Laporan OTK Humidifikasi

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA 2 HUMIDIFIKASI DAN DEHUMIDIFIKASI DEHUMIDIFIKASI

Oleh : EVI SETIA WULANDARI 06 / 2D (153110023!

"URUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NE#ERI MALAN# 2016/201$ LAPORAN RESMI

I% "&'&l P)*+,*&-

: Batch Distillation

II% H),. T))l Pel)*)))

: Kamis, 16 Maret 2017

III% T&&) P)*+,*&-

:

•

Humidifikasi a. Menent Menentukan ukan harg hargaa kelema kelemaan an !"# !"# dan $ntal $ntal%hi %hi !H# !H# . Menentukan äh H2' (ang tersera% c. Menget Mengetahui ahui %enga %engaruh ruh la&u la&u alir alir air terha terhada% da% ¨ äh ah H2' (ang tersera%

•

Dehumidifikasi a. Menent Menentukan ukan harg hargaa kelema kelemaan an !"# !"# dan $ntal $ntal%hi %hi !H# !H# . Menentukan äh H2' (ang mengua% c. Mengetahui Mengetahui %engaruh %engaruh eda tekan la&u alir udara terhada% terhada% äh äh H2' (ang mengua%

IV% D)) Te,

Humidifikasi adalah %roses %er%indahan air dari fase cair !)# ke dalam cam%uran gas (ang terdiri dari udara !B# dan ua% air !)#. Dehumidifikasi adalah %roses %er%indahan ua% air dari cam%uran cam%uran ua% air !)# dan udara !B# ke dalam air %ada fase cair !)# dengan s(arat B tidak melarut %ada ). *roses Humidifikasi Humidifikasi dengan %roses Dehumidifik Dehumidifikasi asi mem%un(i mem%un(i %eredaan %eredaan dalam arah alirann(a. +emua itu tergantung dari cara mengatur ale (ang ada. -as (ang masuk mengalir %ada %i%a orifice mem%un(ai eda tekan tertentu. *roses humidifikasi, meru%akan suatu %roses (ang da%at menamah kadar air dalam gas. Dalam %rosesn(a ada dua cara (aitu dengan %emanasan dan tan%a %emanasan. )rah aliran kedua %roses terseut ereda tergantung agaimana kita da%at mengatur uka tutu%n(a ale. *ada %roses ini, gas dikontakan dengan air (ang erada di dalam lau secara counter current dimana air mengalir dari atas dan gasudara gasudara menngalir ke atas dari a/ah, dengan la&u alir sirkulasi sirkulasi air tertentu. Data (ang diamil dari %ercoaan ini se%erti, suhu air di dalam lau, suhu gas masuk !din dan /in#, /in#, suhu gas keluar ! dout dan /out#, dan eda tekanan di d alam lau. *roses Dehumidifikasi, (ang meru%akan %roses %engurangan kadar air dalam gas, sama dengan %roses humidifikasi mem%un(ai dua cara %roses, (aitu dengan %emanasan dan tan%a %emanasan. Kesemuan(a itu tergantuk cara mengatur ale (ang ada. *ada %roses ini, gas dile/atkan %ada seuah kolom (ang (ang didalamn(a terda%at at %en(era% !absorbent !absorbent # dan

