HUMIDIFIKASI DAN DEHUMIDIFIKASI I.
TUJUAN PRAKTIKUM
1) Menghitung koefisien pindah panas (h Ga) dan koefisien pindah massa (k ya ya) pada kolom isian cooling tower. 2) Membandingkan suhu air yang diperoleh dari praktikum terhadap suhu air seharusnya yang diperoleh secara teoritis dari cooling tower. 3) Mengetahui pengaruh laju alir udara (Gs’) terhadap kelembaban udara (Y) sepanjang kolom adsorbs. 4) Menghitung harga kelembaban (Y), suhu udara (T), dan entalpi (H) pada beberapa titik dalam kolom adsorbsi untuk menganalisa menganalisa keadaan kolom. II.
DASAR TEORI
Penggunaan yang paling luas dari proses humidifikasi dan dehumidifikasi menyangkut sistem udara-air. Contoh yang paling sederhana adalah pengeringan padatan basah dengan pengurangan jumlah kandungan air sebagai tujuan utama dehumidifikasi aliran gas sebagai efek samping. Untuk mendapatkan laju humidifikasi yang tinggi, kontak antar permukaan dari udara dan air dibuat sebesar sebesar mungkin. mungkin. Modifikasi yang dapat dapat dilakukan adalah adalah memakai jenis packing yang dapat mendukung perluasan kontakantar permukaan dan laju air sirkullasi air diatur optimum sehingga dapat mendukung terbentuknya laji film pada permukaan packing kolom.
Gambar 2.1 Skema Humidifikasi dan De-Humidifikasi
2.1
Pengertian Humidifikasi dan Dehumidifikasi
Dalam pemrosesan bahan sering diperlukan untuk menentukan uap air dalam larutan gas. Operasi ini dikenal dengan proses humidifikasi. Sebaliknya, untuk
mengurangi uap air dalam aliran gas dikenal dengan proses dehumidifikasi. Dalam humidifikasi, kadar uap iar dapat ditingkatkan dengan melewatkan aliran gas diatas cairan yang kemudian akan menguap kedalam aliran gas.’perpindahan ke aliran utama berlangsung dengan dengan cara difusi dan pada perbatasan perbatasan (interface) perpindahan panas panas dan massa yang berlangsung terus-menerus sedangkan dalam dehumidifikasi dilakukan kondensasi kondensasi (pengembunan) parsial dan uap yang terkondensasi (terhubungkan) dibuang.
2.2
Istilah-Istilah dalam Proses Humidifikasi dan Dehumidifikasi
1) Kelembaban yaitu massa uap yang dibawa oleh satu satuan massa gas bebas uap, karena itu humidity hanya bergantung pada tekanan bagian uap di dalam campuran bila tekanan total tetap. 2) Suhu bola basah yaitu suhu pada keadaan tunak dan tidak berkesetimbangan yang dicapai bila sutu massa kecil dari zat cair dikontakkan dalam keadaan adiabatik di dalam arus gas yang kontinu. 3) Kelembaban jenuh yaitu udara dalam proses yang berkesetimbangan dengan air pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam campuran ini, tekanan parsial uap air dalam campuran udara - air adalah sama tekanan t ekanan uap murni pada temperatur tertentu. 4) Kelembaban relative yaitu ratio antara takanan bagian dan tekanan uap zat cair pada suhu gas. Besaran ini dinyatakan dalam persen ( % ) sehingga kelembaban 100 % berarti gas jenuh sedang kelembaban 0 % berarti gas bebas uap. 5) Kalor lembab yaitu energi kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa beserta uap yang dikandungnya. 6) Entalpi lembab yaitu entalpi satu satuan massa gas ditambah uap yang terkandung di dalamnya. 7) Volume lembab yaitu volume total satu satuan massa bebas uap beserta uap yang dikandungnya pada tekanan 1 atm. 8) Titik embun campuran udarra – udarra – uap uap air yaitu temperature pada saat gas telah jenuh oleh uap air.
2.3
Peralatan dengan Prinsip Humidifikasi dan Dehumidifikasi
Peralatan dengan prinsip humidifikasi di bagi menjadi 3 bagian yaitu : 1) Humidifier (peningkat kelembaban) 2) Dehumidifier (pengering udara) 3) Cooling Tower (menara pendingin)
2.3.1
Humidifier (Peningkat Kelembaban)
Peralatan pelembab udara harus memiliki perangkat utama yang terdiri perangkat untuk pemanasan udara, baik sebelum atau sesudah pelembaban atau keduanya, dan beberapa metode untuk membuat udara di dalam kontak dengan air. Perangkat pemanas biasanya berupa elemen atau susunan dari tabung bersirip. Udara dapat dibuat kontak dengan air dalam berbagai perangkat.
Gambar 2.3 Humidifier
2.3.2
Dehumidifier (Pengering Udara)
Alat dipakai untuk menguranagi tingkat kelembaban di udara dalam bangunan perumahan atau perkantoran. Biasanya karena alasan kesehatan. Karena tingkat kelembaban yang tinggi menigkatkan pertumbuhan jamur juga tidak menyenangkan bagi manusia. Dapat juga menyebabkan kondensasi dan dapat membuat sulit tidur. Sedangkan dalam dunia industri (contohnya : percetakan ) dipakai untuk menjaga tingkat kelembaban yang diinginkan karena berpengaruh pada kualitas hasil cetak.
