MAKALAH UTILITAS MEDIA PEMANAS DAN PENDINGIN HITEC
Disusun Oleh 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Maulana Raka Saputra Ardans Muhammad Riza Wahyu Amalya Refiana Novi Oktaviani Maghfiroh Shafira Ratna Noviandini Alvian Deri
(121160057) (121160080) (121160084) (121160084) (121160085) (121160085) (121160110) (121160110) (121160184) (121160184)
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA 2017
Media Pemanas dan Pendingin I.
Pendahuluan
Fluida transfer panas, atau pembawa panas, didefinisikan sebagai fluida yang menyerap energi panas dikeluarkan oleh sumber dan kemudian, dengan pendinginan atau perubahan fasa, dilepaskan panas ke sebuah tempat pemanfaatan yang disebut sink. Fluida berdasarkan fungsinya kemudian disebut sebagai pendingin. Selama proses panas dapat dibawa oleh konduksi, konveksi, radiasi, pendidihan, dan kondensasi. Untuk melengkapi siklus panas, fluida pendingin kembali ke posisi awalnya, dimana memperoleh fresh supply panas. Dalam pendefisian fungsi dari pembawa panas, pada awalnya diasumsikan bahwa fluida harus mempertahankan sifat kimia dan komposisi aslinya (original chemical properties and composition). Hanya sedikit jumlah pembawa panas seperti air, udara, dan beberapa unsur dasar, mendekati kriteria dalam mempertahankan struktur kimia yang tidak berubah. Untuk aplikasi dalam industri, kemampuan pembawa panas untuk melawan perubahan fisika dan kimia untuk waktu yang lama adalah yang terpenting. Pada kasus superficial deterioration, fluida transfer panas biasanya dapat dirawat dan akhirnya dikembalikan ke dalam sistem. Jika perubahan sifat semakin serius, fluida harus diganti setelah waktu tertentu penggunaan. Selama proses transfer panas, kebanyakan material transfer panas mungkin mengalami perubahan keadaan fisik. Sebagai contoh, di bawah kondisi equilibrium tertentu dari temperatur dan tekanan, fase uap, liquid dan solid berlaku sendiri atau bahkan bersama. Setiap fasa digolongkan dengan set sifat yang unik. Karena itu, penting untuk memeriksa dengan teliti sifat dari setiap fluida relatif dengan keadaan fisiknya. Dengan tujuan untuk menerapkan fluida transfer panas, pertamatama kita harus memeriksa sifat fisika, kimia, dan fisiologis yang membatasi dan menentukan aplikasi secara tekniknya. Berikut sifat yang harus diperiksa :
II.
1.
Design Properties (Heat Transfer and Transport Properties)
a.
Density, Specific gravity, Expansion Coefficient.
b.
Heat Capacity (Specific Heat)
c.
Heat Content (Enthalpy)
d.
Heat Conductivity
e.
Viscosity
2.
Construction Properties (Limiting Properties)
a.
Physical Stability
b.
Chemical Stability
c.
Thermal Stability
d.
Radiolytic Stability
e.
Cost
3.
Operation Properties (Handling Properties) a.
Surface Tension
b.
Corrosion
c.
Flammability
d.
Physiological Effect
e.
Less Important Properties :
Electrical Properties
Refractive Index
Appearance
Senyawa Sintetis dan Senyawa Alam sebagai Media Transfer Panas
Senyawa sebagai media transfer panas dibagi menjadi dua jenis, yaitu senyawa sintetis dan senyawa alam. Contoh senyawa alam sebagai media transfer panas adalah glyceryl esters dari fatty acid yang diperoleh dari lemak dan minyak hewani memiliki konduktivitas panas yang kecil, yang mengisolasi tubuh dari kehilangan atau tambahan panas radikal. Jumlah senyawa alam sebagai media transfer panas adalah terbatas, oleh karena itu perlu dibuat senyawa sintetis sebagai pengganti senyawa alam yang berfungsi sebagai media transfer panas. Pada pendesaian
senyawa kimia baru penting untuk mempertimbangkan sifat kimia, sifat fisis, dan beberapa sifat khusus seperti nuclear, electricity, toxicological.
III.
HITEC
HITEC adalah fluida transfer panas yang digunakan antara steam dan pemanasan dengan api secara langsung, dengan operasi pada temperatur tinggi, digunakan dalam proses kimia dan petroleum, dan merupakan media transf er panas yang efisien dan ekonomis. HITEC yang baru disiapkan adalah padatan putih dan granular, dan ketika meleleh berwarna kuning pucat. HITEC adalah campuran eutektik dari watersoluble, garam anorganik potasium nitrat, sodium nitrit dan sodium nitrat. HITEC adalah media transfer panas untuk proses pemanasan dan pendinginan antara 3001100 0F (149-538 0C) yang digunakan dalam proses operasi seperti : a. Pemeliharaan temperatur reaktor b. Distilasi dengan temperatur tinggi c. Reaktan preheating d. Rubber curing e. Rotational molding HITEC digunakan karena memiliki titik leleh yang rendah (288oF, 142oC), koefisien transfer panasnya tinggi, mempunyai kestabilan thermal, dan harganya rendah. HITEC bersifat non-fouling – biasanya dikenal merusak kebanyakan media transfer panas organik. HITEC bersifat nonflammable, non-eksplosif, dan dikembangkan tidak memiliki racun uap dibawah kondisi pemakaian yang direkomendasikan. HITEC memberikan biaya investasi dan operasi yang minimum, dapat digunakan pada tekanan atmosferik dimana menghilangkan kebutuhan peralatan bertekanan tinggi yang mahal. HITEC memiliki derajat korosifitas yang rendah ke arah zat konstruksi yang umum. Karena koefisien transfer panas dan kapasitas panasnya yang tinggi, ukuran peralatan dan luas permukaan transfer panas dapat diminimumkan. Pemeliharaan dan biaya tenaga untuk sirkulasi garam adalah rendah. Sifat khusus :
a. Freezing point : 288°F (142°C). b. Viscosity : 300-820°F (149-438°C) c. Electrical Resistivity : 1.7 Ω•cm d. Thermal Stability :
Transfer panas sangat stabil, tanpa kontaminan, campuran garam memberikan pelayanan sempurna pada beberapa tahun pada temperatur lebih dari 850°F (454°C).
e. Densitas : dapat dilihat dalam gambar f. Thermal Conductivity : dapat dilihat dalam gambar g. Thermal expansion :
Solid : 2.85 x 10-5/F (5.13 x 10-5/C)g.
Liquid : 2.016 x 10-4/F (3.629 x 10-4/C)h.
h. Specific heat : 0.32 cal/g 0C (Btu/lb0F) untuk solid i.
IV.
Latent heat of fusion : 20 cal/g (35 Btu/lb).
Penutup
Dari uraian materi di atas dapat ditarik sebuah garis besar bahwa : 1. Media pendingin maunpun media pemanas dapat berupa senyawa alam ataupun senyawa sintetis yang dibuat untuk menggantikan senyawa alam. 2. Dalam
pemilihan
media
pendingin
dan
media
pemanas
harus
mempertimbangkan sifat-sifat internal dari fluida dan sifat-sifat eksternal lainnya yang berkaitan, seperti viskositas, densitas, kapasitas panas, entalpi sampai dengan biaya yang harus dikeluarkan dalam pemiliharaan maupun biaya tenaga. 3. HITEC merupakan fluida yang bisa berfungsi seba gai media pendingin, dan media pemanas, hal ini dikarenakan range-temperatur yang dimiliki fluida sangat luas.