&uga dengan mem%eresar tekanan. Data (ang diamil %ada %ercoaan ini se%erti, suhu gas masuk !din !din dan dan /in /in#, #, suhu gas keluar keluar !dout !dout dan /out#, /out#, eda eda tekanan tekanan %ada kolom kolom ! *#, dan suhu keluaran kolom agian !), B, , dan D# (ang menem%el %ada kolom. Dalam %emrosesan ahan sering di%erlukan untuk menentukan ua% air dalam aliran gas. '%erasi ini dikenal seagai %roses humidifikasi. +ealikn(a, untuk mengurangi ua% air dalam aliran gas sering diseut %roses dehumidifikasi. Dalam humidifikasi, kadar da%at ditngkatkan dengan mele/atkan aliran gas di atas cairan (ang kemudian akan mengua% ke dalam aliran gas. *er%indahan ke aliran utama erlangsung dengan cara difusi dan %ada %eratasan !interface# %er%indahan %anas dan massa (ang erlangsung terus menerus, sedangkan sedang kan dalam dehumidifikasi dilakukan %engemunan !kondensasi# %arsial dan ua% (ang terkondensasi diuang. *enggunaan (ang %aling luas dari %roses humidifikasi dan dehumidifikasi men(angkut s(stem udara air. ontoh ontoh %aling %aling sederh sederhana ana adalah adalah %engeri %engeringa ngan n %adatan %adatan asah asah dengan dengan %engur %enguranga angan n äh äh kandungan air seagai tu&uan utama dan dehumidifikasi aliran gas seagai efek sam%ingan. *emakaian ) dan %engeringan gas &uga menggunakan %roses humidifikasi dan dehumidifikasi. +eagai contoh kandungan ua% air harus dihilangkan dari gas klor asah, sehingga gas ini ias digunakan %ada %eralatan a&a untuk menghindari korosi. Demikian &uga %ada %roses %emuatan asam sulfat, gas (ang digunakan dikeringkan seelum masuk ke konentor ertekanan (aitu dengan &alan mele/ati %ada ahan (ang men(era% air !deh(drating agent# se%erti silica gel, asam sulfat %ekat, dan lain 3 lain. ont ontoh oh %ros %roses es humid humidif ifik ikas asii adal adalah ah %ada %ada mena menara ra %endi %ending ngin in,, air air %ana %anass dial dialir irkan kan erla/anan arah dengan media %endingin (aitu udara.

Suhu Bola Kering ( T )

Biasan(a diseut seagai suhu udara, meru%akan istilah (ang umum digunakan. Ketika orang men(eut suhu udara, iasan(a mereka mengacu %ada tem%eratu ola kering. Diseut suhu ola kering karena dalam mekanisme ker&an(a tidak ter%engaruh oleh kelemaan udara. +uhu ola kering da%at diukur dengan menggunakan termometer normal (ang terkena udara eas, teta%i terlindung dari radiasi dan kelemaan. +atuan suhu (ang iasa digunakan digunakan adalah dera&at elcius !4#, dera&at 5ahrenheit !45# dan satuan Kelin !K#. titik ol %ada Kelin setara dengan 274.

Suhu Bola Basah ( Tw )

+uhu +uhu ola ola asah asah adala adalah h tem% tem%er erat atur ur adia adiaat atik ik (ang (ang &enuh &enuh.. meru meru%a %akan kan suhu suhu (ang (ang ditun& ditun&ukka ukkan n oleh oleh thermo thermomet meter er ola ola asah asah (ang (ang terkena terkena aliran aliran udara. udara. Diukur Diukur menggu menggunaka nakan n thermometer thermometer (ang terungkus kain kasa asah. *engua%an *engua%an adiaatik adiaatik dari air %ada thermometer thermometer dan akiat %endinginan (ang ditun&ukkan untuk memaca ah/a suhu leih asah dianding dari suhu kering di udara. ingkat %engua%an dari kain kasa (ang asah %ada thermometer dan %eredaan antara suhu ola kering dan suhu ola asah tergantung %ada kelemaan udara. *engua%an erkurang ketika udara mengandung ua% air leih an(ak. +uhu ola asah selalu leih rendah dianding suhu ola kering, namun akan identik dengan kelemaan relatif 100 8 dimana suhu udara erada %ada titik &enuh. Kelemaan (aitu massa ua% (ang dia/a oleh satu satuan massa gas eas ua%, karena itu humidit( han(a ergantung %ada tekanan agian ua% di dalam cam%uran ila tekanan total teta%. Kelemaan Ҥ ! specific specific humidity# humidity# meru%akan massa ua% air !dalam l atau kg# %er unit massa udara kering !dalam l atau kg# !eera%a menggunakan mole ua% air %er mole udara kering seagai %en&elasan dari kelemaan#. H 4 - / -)

Dimana, 9  humidit( !kg/aterkgair, l/aterldr(;air# m/  massa ua air !kg atau l# ma  massa udara kering !kg atau l#

V% Al)+ ') )h) •

)lat

:

1. +e%erangkat alat humidifikasi dan dehumidifikasi 2. ermometer ermometer a(unan . ermometer ermometer iasa <. Kain asah =. Kom%ressor 6. +to%/atch

•

Bahan :

1. )ir 2. >dara e ekan VI% S*e-) Ke)

a. Humidi Humidifik fikasi asi an%a an%a *emanas *emanasan an *utar tomol s/itch %ada %osisi '

*utar tomol s/itch air %ressure %ada %osisi '

