih ekonomis bila dibandingkan dengan pemanasan langsung , dan digunakasn untuk pengeringan bahan pada temperature tinggi dengan media pemanas gas asap . Sistem ini dipilih apabila harga bahan baker mahal, atau bila menginginkan produk kering sekali. Bahan bahan yang bisa dikeringkan dengan system ini adalah : lignite, coal,coke, Bagan alat pengering dengan system ini seperti ditunjukkan pada gambar 55. Semua rotary dryer oleh pabrik pembuatnya dibuat dalam ukuran standard dengan perbandingan diameter dan panjang berkisar dari 3 ft X 12 ft sampai 10 ft X100 ft.

Gambar Indirect Rotary Dryer1.3 Throgh circulation rotary dryer

Pengering jenis ini merupakan modifikasidari rotary dryer yaitu merupakan gabungan antara through circulation ( aliran menembus ) dan rotary dryer , yang lazim disebut : Roto Louvre dryer seperti terlihat pada gambar di bawah ini :

1.4 Spray dryer

Dalam spray dryer , cairan , slurry atau pasta di semprotkan ke dalam ruangan bersama aliran gas panas dalam bentuk kabut atau tetesan halus. Air dengan cepat akan diuapkan dari tetesan tersebut meninggalkan partikel padatnya. Aliran gas dan cairan kontak dalam spray chamber secara lawan arah, searah maupun gabungan . tetesan halus di dapat dari cairan feed yang disemprotkan melalui nozzle atau spray disk yang berputar dengan kecepatan tinggi . Perlu diperhatikan pada spray dryer bahwa tetesan atau partikel basah tak boleh mengena pada permukaan sebelum pengeringan terjadi.

Gambar spray dryerPengering Zat Padat dan TapalTRAY DRYER (PENGERING TALAM)

Tujuan

Pengering talam (tray dryer) digunakan untuk proses yang laju produksinya kecil dan untuk mengeringkan bahan berupa zat padat tegar (biji-bijian) dan tapal setengah padat.

Prinsip Kerja

Pengering talam (tray dryer) dapat beroperasi dalam vacuum, kadang-kadang dengan pemanasan tak langsung. Talam (tray) itu terletak diatas plat-plat logam berlubang yang dilalui uap atau air panas atau kadang-kadang, mempunyai ruang lagi untuk fluida pemanas. Uap dari zat padat dikeluarkan dengan ejector atau pompa vacuum. Pengering baku (freeze drying) terdiri sublimasi air dari es pada vacuum tinggi pada suhu dibawah 00 C. Hal ini dilakukan di dalam suatu pengering piring vacuum khusus untuk mengeringkan vitamin dan berbagai hasil yang peka panas.

Spesifikasi Alat

Pengering ini terdiri dari sebuah ruang dari logam lembaran yang berisi dua buah truk yang mendukung rak-rak. Setiap rak mempunyai sejumlah talam dangkal, kira-kira 30 in2 dan tebal 2 sampai 6 in, yang penuh dengan bahan yang akan dikeringkan.

Spesifikasi Bahan

Alat ini dapat digunakan untuk mengeringkan segala macam bahan, tetapi karena memerlukan tenaga kerja untuk pemuatan dan pengosongan, biaya operasinya agak mahal. Alat ini biasanya diterapkan untuk pengeringan bahan-bahan bernilai tinggi seperti zat warna dan bahan farmasi.

Cara Kerja

Udara panas disirkulasikan pada kecepatan 7 sampai 15 ft/dtk diantara talam dengan bantuan kipas C dan motor D, mengalir melalui pemanas E. Sekat-sekat G membagikan udara itu secara seragam diatas susunan talam tadi. Sebagian udara basah diventilasikan keluar melalui talang pembuang B, sedang udara segar masuk melalui pemasuk A. Rak-rak itu disusun diatas roda truk I, sehingga pada akhir siklus pengeringan truk itu dapat ditarik keluar dari kamar itu dan dibawa ke stasiun penumpahan talam.

Gambar Alat

PENGERING PUTAR (ROTARY DRYER)

Tujuan

Pengering putar ini digunakan untuk bahan yang tidak boleh terkena langsung pada gas pembakaran yang sangat panas.

Prinsip kerja

Pengering putar ini terdiri dari sebuah selongsong berbentuk silinder yang berputar horizontal,atau agak miring kebawah kearah keluar yang dilengkapi dengan jaket dan penyangga yang tidak bergerak. Umpan basah masuk dari satu ujung silinder, sedangkan bahan yang telah kering keluar dari ujungnya yang satu. Pada waktu selongsong berputar, sayap-sayap yang terdapat didalam akan mengangkat zat padat itu dan menyiramkannya ke bawah melalui bagian dalam selongsong. Pengering putar ini ada yng dipanaskan dengan kontak langsung gas dengan zat padat, dengan gas panas yang mengalir melalui mantel luar, atau dengan uap yang kondensasi di dalam seperangkat tabung longitudinal yang dipasangkan pada permukaan dalam selongsong.

