Pengeringan Zat Padat
description
Transcript of Pengeringan Zat Padat
-
PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II
MODUL PRAKTIKUM
PENGERINGAN ZAT PADAT
(DRYING OF SOLIDS)
KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN R.I
PENDIDIKAN TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI
MEDAN
2014
-
BAB I
PENDAHULUAN
A. Judul Percobaan
Pengeringan Zat Padat (Drying Of Solids)
B. Tujuan Percobaan
Penentuan kecepatan pengeringan zat/bahan ( moisture content zat/bahan )
di dalam alat pengering.
C. Latar Belakang
Operasi pengeringan zat padat yang mengandung cairan (dalam hal ini air)
dapat dilakukan pada alat-alat pengering dengan udara sebagai media
pengeringan. Operasi ini dapat ditempatkan di dalam alat itu sendiri atau di
luar alat pengering. Untuk pekerjaan ini dicapai tray dryer dengan sumber
energi udara panas dari electric heater yang dipasang diluar alat percobaan,
sebagai penghembus udara dipakai blower yang terpasang satu unit dengan
electric heater itu. Alat itu memakai x tray yang nantinya untuk menempatkan
zat yang akan dikeringkan secara batch. Saat pengeringan berlangsung,
permukaan kontak antara permukaan dengan udara yang selalu basah dengan
cairan sampai cairan habis teruapkan seluruhnya.
-
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
A. Definisi Percobaan
Pengeringan merupakan unit operasiyang penting dalam bidang
pengawetan hasil pertanian atau bahan olahan hasil pertanian. Pebgeringan
adalah salah satu cara untuk mengawetkan hasil pertanian. Pengeringan yang
paling umum adalah dengan menjemur pada terik panas matahari. Cara ini
merupakan cara yang paling murah, mudah dan tertua, namun system ini
banyak memiliki kelemahan bila dioperasikan dalam skala besarterutama
masalah kebersihan dan ketergantungan pada adanya sinar matahari.
Pemisahan air dari bahan padat dapat dilakukan dengan memeras zat
tersebut secara mekanik sehingga air keluar, dengan pemisah sentrifugal, atau
dengan penguapan termal. Pemisahan air secara mekanik biasanya lebih
murah biayanya, sehingga biasanya kandungan zat cair itu diturunkan terlebih
dahulu sebanyak-banyaknya dengan cara mekanik sebelum diumpankan ke
dalam pengering termal.
Panas yang diperlukan untuk memanaskan udara biasanya besar, karena
koefesien perpindahan panas dari udara biasanya kecil. Dalam kajian ini akan
didiskusikan cara mendapatkan udara pengering dengan suhu dan humiditas
yang rendah untuk keperluan pengering bahan yang tidak tahan terhadap
panas.
Sistem pengering yang umum dipakai adalah dengan menaikkan
temperature (memanaskan) udara pengering sehingga RHnya mengecil dan
kemampuan menyerap air menjadi lebih besar. Bila naikknya temperature
tidak terlalu tinggi (rendah) maka drying rate nya sangat rendah karena
tingginya humiditas pada udara tropis.
Zat padat yang akan dikeringkan biasanya terdapat dalam bentuk serpih
(flake),bijian (granule),Kristal (crystal),serbuk (powder),lempeng (slab),atau
-
lembaran sinambung dengan sifat-sifat yang berbeda satu sama lain. Zat cair
yang akan diuapkan mungkin terdapat pada permukaan zat padat seperti pada
Kristal, dapat pula seluruh zat cair terdapat di dalam zat padat seperti pada
pemisahan pelarut dari lembaran polimer, atau dapat pula sebagian zat cair
sebagian di luar dan sebagian di dalam. Umpan pengering mungkin berupa zat
cair dimana zat padat melayang sebagai partikel, atau dapat pula berbentuk
larutan.
Seiring dengan perkembangan teknologi, tuntutan akan kerja instrument
yang lebih terpercaya dan lebih teliti semakin meningkat, yang kemudian
menghasilkan perkembangan-perkembangan baru dalam perencanaan dan
pemakaian. Untuk menggunakan instrument secara cermat, kita perlu
memahami prinsip-prinsip kerja dan mampu memperkirakan apakah
instrument tersebut sesuai untuk pemakaian yang telah direncanakan,
misalnya pengeringan suatu bahan.
Kandungan zat cair di dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu
bahan dengan bahan yang lainnya. Bahan yang tidak mengandung zat cair / air
sama sekali disebut kering tulang. Namun pada umumnya, zat padat masih
mengandung sejumlah kecil zat cair / air.