Gambar 2.3 Dehumidifier
2.3.3
Cooling Tower (Menara Pendingin)
Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang didigunakan untuk menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari air dan mengemisikannnya ke atmosfir. Menara pendingin menggunakan penguapan dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang keatmosfir. Sebagai akibatnya air yang tersisa didinginkan secara signifikan. Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan – peralatan yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, sperti radiator dalam mobil, dan olej karena itu biayanya lebih efektif dan efisien energinya.
LAMPIRAN A DATA PENGAMATAN A.1 Pengamatan Humidifier - Dehumidifier
Laju alir air
= 180 L/jam
Laju alir udara keluar
= 3,2 m/s
– titik A = 32 cm Jarak antara titik udara masuk – titik
Titik A – A – titik titik B
= 15 cm
Titik B – B – titik titik C
= 15 cm
Titik C – C – titik titik D
= 15 cm
Titik D – D – ujung ujung unggun
= 14 cm
A.2 Data dari Psychrometric Chart pada Ketinggian 1050 mdpl
)
A.2.1 Run 1 (∆
Y in
Y out
(kg/kg
(kg/kg
H2O)
H2O)
25
0,0119
21
26
28
20
20
28
20
21
25 30
Waktu
Tw
Td
Tw
Td
H in
H out
(menit)
in
in
out
out
(kJ/kg)
(kJ/kg)
0
20
27
21
0,0140
57,4
60,9
5
20
28
0,0115
0,0136
57,4
60,9
10
20
26
0,0115
0,0123
57,4
58,0
15
20
26
0,0115
0,0123
57,4
58,0
30
21
25
0,0120
0,0140
60,9
60,9
22
30
22
25
0,0134
0,0154
64,5
64,5
21
30
21
25
0,0120
0,0140
60,9
60,9
A.3
Dehumidifikasi
)
A.3.1 Run 1 (∆
Temperatur (°C) In
Out
A
B
C
D
Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
21
21
25
33
28
22
28
23
28
23
28
23
y (kg air/kg udara) In
Out
A
B
C
D
0,0154
0,0196
0,0165
0,0165
0,0182
0,0182
H (kJ/kg) In
Out
A
B
C
D
66,3
83,4
70,3
70,3
74,5
74,5
C
D
)
A.3.2 Run 2 (∆
Temperatur (°C) In
Out
A
B
Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
Td Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
25
20
33
20
26
21
27
20
27
20
28
20
y (kg air/kg udara) In
Out
A
B
C
D
0,0147
0,0155
0,0158
0,0139
0,0139
0,0135
H (kJ/kg) In
Out
A
B
C
D
62,5
62,5
66,3
62,5
62,5
62,5
)
A.3.3 Run 2 (∆
Temperatur (°C) In
Out
A
B
C
D
Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
Td Td
Tw
Td
Tw
Td
Tw
30
21
24
21
29
20
29
20
29
20
29
20
y (kg air/kg udara) In
Out
A
B
C
D
0,0143
0,0166
0,0146 0,0146
0,0146
0,0146
0,0146
H (kJ/kg) In
Out
A
B
C
D
65,9
66,3
66,3 66,3
66,3
66,3
66,3
LAMPIRAN B PENGOLAHAN DATA B.1 Rumus yang Digunakan
1) Selisih humidity (ΔY)
2) Laju alir orifice (V)
3) Laju alir volumetric (Q) Q = V .A
4) Laju alir massa udara basah (m) m = Q .ρ
5) Laju alir udara kering (G) G = m ( I – I – Y Y in )
⁄) ( [ ⁄ ]
B.2 Massa Air yang Terserap (ΔL)
ΔL = ΔY . G
Dimana : do /D
= 0,398504
Co
= 0,610974
A
= 7,068 in
Vair
= 180 Liter/jam
2
udara = 0,00058 0,00058 Lbm/in
Gc = 32,174 ft.lb/lbf.s
3
2
Y diperoleh dari psycometri chart
ΔY
No
Vo total Vo (ft / s)
G (Lb ud.dry / s)
ΔL (Lb air / s)
1
0,0021
2597,559
1298,779377
2753,277
5,781882
2
0,0021
2597,559
1298,779377
2834,256
5,951937
3
0,0008
2597,559
1298,779377
1193,833
0,955066
4
0,0008
2597,559
1298,779377
1193,833
0,955066
5
0,002
2597,559
1298,779377
2622,169
5,244337
6
0,002
2597,559
1298,779377
2383,79
4,767579
7
0,002
2597,559
1298,779377
2622,169
5,244337
)
B.2.1 Run 1 (∆
No
1
ΔY
0,0042
Vo total
Vo
(ft / s)
(m/s)
2597,559
1298,779377
G (Lb udara kering/s)
3933,253
ΔL
(Lb air / s)
16,519
)
A.2.2 Run 2 (∆
No
1
ΔY
0,0008
Vo total
Vo
(ft / s)
(m/s)
3896,338
1948,169066
G (Lb udara kering/s)
1421,0462
ΔL
(Lb air / s)
1,136837
B.2.3 Run 3 (
No
1
) ΔY
0,0023
Vo total
Vo
(ft / s)
(m/s)
5195,118
2597,5587
G (Lb udara kering/s)
5086,375
ΔL
(Lb air / s)
11,69866
DAFTAR PUSTAKA Djauhari, A. 2002. Peralatan Kontak dan Pemisah Antar Fasa. Diktat Kuliah, hal 3-5. Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung. Gozali, M., Djauhari, A., dan Rahayu E.S,. 2001. Perpindahan Panas. Diktat Kuliah, Bab Psycrometry. Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung. Treybal, R. E. 1981. Mass-Transfer Operation. P.p 240-260. Singapura : McGraw-Hill Book Co.