?1 uka, ?2 tutu%, ? tutu%,

)tur katu%n(a

?< uka, ?= tutu%, ?6 tutu%

ekan *2 !kom%resor# %ada

)tur ?@, dengan %eredaan

%osisi '

orifice =0 mar

ekan *1 !centrifugal %um%# %ada %osisi 'n

. kece%atan Dehumidifikasi an%a an%a )tur alir 70, A0, @0, *emanasan 100, 110 menit

)tur katu%3katu%n(a

)tur kece%atan alir 70, A0, ekan ekan *2 !kom%resor# >ah )tur %eredaan %ereda %eredaan an tekanan tekanan orifice +etelah 10 setelah menit, catat data atat data 10 orifice menit men&adi seesar <0 60 mBar mBar

atat data

atat data setelah 10 menit tia% kece%atan alir ?1 tutu%, ?2 uka, ? tutu%, ?< uka, ?= tutu%, tutu%, ?6 uka

VII. Data Pengamatan : Humidifkasi tanpa pemanasan INPUT flo/rate !Min#

H !kg /ater a%or kg dr( air#

d !o#

tw (oC)

$nthal%( !kCkg dr( air#

70

0,0210

<<

30

==,271=2

A0

0,020

<<

31

60,<@76

@0

0,020=

<2

2#

=,@02A

100

0,01A0

<2

2

<7,<=1
110

0,01@0

<<

2#

=0,102A

flo/rate

H !kg

d

tw

P (kPa) 3,31 6 3,62 0" 3,23 #" 2," "6 3,00 #"

Hs

H% !8#

H !8#

?H !mkg dr( air#

0,02 40 0,02 40 0,02 40 0,02 40 0,02 40

!,3 "! #",6 !! ",2 !! !4, !! !#,0 3!

!,!!0 "! #",30 ## ",!4! 61 !","" 2# !#,6"# !"

0,#1!# "6 0,#20 4! 0,#114 46 0,#0! "" 0,#1"0 6"

H%

H !8#

$UTPUT $nthal%( Hs P

?H

s !k&kg dr( air K#

1,0444  1,042 4 1,043" 4 1,03 4 1,040! 2

s !k&kg

!Min#

70 A0 @0 100 110

/ater a%or kg dr( air#

(oC)

!o#

0,020 0,021 0,0270 0,0270 0,026=

!kCkg dr( air#

0

30

=@,A<<

0

31

60,0@01A

0

2#

70,06=6

0

2

70,06=6

0

2#

6A,7A67

(kPa) 3,62 0" 3,63 "! 4,22 3# 4,22 3# 4,14 #

!8#

0,02 40 0,02 40 0,02 40 0,02 40 0,02 40

&'$*T+ &'$* T+ - HU.I/IT HU.I/I T 0%0300 0%02"0 INPUT

umidit5 (k watek d50%0200 ai)

$UTPUT

0%01"0 11" 6"

owate ai ('menit)

N+*C* .*--* &7owa te *i (k) <200
H Input 0,021 0 0,02 0 0,020 = 0,01A 0 0,01@ 0

H outpu t 0,020 0,021 0,0270 0,0270 0,026=

H2o 5an tea8so 8 (k) ,3!0! 6 0,4!3 3 34,#!! " "3,12 0 4#,32! !4

#",6 !! #6,0 #2 112, 32 112, 32 110, 24

#",30 ## #6,232 6# 111,0 2" 111,0 2" 10#,1 6

!mkg dr( air#

dr( air K#

0,01 !# 0,03 1! 0,"! 0" 0,"! 0" 0,"0 1"

1,042 4 1,044 2 1,0""! 6 1,0""! 6 1,0"4 2

&'$*T+ *I - +NTH*'P 0 !0 INPUT

+nta7p5 (k9k d5 ai) 60

$UTPUT

"0 40 6"

11 "

owate ai ('menit)

&'$*T+ *I - H2$ T+*;-$; "6 46 36

H2$ tea8so8 (k) 26 16 6 :4000 4

"000

6000

!000

owate ai (k)

/eumidifkasi tanpa pemanasan

in%ut


td

t/

<0

0,02=0

1

60

0,026=

2

out%u t


td

2@ 0, =

t/


6<,@@70 6A,AA6


<0

0,027

1

0

70,116<

60

0,02A=

2

1

7<,00@=

P (kPa)

3,#231 31 4,14 

P (kPa)

4,223 # 4,442 "!

