Nama : Dwi Riski Tyani

NIM : 03031281320035

Shift : Rabu, 10.00-12.00

Kelompok : 3

Efisiensi Evaporator

1) Spesifikasi Evaporator

Evaporator PT Raya Sugarindo Inti \memiliki beberapa unit pre

evaporator, yaitu 1 unit single effect evaporator, 2 unit double effect evaporator ,

dan 2 unit triple effect evaporator. Jenis evaporator yang digunakan adalah falling

film evaporator. Spesifikasi triple effect evaporator yang dimiliki oleh PT Raya

Sugarindo Inti adalah sebagai berikut:

Tipe : Pre evaporator

Fungsi : Memekatkan sirup gula sampai 60 ⁰Brix

Prinsip kerja : Penguapan dengan bantuan udara vakum

Jumlah alat : 1 set yang terdiri dari 3 buah tabung Operasi Kontinyu

Bentuk : Silinder

Ukuran : Tinggi 4 m; diameter 0,5 m

Kapasitas : 1800 L/jam

Temperatur operasi : Tabung I 90 ⁰C Tabung II 80 ⁰C Tabung III 70 ⁰C

Tekanan operasi : Tabung I 90 cmHg Tabung II 80 cmHg Tabung III 70

cmHg Laju alir : 2m3 /jam

Bahan konstruksi : Stainless steel

Utilitas : Steam dan listrik

Instrumen : Tangki penguapan 2 set, tangki pemanas 2 set, tangki

penangkap uap 1 set, tangki produk tengah 1 set, pompa

umpan 3 HP, pompa produk 3 HP, pompa vakum 10 HP,

pompa air 20 HP, alat vakum 580-700 mmHg, thermostat,

pipa kondensat (32 buah, panjang 4 m, diameter ¾ inch).

Data yang dibutuhkan antara lain data laju alir, jika memungkinkan semua

aliran yang ada, dan data karakteristik gula pada setiap aliran (derajat brix). Di PT

Raya Sugarindo Inti, semua data disediakan oleh bagian Quality Control (QC).

QC selalu mengecek karakteristik gula setiap jam pada hampir semua keluaran

proses. Dengan demikian semua data dalam penyelesaian tugas khusus ini

diperoleh dari QC. Data-data yang tidak disediakan oleh QC diambil dengan

pengamatan langsung dari data operasi yang dikerjakan oleh operator, dan

beberapa data yang tidak disediakan diperoleh dengan dengan menggunakan

asumsi bahwa data yang akan dibutuhkan sama dengan data yang terdapat di

literatur

2) Perhitungan Heat Loss pada Evaporator

Heat loss atau hilang panas merupakan salah satu parameter yang

mempengaruhi efisiensi energi proses evaporasi. Semakin besar heat loss maka

semakin kecil efisiensi energi. Heat loss merupakan suatu hal yang dihindari.

Sebab panas yang hilang dapat dimanfaatkan untuk aktivitas lain. Dengan

mengurangi heat loss maka sistem akan berjalan lebih optimal. Salah satu usaha

yang dapat dilakukan untuk mencegah heat loss adalah dengan menambahkan

insulator pada evaporator. PT Raya Sugarindo Inti telah menggunakan insulator

pada evaporator untuk mengurangi heat loss ini. Heat loss dapat dideteksi dengan

meninjau suhu bagian luar evaporator. Setelah ditinjau, ternyata suhu di bagian

evaporator cukup panas. Hal ini menandakan ada panas yang hilang. Dengan

mengasumsikan heat loss ke lingkungan. Suhu di bagian luar evaporator

diperkirakan hanya terjadi melalui konveksi saja, maka heat loss dapat dihitung

dengan menggunakan:

TQ = h x A x (1)

Dengan h (koefisien perpindahan konveksi) adalah dari hasil perhitungan

maka akan diperoleh nilai heat loss sebesar 661,315 W untuk triple effect

evaporator. Maka akan terjadinya perubahan suhu yang menjadi 30 C. Jika

temperatur di bagian luar evaporator berkurang sekitar 5 C maka penurunan heat

loss sebesar 383,267 W sehingga heat loss menjadi 278,048 W. Sebenarnya nilai

heat loss ini cukup rendah jika dibandingkan industri pada umumnya. Hal ini

menunjukkan penggunaan insulator seperti yang telah digunakan oleh PT Raya

Sugarindo Inti telah mengurangi heat loss dengan cukup efektif. Penggantian

insulator secara berkala dapat dilakukan untuk mengurangi panas yang keluar ke

udara sekitar.

3) Perhitungan Efisiensi Energi Evaporator

Evaporator yang digunakan oleh PT Raya Sugarindo Inti memiliki jenis

falling film evaporator. Pemilihan jenis evaporator ini sudah benar, sebab falling

film evaporator diketahui memiliki beberapa keunggulan, yaitu koefisien transfer

panas yang tinggi, waktu tinggal yang rendah, hilang tekan yang rendah, cocok

untuk operasi vakum, memiliki rasio penguapan yang tinggi, jangkauan operasi

yang luas, aman dari risiko fouling, dan biaya operasi yang minimum

(Richardson, dkk., 2002).

Untuk mengetahui apakah proses yang berjalan dalam sebuah pabrik

sudah baik atau belum, dapat dilihat dari efisiensinya. Salah satunya adalah

dengan membandingkan steam yang disuplai untuk proses evaporasi, apakah

sudah efisien jika dibandingkan dengan perhitungan rancangan atau teoretisnya.

Untuk menghitung efisiensi, diperlukan laju alir massa steam aktual yang

digunakan oleh pabrik untuk proses evaporasi. Sayangnya PT Raya Sugarindo

Inti tidak memiliki orificemeter atau venturimeter untuk mengetahui laju aktual

penggunan steam. Padahal dengan mengetahui laju steam yang digunakan, akan

terlihat apakah penggunaan selama ini berlebihan atau tidak.

Dari hasil perhitungan diketahui bahwa effisiensi energi proses evaporasi

ini adalah sebesar 64,38 %. Efisiensi ini dapat ditingkatkan dengan mengurangi

steam yang dialirkan untuk proses evaporasi. Tentunya hasil perhitungan teoretis

dapat digunakan sebagai acuan dalam menentukan jumlah steam yang harus

dialirkan. Dengan meningkatnya efisiensi energi proses evaporasi, pabrik juga

dapat menghemat biaya. Sebab salah satu proses di pabrik gula yang paling

banyak menggunakan energi adalah pada evaporator. Selain mengurangi steam

yang dialirkan, efisiensi energi juga dipengaruhi oleh kebersihan evaporator.

Selama proses evaporasi, adanya padatan yang tersuspensi dalam cairan akan

menimbulkan kerak pada evaporator. Fouling yang terjadi pada penukar panas

dapat mengurangi laju perpindahan panas karena koefisien transfer panas

mengalami penurunan. Hal ini akan berdampak pada terhambatnya proses

penguapan. Untuk itu pembersihan evaporator harus dilakukan secara berkala agar

tidak terdapat fouling.

DAFTAR PUSTAKA

Mc Cabe. 1999. Unit Operation of Chemical Engineering. Edisi Ketiga. New

York: McGraw- Hill Book Co.

Syarifuddin.Ismail. 2010. Modul Alat Industri Kimia. Palembang: Universitas

Sriwijaya

Toga. 2012. Perhitungan Efisiensi. (online). https://www.academia.edu/8933577/

BAB (Diakses pada 6 Oktober 2015)