DCS umumnya menggunakan komputer yang dirancang khusus sebagai
pengontrol dan menggunakan dua interkoneksi eksklusif dan protokol
komunikasi. Input dan output modul merupakan bagian atau komponen dari
sistem DCS. Komputer menerima informasi dari modul input kemudian
mengolahnya dan mengirimkan hasil pengolahan tersebut ke modul output.
Input dari DCS adalah informasi dari instrument masukan / sensor-sensor,
sedangkan outputnya berupa data hasil pengolahan dan instruksi-instruksi
yang dikirimkan ke output / valve atau selenoid.
Pengeringan (drying) zat padat berarti pemisahan sejumlah kecil air atau
zat cair lain dari bahan padat. Salah satu alat pengeringan yaitu rotary dryer
(pengering putar) yang terdiri dari sebuah selongsong berbentuk silinder yang
berputar, horisontal, atau agak miring ke bawah ke arah keluar serta
-
dilengkapi dengan DCS (Distributed Control System) yang bertujuan untuk
mengendalikan proses manufaktur secara terus menerus atau batch-oriented.
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah biji-bijian yaitu kacang
jogo, kacang tolo, kedelai hitam, beras merah dan ketan hitam.
Pada praktikum ini untuk tiap-tiap bahan dilakukan tiga variabel. Setiap
variabel beratnya sama yaitu 1 kg. Pengeringan dilakukan pada suhu 75C,
85C, 95C. Dari praktikum di dapatkan laju pengeringan yang semakin
meningkat.
Operasi pengeringan zat padat yang mengandung cairan (dalam hal ini air)
dapat dilakukan pada alat-alat pengering dengan udara sebagai media
pengeringan. Operasi ini dapat ditempatkan di dalam alat itu sendiri atau di
luar alat pengering. Untuk pekerjaan ini dicapai tray dryer dengan sumber
energi udara panas dari electric heater yang dipasang diluar alat percobaan,
sebagai penghembus udara dipakai blower yang terpasang satu unit dengan
electric heater itu. Alat itu memakai x tray yang nantinya untuk menempatkan
zat yang akan dikeringkan secara batch. Saat pengeringan berlangsung,
permukaan kontak antara permukaan dengan udara yang selalu basah dengan
cairan sampai cairan habis teruapkan seluruhnya.
-
BAB III
MATERI DAN METODA
A. Materi
Adapun peralatan dan bahan yang dipergunakan dalam percobaan ini
adalah sebagai berikut :
1. Alat-alat
- Alat pengeringan ( Tray dryer )
- Timbangan analitik
- Penggaris
- Thermometer
- Alat pemotong (Cutter)
- Stopwatch
2. Bahan
- Sampel ( Singkong )
- Tissue
-
B. Metoda
Prosedur kerja
1. Sampel yang akan dikeringkan terlebih dahulu diperkecil ukurannya
dengan memotongnya, lalu diukur luas permukaan dari sampel
2. Ditimbang berat awal dari sampel dan dicatat
3. Setelah penimbangan sampel, lalu Alat pengering (Tray Dryer) dinyalakan
4. Diatur suhu pemanasan sampel
5. Lalu dimasukkan sampel kedalam Alat Pengering
6. Dengan interval waktu yang ditentukan dicatat data-data yang diperlukan
untuk penganalisaan data ( data yang diambil berupa ; berat sampel,
temperature dry bulb, temperature wet bulb )
7. Setelah berat sampel tidak lagi berkurang (konstan), pengeringan
dihentikan.
