DRYING DAN PERALATANNYA

DRYING DAN PERALATANNYA

Makalah

diajukan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah OTK III

Disusun oleh :1. Nia Nihayati (L0C 005 251)2. Nila Oktarina (L0C 005 253)

3. Nova Triyati (L0C 005 255)

4. Novan Chandra H. (L0C 005 256)5. Novembri Cucu S. A (L0C 005 257)

6. Novi Anggraini (L0C 005 257)

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

PROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2006/2007BAB I

PENDAHULUANPROSES DRYING

Drying (pengeringan) merupakan suatu proses penghilangan kandungan air dalam suatu zat padat (solid) ataupun campuran gas dengan menggunakan sumber panas dimana keadaan awal zat tersebut adalah lembab / basah (bersifat higroskopis). Hasil dari pengeringan adalah zat padat (solid) atau campuran gas kering. Kandungan air yang tersisa dalam zat padat tersebut maksimal 1 %. Jika kandungan air yang tersisa lebih dari 1% maka hasil pengeringan tidak baik. 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.

Berdasarkan cara perpindahan panas, peralatan pengering (dryer) dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

a. Direct Dryer / Convection Dryer

Disebut direct dryer karena proses perpindahan panas berjalan secara langsung, artinya terjadi kontak langsung antara bahan yang akan dikeringkan dengan media pemanas sehingga air dalam bahan basah / lembab tersebut akan menguap dan terbawa bersama media pemanas. Media pemanas dapat berupa udara panas ataupun gas panas. Jadi pada proses pengeringan dengan peralatan direct dryer terjadi proses perpindahan panas secara konveksi (aliran). Macam direct dryer ada 2 jenis yaitu untuk proses batch dan untuk proses continuous. Proses Batch

Contoh :

Tray Dryer (pengering talam)

Batch Through Circulation Dryer Proses Continuous

Continuous Tray Dryer

Rotary Dryer

Spray Dryer

Tunnel Dryer

Fluid Bed Continuous Dryer

Pneumatic Continuous Dryer

b. Indirect Dryer / Conduction DryerDisebut indirect dryer karena proses perpindahan terjadi secara tidak langsung yaitu antara bahan yang akan dikeringkan (bahan basah) dan media pemanas terdapat dinding pembatas sehingga air dalam bahan basah / lembab yang menguap tidak terbawa bersama media pemanas. Hal ini menunjukkan bahwa perpindahan panas terjadi secara hantaran (konduksi), sehingga disebut juga Conduction Dryer. Macam indirect dryer ada 2 jenis yaitu untuk proses batch dan untuk proses continuous.

Proses Batch

Contoh :

Freeze Dryer

Agitation Pan Dryer

Vaccum Rotary Dryer

Vaccum Tray Dryer

Proses Continuous

Vibrating Tray Dryer

Cylinder Dryer

Drum Dryer

Screw Conveyor Dryer

Steam Tube Rotary Dryer

Berdasarkan karakteristik bahan yang akan dikeringkan, peralatan pengering digolongkan menjadi 2 macam yaitu :1. Untuk bahan berupa zat padat tegar / biji-bijian dan tapal setengah padat.Contoh :

Tray Dryer (pengering talam)

Screen Conveyor Dryer (pengering conveyor tabir)

Tower Dryer (Pengering Menara)

Rotary Drye (pengering putar)

Fluid Bed Dryer (pengering hamparan-fluidisasi)

Flash Dryer (pengering kilat)

2. Untuk bahan berupa bubur dan umpan cairContoh :

Spray Dryer (pengering semprot)

Thin-film Dryer (pengering film tipis)

Drum Dryer (Pengering tromol)

BAB II

PERALATAN PENGERING (DRYER)

I. PENGERING SEMPROT (SPRAY DRYERS)

Alat ini digunakan untuk mengeringkan larutan, dibayangkan bahwa larutan ini disemprotkan dan menetes secara halus ke dalam aliran gas panas. Dalam berbagai kasus pengeringan akan sangat cepat dan kapasitas dari alat sebaiknya besar.Pemanfaatan AlatPengering yang utama yang ditunjukkan disini didisain untuk mengeringkan katalis pada instalasi oil-cracking, dimana bahan dapat dikeringkan pada temperatur yang tinggi (lebih dari 14000 F). Pengering semprot juga didisain untuk mengeringkan bermacam-macam produk seperti susu dan jus buah, dimana udara dipanaskan dengan pipa pemanas uap.Gambar Alat

Gambar spray dryerKeterangan Gambar :

A. burner (pembakar)

B. penghembus udara primer (kedua)

C. kamar (chamber) pembakaran

D. penghembus udara sekunder (kedua)

E. lintasan udara sekunder

F. pipa udara panas

G. volute udara panas

H. pipa penyemprot

J. pipa discharge udara

K. penampung debu

L. discharge produk utama

M. discharge udara

N. dischage debuCara Kerja Gas atau minyak pembakar ditempatkan dalam A

Dan udara untuk pembakaran dissuplay oleh blower (B)

Pembakaran dilakukan pada ruangan (kamar/chamber) C

Udara tambahan disupplay oleh kipas (D), dan dialirkan melalui ruang annular (E)

Kemudian pembakaran dilakukan diluar chamber, yakni di pipa F, dimana disini pembakaran dilakukan dengan mencampurkan dengan gas pembakar.

Dan kemudian menuju ke volute G, yang berada disekeliling bagian atas dari dryer.

Volute ini dilengkapi dengan bukaan berbagai bentuk dimana udara atau gas panas memberikan garakan spiral ketika gas tersebut masuk dari atas dryer.