Hs

0,024 04 0,024 04

Hs

0,024 04 0,024 04

H !8#


103,# #6 110,2 36

103,4 1" 10#,1 6

0," "6 0,#0 "6

H% !8#

H !8#


111,0 2" 11!,!4 11

0,6 2 0,#36 3

H% !8#

112,3 16 11," "6


1,0"2 1,0"4 2


1,0"" !6 1,0" "

N+*C* .*--* Tekan Tekan an (m;a )

H input

H outpu t

40

0,02=0

0,027

60

0,026=

0,02A=

H2o 5an tea8so 8 (k) 4,!32 #6 !,1!4# 44

100

0,021 (Humid)

44

P+--U+ - /+HU.I/IT 0%02#0 0%020 0%02!0 0%0260

input

deumidit5 (k wate
output

0%0240 0%0230 "0 0 100

pessue (m;a)

P+--U+ - +NTH*'P !" !0

+nta7p5 (k=k d5 ai)

input

6"

output 60 "" 3" 4 0 4 " "0 "" 6 0 6 " ! 0

pessue (m;a

P+--U+ - H2$ T+*;-$;  ! 6

H2$ tea8so8

pessu e
" 4 3 3 0 3" 40 4 " "0 "" 60 6"

tekanan (m8a)

Contoh perhitungan Diketahui : Pada “input” Td = 44°C dan Tw= 30°C P= 1 atm = 101,3! "Pa #uhu ruang : $ C, Dari %team ta&'e ta&'e didapat Pa%= 3,(($ "Pa 1) *umidit+ *umidit+ *) didap didapat at dari p%+-h p%+-homet ometriri- -hart, -hart, *= 0,01 0,01 18 Pa

*

=

29

( Ptotal− Pa ) 18 Pa

0,01

=

29 (101,325 KPa− Pa )

.3$,4! / .Pa) 0,01) = 1$ Pa 1,(0. / 0,0. Pa = 1$ Pa 1$,0. Pa = 1,(0. Pa = 3,31! Pa ) #atura #atura%i %i *umidi *umidit+ t+ *%) *%) 18 Pa

18 X 3,778

*% = 29 ( Ptotal− Pa ) = 29 (101,325 −3,778 ) = 0,041 "g*2 2 "g dr+ air 3) Per% Per%en en *um *umid idit it++ *p) *p) H

* = 100 

Hs

0,021

* = 100 

0,0241

* = $(,!  4) 5e'ati 5e'ati6e 6e *umidi *umidit+ t+ *5) *5) Pa

* = 100 

Pas

3,315

* = 100  !) )

()

$)

3,778

* = $(,(4  7ntha'pi 7ntha'pi h) h) didapat didapat dari P%+-hom P%+-hometrietri- Chart Chart = 100 "82"g "82"g dr+ air *umi *umid d 9o' 9o'um ume e 9 9 H) :3 9 H = ,$  10  Td ")  4,! 10:3 Td ")  * = ,$  10:3  4,! 10 :3 *)  Td ") = ,$  10:3  4,! 10 :3 0,01))  44(3) = 0,.1( m32"g dr+ air *umi *umid d *ea *eatt C% C%)) C% = 1,00!  1,$$ * = 1,00!  1,$$ 0,01) = 1,0444$ "82"g dr+ air;" Dew Point Point DP) didapat didapat dari *umidit+ *umidit+ Cart Cart 
mo'2 "g dr+ air) didapatkan Dew Point DP) = (,4 °C .) era era-a -a >a%% >a%%a a *2 +ang ter%erap = ?'owrate  @ ai  *umidit+ output / *umidit+ input) Kg

Liter

= (0

menit

 ..,!

1000 m

menit 3

 0

hour

 0,030 /

0,010) = $,3(0 "g2hr VIII. Pembahasan *roses humidifikasi, meru%akan suatu %roses (ang da%at menamah kadar air dalam gas. Dalam %rosesn(a ada dua cara (aitu dengan %emanasan dan tan%a %emanasan. )rah aliran kedua %roses terseut ereda tergantung agaimana kita da%at mengatur uka tutu%n(a ale. *ada %roses ini, gas dikontakan dengan air (ang erada di dalam lau secara counter current dimana air mengalir dari atas dan gasudara menngalir ke atas dari a/ah, dengan la&u alir sirkulasi air tertentu sedangkan *roses Dehumidifikasi, (ang meru%akan %roses %engurangan kadar air dalam gas, sama dengan %roses humidifikasi mem%un(ai dua cara %roses, (aitu dengan %emanasan dan