-
C. Gambar Rangkaian Percobaan
-
BAB IV
HASIL KERJA PRAKTEK DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Kerja Praktek
1. Ukuran sampel : Panjang : 2,5 cm x Lebar : 1,5 cm x Tinggi : 1 cm
2. Berat sampel : 3,6757 gram
No
Time
T
(min)
Weight
Q
(gr)
Dry Bulb
Temp (oC)
t
Wet Bulb
Temp (oC)
tw
1. 10 3,3459 68,2 61,7
2. 20 3,1454 68,6 61,0
3. 30 3,9741 68,8 62,2
4. 40 2,9405 68,9 62,3
5. 50 2,8264 69,0 62,4
6. 60 2,7341 69,0 62,5
7. 70 2,6711 69,1 62,5
8. 80 2,6711 69,1 62,5
9. 90 2,6711 69,1 62,5
10. 100 2,6711 69,1 62,5
Sampel : Bolu Meranti
Ukuran Sampel : (2,6 x 1,7 x 1) cm
Berat Sampel : 3,6757 gram
Qo : 2,6711 gram
Lamda : 472,5 kkal/gram
-
B. Pembahasan
Analisa Data ke 1 sampai 3
1. Menghitung Luas permukaan
).(2).(2.2 tltplpA
2
2
3,18
)74,372,584,8(
)1,1.7,1(2)1,1.6,2(27,1.6,22
cm
cm
cmcmcm
2. Menghitung nilai W
Untuk W =
1
= 3,6757
2,6711 1
= 0,3760
Untuk W1 = 0,2526
Untuk W2 = 0,1775
Untuk W3 = 0,1134
Untuk W4 = 0,1008
Untuk W5 = 0,0581
Untuk W6 = 0,0235
Untuk W7 W10 = 0
-
3. Menghitung M (gr/jam)
T = 10 menit x 1
60 = 0,1666 jam
a. M10 = 12
= 3,6757 3,3459
0,1666
= 1,9795 gr/jam
T = 20 menit x 1
60 = 0,333 jam
b. M20 = 0,6015 gr/jam
T = 30 menit x 1
60 = 0,5jam
c. M30 = 0,3426 gr/jam
T = 40 menit x 1
60 = 0,6666 jam
d. M40 = 0,0504 gr/jam
T = 50 menit x 1
60 = 0,8333 jam
e. M50 = 0,1369 gr/jam
T = 60 menit x 1
60 = 1 jam
f. M60 = 0,0923 gr/jam
-
T = 70 menit x 1
60 = 1,1666 jam
g. M70 = 0,0378 gr/jam
4. Menghitung Nilai Q (kal/jam)
= 472 ,5
1
1000
1000
1 = 472,5 /
a. grkaljamgrmQ /5,472/9795,110
jamkal /31,935
b. Q = 284,20 kal/jam
` c. Q = 161,87 kal/jam
d. Q = 23,81 kal/jam
e. Q = 64,68 kal/jam
f. Q = 43,61 kal/jam
g. Q = 17,86 kal/jam
5. Mencari Nilai koevisien perpindahan panas konveksi (h)
a. h =
( ) =
935,31 /
18,3 2 (68,261,7) = 7,8630 kal/jam2C
b. h = 2,3538 kal/jam2C
c. h = 1,3402 kal/jam2C
d. h = 0,1971 kal/jam2C
e. h = 0,5355 kal/jam2C
f. h = 0,3666 kal/jam2C
g. h = 0,1478 kal/jam2C
-
6. Menghitung Kecepatan penyaringan (Rc)
a. Rc = ( )
=
7,8630 kal /jam 2C (68,261,7)
472,5 kal/gr = 0,1081 gr/2jam
b. Rc = 0,0328 gr/2jam
c. Rc = 0,0187 gr/2jam
d. Rc = 2,7531 gr/2jam
e. Rc = 7,48 gr/2jam
f. Rc = 5,0431 gr/2jam
g. Rc = 2,0645 gr/2jam
-
C. Grafik
-
D. Tabulasi Data
A
(2)
W
(awal)
W
M
(gr/jam)
Q
(kal/jam)
h
(kal/2 )
Rc
(gr/2jam)
18,3 0,3760 0,2562 1,9705 935,31 7,8630 0,1081
18,3 0,3760 0,1775 0,6015 284,20 2,3538 0,0328
18,3 0,3760 0,1134 0,3426 161,87 1,3402 0,0187
18,3 0,3760 0,1008 0,0504 23,81 0,1971 2,7531
18,3 0,3760 0,0581 0,1369 64,68 0,5355 7,48
18,3 0,3760 0,0235 0,0923 43,61 0,3666 5,0431
18,3 0,3760 0 0,0378 17,86 0,1478 2,0645
18,3 0,3760 0 0,0378 17,86 0,1478 2,0645
18,3 0,3760 0 0,0378 17,86 0,1478 2,0645
18,3 0,3760 0 0,0378 17,86 0,1478 2,0645
-
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil percobaan modul pengeringan zat padat dengan sampel Bolu
Meranti maka kami dapat menyimpulkan :
1. Semakin lama waktu berjalan maka berat sampel akan semakin kecil
dari semula.
2. Semakin lama waktu maka Dry Bulbnya akan semakin besar.
3. Semakin lama waktu maka Wet Bulbnya juga akan semakin besar.
B. Saran
Untuk praktikum selanjutnya, diharapkan agar alat-alat yang digunakan
dalam keadaan baik, terutama neraca analitik yang digunakan untuk
meninbang.
-
DAFTAR PUSTAKA
Sarwono,R.2006.Pengeringan Suhu Rendah Untuk Menjaga Mutu Bahan
Pertanian.Tanggerang:Pusat Penelitian Kimia (P2K)-LIPI
McCabe, W. L., and J. C., Smith. 1999.Operasi Teknik Kimia, edisi keempat, jilid
2, Erlangga, Jakarta.
http://www.google.com/pengeringan+zat+padat/kimia/industri.html