Larutan yang akan dikeringkan disemprotkan melalui pipa semprot H, dan jalan kecil (tempat lewat) dari gas pada umumnya dalam spiral yang besar melalui chamber menuju ke bawah. Disini gas membalik arahnya dan lewat keatas melalui tengah dari dryer untuk pergi menuju pipa J dan menuju penampung debu K

Sedangkan produk keluar menuju bawah dari kerucut L

Di dalam penampung K, garis singgung membuat gas memberikan gerak olakan. Kekuatan centrifugal cenderung membuang partikel padat ke N, dan membuat gas lari menuju M

Karena metode ini tidak selalu berhasil dalam menyingkirkan padatan, penampung K mungkin dilengkapi dengan penyemprot cairan untuk dikeringkan jadi ini digunakan untuk megalirkan debu ke bawah (N). Larutan dilewatkan pada N dan direcycle ke tanki umpan.

Spesifikasi AlatPenyemprot H ada berbagai macam type. Cakram datar berputar pada kecepatan tinggi dan melemparkan cairan keluar pada lembar tipis dimana dengan cepat dihancurkan menjadi pecahan oleh gesekan disekitar gas. Ini memiliki tujuan yang hampir sama dengan pompa centrifugal tertutup.

Gambar detail pipa penyemprot

Keteranagn gambar :

P. pipa feed masuk

Q. cakram dalam

R. pipa pembukaPipa penyemprot terdiri dari 2 plat dengan van-van melingkar diantaranya, yang berputar pada kecepatan tinggi.

Bahan masuk pada tekanan rendah, dimana sekitar 300/400-10000 psi.bahan dilewatkan melalui cakram Q yang mengandung lubang diagonal untuk membuat cairan lewat cakram ini pada gerakan berputar. Yang kemudian menuju orifice R, dan gerakan centrifugal dari cairan ini tergantung untuk menghasilkan semprotan. Pipa semprot pada type ini sangat berguna untuk membersihkan larutan atau larutan yang mengandung padatan dalam jumlah kecil.

Untuk mendapatkan larutan yang lebih viscous atau larutan yang mengandung padatan dalam jumlah banyak tersuspensi, grakan cakram berputar dengan frequensi tinggi digunakan. Plat orifice R pada banyak kasus harus dibuat dari bahan yang sangat keras seperti stellite, dan bahkan pipa permata nilam kadang-kadang digunakan.Keuntungan Keuntungan dari penggunaan pengering semprot adalah:

Dapat mengeringkan dengan cepat (kurang dari 30 detik)

Produk yang dihasilkan seragam / dalam ukuran yang seragam

Dapat menggunakan gas panas untuk pengeringan dan bahan tidak akan dipanaskan diatas wet-bulb temperaturnya. Ini membuatnya dapat digunakan untuk menyemprot extrak kopi, jus buah susu dan jenis lainnya yang sama tanpa merubah rasa , karena temperatur yang rendah dimana pengeringan mengambil tempat dan waktu yang singkat produk berada dalam dryer.

Persyaratan Karena harganya yang agak mahal, maka dalam penggunaannya harus diperhatikan beberapa hal, diantaranya:

Karakter dari produk yang dapat diproduksi dalam spray dryer

Banyaknya bahn yang akan dikeringkan

Karakteristik fisika dari produk

II. TRAY 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

III. VACUUM SHELF DRYER

Tujuan

Pengering ini dipakai apabila menginginkan mengeringkan bahan secara cepat dan temperatur bahan tetap dipertahankan rendah. Biasanya alat pengering ini digunakan untuk bahan yang tidak tahan temperatur tinggi seperti bahan farmasi. Selain itu alat pengering ini cocok untuk bahan yang tidak boleh kontak dengan udara atau gas-gas yang bisa menyebabkan oksidasi dengan bahn tersebut.

Prinsip Kerja

Vacumm Shelf Dryer pada dasarnya adalah self dryer, yang beroperasi pada tekanan yang lebih rendah dari 1 atm. Jika cairan dalam bahan basah yang diuapkan adalah solvent yang berharga, maka dengan pengering ini mudah untuk mendapatkan kembali solvent tersebut. Pada kondisi operasi pemanas steam 2 atm, tekanan pengering 7,5 mmHg maka kapasitas pengeringan adalah 1-4 kg air/jam.m2 permukaan rak.

Gambar Alat

Keterangan Alat

Gambar tersebut menunjukkan Vacuum Shelf Dryer, terdiri dari penutup (shell) yang terbuat dari besi tuang, biasanya penampangnya berbentuk empat persegi panjang dan di dalamnya tersusun sekumlah rak untuk meletakkan bahan yang akan dikeringkan. Rak ini biasanya berongga dan selama operasi diisi dengan media pemanas yaitu uap air atau air panas. Pada bagian depan dryer pada kedua sisinya terdapat 2 pipa vertikal A dan B serta pipa pendek C yang menghubunhkan salah satu pipa vertikal tersebut dengan masing-masing rak. Salah satu dari pipa vertikal (A) digunakan untuk menampung kondensat yang terjadi dan untuk mengeluarkan gas-gas yang tidak dapat mengembun (noncondensed gas)

Cara Kerja

Bahan yang akan dikeringkan disebarkan pada rak sementara pintu pengering harus tertutup rapat dan bagian dalam alat pengering tekanannya dibuat vakum dengan bantuan pompa vakum. Uap air di dalam rongga rak secara pelan-pelan memanasi bahan dan akan menguapkan air yang ada pada bahan pada temperatur yang bersesuaian dengan tingkat kevakuman dalam pengering tersebut. Air yang menguap ini diembunkan pada kondenser yang terletak antara alat pengering dan pompa vakum.

EMBED PBrush