KESETIMBANGAN KOMPONEN

KESETIMBANGAN KOMPONEN/UNIT

QUISSebuah pabrik memproduksi krim rendah lemak dengan kandungan 18% lemak (w/w), yang diperoleh dari campuran antara krim dengan kandungan 48% lemak (w/w) dan susu 3,5% lemak (w/w). Tentukanlah berapa banyak krim dan susu yang dibutuhkan untuk membuat 100 kg krim rendah lemak.

CONTOHBuatlah diagram dan persamaan neraca massa untuk sebuah alat pengering (dehidrator). Udara masuk dengan laju A lb/menit, dan bahan basah masuk dengan laju W lb/menit. Bahan kering keluar dari sistem dengan laju D lb/menit. Asusmsikan proses dalam keadaan stedy.

PenyelesaianBahan masuk = udara dan air yang keluar juga harus berupa udara dan air

Karakteristik dehidrator yang tidak disebutkan di dalam soal adalah:Air dikeluarkan dari bahan padat dipindahkan ke udara dan dikeluarkan dari sistem dengan aliran udara. Ada 2 subsistem yang terpisah, yaitu satu untuk bahan padat dan satu lagi untuk udara. Neraca massa total dapat ditulis:W + A = udara basah + D

Subsistem udara :A + air = udara basahNeraca massa untuk subsistem bahan padat :W = air + D

Komponen Neraca MassaSama dengan neraca massa total, tetapi komponen2nya dihitung secara tersendiri Jika ada n komponen maka dapat dibuat n persamaan independen, 1 persamaan untuk neraca massa totaln-1 persamaan neraca komponen

Bentuk persamaan neraca komponen yang penting dalam menyelesaikan masalah dalam proses konsentrasi atau dilusi adalah persamaan fraksi massa atau persen berat

Massa komponen AFraksi massa A = -----------------------------------------------------------massa total campuran yang mengandung A

Massa komponen AMassa total campuran yang mengandung A = ------------------------------Fraksi massa A

Contoh soalGambarlah diagram dan tulis persamaan neraca massa total dan neraca massa komponen untuk sebuah kristalizer, dimana 100 kg konsentrat larutan gula yang mengandung 85% sukrosa dan 1% (w/w) kotoran larut air. Larutan gula dikristalisasi pada proses pendinginan. Pemisahan Kristal dari fraksi cair (mother liquor) dilakukan dengan menggunakan sentrifus. Fraksi slurry kristal yang diperoleh sebanyak 20% (w/w) dan bagian cairannya mempunyai komposisi yang sama dengan mother liquor. Mother liquor mengandung 60% (w/w) sukrosa.

Penyelesaian Neraca massa total : Neraca massa sukrosa :S = C + MS(0.85) = M(0.6) + C (0.2)(0.6) + C (0.8)

Sukrosa pada sukrosa pada sukrosa pada mother sukrosa pada Kristal aliran masuk mother liquor liquor yang dibawa kristal Neraca massa untuk air :Misal x = fraksi massa kotoran dalam mother liquorS(0.14) = M (0.4-x) + C(0.2)(0.4-x)Air masuk air dalam mother liquor air dalam mother liquor yang terdapat pada kristal Neraca massa kotoran :S(0.01) = M(x) + C(0.2) (x)Ada 4 persamaan yang dapat dibuat, tapi hanya 3 yang tidak diketahui (C,Mdan x).

contohGambarlah diagram dan buatlah persamaan neraca massa total dan komponen untuk system pencampuran daging (mengandung 15% protein, 20% lemak dan 63% air) dengan lemak punggung (mengandung 15% air, 80% lemak dan 3% protein) untuk membuat 100 kg campuran yang mengandung 25% lemak.

Penyelesaian Neraca massa total :P + B = 100 Neraca lemak :0.2P + 0.8 B = 0.25 (100) Substitusi P = 100-B ke pers neraca lemak :0.2(100-B) + 0.8B = 2525 20B = ------------- = 8.33 kg0.8-0.2P = 100 8.33 = 91.67 kg

Contoh kasusDalam pembuatan gula tebu, 4000 Kg/j larutan gula 10% (% berat) diumpankan ke evaporator I yang menghasilkan larutan gula 18%. Larutan hasil evaporator I ini diumpankan ke evaporator II sehingga dihasilkan larutan gula 50%. Tentukan :a.Air yang teruapkan dari masing-masing evaporator,b.Larutan yang diumpankan ke evaporator II,c.Produk yang dihasilkan.

PR 1A. Hitunglah gula Kristal yang dihasilkan untukumpan 1 ton tebuB. Jika kapasitas produksi gula Kristal 12 ton/hari, hitung kebutuhan bahan baku tebu/hariC. jika 1 ha kebun tebu menghasilkan 25 ton tebu, pabrik beroperasi 6 bulan (180 hari). Hitunglah berapa ha tanaman tebu yang harus disiapkan untuk mendukung kebutuhan bahan baku pabrik gula selama 6 bulan.

PR 2Tentukan Kebutuhan kopi bubuk kering, air panas dan udara panas pada proses tsb?