Spesifikasi alat

Volume rotating dryer sekitar 0,1-30 m2 dimana tersisa oleh bahan yang akan dikeringkan sekitar 50-70 %. Tekanan didalam sekitar 7,5-75 mmhg. Alat ini baik digunakan untuk bahan-bahan yang tidak lengket dengan logam dan tidak membentuk pallet selama pengeringan. Sedangkan perbandingan antara permukaan jaket dengan volume dryer ukuran besar adalah rendah sehingga menyebabkan waktu pengeringan menjadi lama. Untuk mengatasinya yaitu dengan permukaan perpindahan panas dibuat bentuk pipa spiral atau plat. Kapasitas dengan menggunakan pemanas uap jenuh tekanan 2 atm dan tekanan ruang pengering 7,5 mmhg adalah 4-5 kg air tiap jam tiap m2 luas permukaan. Kecepatan massa untuk gas didalam pengering putar bergantung pada karakteristik pendebuan daripada zat padat yang dikeringkan sekitar (400-5000) lb/ft2jam atau (1950-24400) kg/m2jam untuk partikel kasar. Sedangkan untuk gas masuk sekitar (250-350)of atau (120-175)oc untuk udara yang dipanaskan dengan uap. Untuk gas pembakaran dari tungku suhunya sekitar (1000-1500)of atau (540-815)oc. Diametr pengering itu sendiri antara (3-10)ft atau (1-3)m. Kecepatan kelingling selongsong (60-75)ft/min atau (20-25)m/min.

Spesifikasi bahan

Pengering putar ini banyak digunakan untuk mengeringkan garam, gula, dan bahan bijian serta bahan kristal yang harus bersih dan tidak boleh terkena langsung pada gas pembakaran yang sangat panas.

Cara kerja

Pada pemanas ini selongsong putar (a) yang terbuat dari baja lembaran yang didukung oleh dua pasang rol (b) dan digerakkan oleh roda gigi dan piyon (c). Pada ujung atas terdapat tudung (d) yang dihubungkan pada cerobong oleh kipas (e) dan cerat (f) dimana bahan basah yang dimasukkan dari loper umpan. Sayap-sayap (g) yang mengangkat bahan yang dikeringkan dan menyiramkannya melalui arus udara panas, yang dilaskan dalam selongsong. Produk kering keluar dari ujung bawah dan masuk kedalam konveyor sekrup (h). Tidak jauh di ujung konveyorsekrup ini terdapat pipa dengan permukaan diperluas yang dipanaskan denga uap yang berfungsi untuk memanaskan udara. Udara bergerak melalui pengering dengan bantuan kipas untuk membuang ke pemanas udara sehingga system bertekanan positif. Kipas tersebut ditempatkan di dalam cerobong sehingga menyedot udara pengering dan membuat pengering dalam keadaan vaccum.

GambarPENGERINGAN KONVEYOR-TABIR

Pengeringan konveyor-tabir dapat menangani berbagai zat padat secara kontinue dan tanpa penanganan kasar, biasanya sedang, dan konsumsi uap sangat rendah, biasanya 2 lb uap per pon air yang menguap. Udar dapat pisirkulasi ulang dan diventilasikan keluar dari masing-masing bagian secara terpisah atau dilewatkan dari satu bagian ke bagian lain. Secara lawan arah terhadap zat adat . Pengeringan ini sangat cocok untuk situasi di mana kondisi pengeringan berubah banyak dengan berkurangnya kandungan kebasahan zat padat. Pengering konveyor-tabir biasany mempunyai lebar 6ft (2m) dan panjang 12 sampai 150ft (4 sampai50m), dengan waktu pengeringan 5 sampai 120 menit. Ukuran anyaman tabir itu kira-kira 30 mesh. Bahan-bahan bijian kasar, berserpih atau bahan berserat dapat dikeringkan dengan sirkulasi tembus tanpa sesuatu perlakuan pendahuluan dan tanpa bahan yang lolos melalui tabir.

Cara Kerja :

Lapisan bahan yang dikeringkan setebal 1 sampai 6 in diangkut perlahan lahan diatas tabir logam melalui kamar atau terowong pengering. Kamar itu terdiri dari sederatan bagian terpisah, yang masing-masing mempunyai kipas dan pemanas udaranya sendiri.Pada ujung masuk pengeringan itu, udara biasanya mengalir keatas melalui tabir dan zat padat, didekat ujung keuar, dimana bahan itu sudah kering dan mendebu, udara dilakukan kebawah melalui tabir itu.

Gambar Alat

Gambar. Alat Pengering Konveyor-tabir.

EMBED CorelDRAW.Graphic.12

_1203994325.unknown