tan%a %emanasan. Kesemuan(a itu tergantuk cara mengatur ale (ang ada. *ada %roses ini, gas dile/atkan %ada seuah kolom (ang didalamn(a terda%at at %en(era% !absorbent !absorbent # dan &uga dengan mem%eresar tekanan. *raktikum *raktikum (ang %ertama (aitu humidifikas humidifikasii tan%a menggunakan menggunakan %emanasan. %emanasan. ?ariael ?ariael (ang digunakan adalah la&u alir 703110 menit selama 10 menit. dengan ertamahn(a äh aliran air (ang dikontakkan dengan udara %roses maka akan meningkatkan kandungan air dalam udara sam%ai menca%ai kondisi &enuh. Di%eroleh data nilai / dan d (ang telah diukur %ada sam%el tia% ariael. *ada hasil %ercoaan memiliki nilai t/ dan td (ang sesuai dengan literatur (anitu nilai t/ selalu leih kecil diandingkan dengan nilai td. +etelah mem%eroleh data lalu da%at dilakukan %erhitungan nilai Humidit( !H#, saturated humidit( !Hs# srta nilai H2' (ang tersera%. alu dari data terseut diandingan dengan la&u alirn(a dan diuatkan grafik. Dari grafik %ertama antara la&u alir dengan humidit( di%eroleh grafik (ang cenderung naik dan turun. Meski%un memiliki nilai %eredaan humidit( (ang sangat kecil %ada humidit( out%ut out%ut memili memiliki ki memili memiliki ki nilai nilai (ang (ang leih leih esar esar diand dianding ingkan kan dengan dengan in%ut in%ut hal terse terseut ut dikarenakan semakin an(akn(a kandungan air (ang tersera% %ada udara. *ada grafik kedua antara la&u alir dan ental%i tidak ada %eredaan (ang signifikan frafik menun&ukkan nilai (ang naik turun . +elan&utn(a (aitu menghitung esar n(a H2' (ang terser tersera%. a%. %ada flo/ flo/ rate rate A0 min min nilai H2' (ang (ang terser tersera% a% menuru menurun n kemudi kemudian an %ada %ada flo/ra flo/rate te selan& selan&utn utn(a (a ter&ad ter&adii %eningk %eningkatka atkan n kemal kemali. i. Menuru Menurutt litera literatur tur dengan dengan ertam ertamahn ahn(a (a esar esar flo/ra flo/rate te maka maka H2' (ang (ang ters terser era% a% semakin esar, namun singkat n(a /aktu kontak antara udara dan air %ada kolom dan %emacaan tem%eratur (ang kurang akurat maka di%eroleh nilai %ada grafik (ang naik turun . sehingga hal ini tidak sesuai dengan literatur literatur . %ada %ercoaan dehumidifikasi dehumidifikasi menun&ukkan menun&ukkan nilai H2' (ang teraso%s %un meningkat sesuai dengan meningkatn(a nilai tekanan. I7% *e,-8&l) •

ilai humidit( (ang dida%atkan mengalami fluktuasi !naik turun# aik %ada in%ut

•

mau%un out%ut Cuml Cumlah ah H2' (ang (ang ters terser era% a% ter& ter&adi adi %enur %enurun unan an %ada %ada flo/ flo/ra rate te A0 mi min n sela selan& n&ut utn( n(aa mengalami %eningkatan.

•

+emakin esar nilai flo/rate air maka semakin esar %ula äh H 2' (ang tersea% udara.

7% D)9+) P&+)*) •

-eanko%lis . 200. rans%ort *rocces and +e%aration *rocces *rinci%le !Enclude >nit

•

'%eration# fourth edition im a 'K32. 2016. Petunjuk 2016. Petunjuk Praktikum Operasi Teknik Teknik Kimia II . *oliteknik egeri

•

Malang: Malang 'ktari, De%t.201<. Humidifikasi FonlineG de%isatir.logs%ot.com201<otla%oran3teta%3 de%isatir.logs%ot.com201<otla%oran3teta%3 humidifikasi,hmtlm1

Malang, 0 Maret 2017 Mengetahui

Dosen *emiming

Laporan OTK Humidifikasi

Recommend Documents