MAKALAH EVAPORASI EVAPORASI
Tugas Tugas ini diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Mesin Peralatan Industri Pangan II
Disusun oleh: Desi Nur Rahmawati
123020285
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS FAKULTAS TEKNI TE KNIK K UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG 2015
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr Wr.W .Wb b Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S! yan" telah mem#erikan se"ala nikmat dan karunia$Nya% sehin""a penulis dapat menyelesaikan tu"as makalah yan" #erjudul & '(A)*RAS+ & ini den"an se#aik$ #aiknya dan tepat waktu, Shalawat serta salam selalu ter-urah kepada Rasulullah .uhammad SA #eserta para saha#at$saha#atnya, .akalah ini disusun untuk memenuhi tu"as .ata /uliah .esin )eralatan +ndust +ndustri ri )an"an )an"an ++ urusan urusan !eknol eknolo"i o"i )an"an )an"an akult akultas as !eknik eknik nier niersita sitass )asundan, )asundan, .akalah ini tidak akan selesai tanpa #antuan #antuan dari #er#a"ai #er#a"ai pihak #aik se-ar se-araa lan"s lan"sun un" " maup maupun un tida tidak k lan" lan"su sun" n",, )enu )enuli liss meny menyad adari ari #ahw #ahwaa dalam dalam penyusunan makalah ini masih jauh dari sempurna dan terdapat kekuran"an$ kekuran"an atau pun kelemahan dalam teknik pelaksanaan maupun dalam tata penulisan% untuk itu kritik dan saran s aran san"at penulis harapkan dalam dala m tujuan untuk menin"katkan mutu laporan yan" serupa di masa mendatan", Akhir kata penulis #erharap makalah ini dapat #erman4aat #a"i penulis khususnya dan #a"i pem#a-a umumnya, Wassalam Wassalammu’alai mu’alaikum kum Wr.Wb Wr.Wb
andun"% 16 uni 2015
)enulis
DAFTAR ISI
EVAPORASI ............................... ..................... ..................... ....................................3 ..........................3 A + )'NDA7AN..................... 1,1,
................................ ..................... ..................... ..................... .......................... ................ 3 atar e elakan".....................
1,2,
Rumusan .asalah..................... ............................... ..................... ..................... .................................3 .......................3
1,3,
.aksud da dan !u !ujuan .........................................................................3
A ++ )'.A7ASAN..................... ............................... ..................... ..................... ..................................... ...........................4 4 2,1,
............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ....................... ............ 4 )en"ertian....................
2,2,
............................... ..................... ..................... ..................... ...................... ................ .....4 4 enis 'aporasi.....................
2,3,
prinsip proses .................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................... ........4 4
2,9,
jenis dan prinsip alat eaporasi ...........................................................4
A +++ /'S+.)AN...............................................................................5 3,1,
................................ ..................... ..................... ........................................ ............................. 5 /esimpulan.....................
DA!AR )S!A/A...................................................................................6 A.)+RAN..................... ............................... ..................... ..................... ..................... .......................................... ............................... 7
BAB I PENDAHULUAN
1.1. 1. 1. La Lata tarr Be Bela laka ka! !
)roses eaporasi telah dikenal sejak dahulu% yaitu untuk mem#uat "aram den" den"an an -ara -ara men" men"ua uapk pkan an air den" den"an an #ant #antuan uan ener ener"i "i mata mataha hari ri dan dan an"i an"in, n, 'ap 'apora orasi si adal adalah ah salah salah satu satu kaed kaedah ah utam utamaa dalam dalam indu indust stri ri
kimi kimiaa untu untuk k
memekatkan memekatkan larutan larutan yan" en-er, en-er, )en"ertian )en"ertian umum umum dari eaporasi eaporasi ini adalah men"hilan" men"hilan"kan kan air dari larutan larutan den"an mendidihk mendidihkan an larutan di dalam dalam ta#un" ta#un" yan" sesuai yan" dise#ut eaporator, 'aporasi #ertujuan untuk memekatkan larutan yan" terdiri te rdiri dari atterlarut yan" tidak mudah men"uap dan pelarut yan" mudah men"uap 'aporasi adalah peristiwa men"uapnya pelarut dari -ampuran yan" terdiri atas at terlarut yan" tidak mudah men"uap dan pelarut yan" mudah men"uap, Dalam ke#anyakan proses eaporasi% pelarutnya adalah air, !ujuan dari eaporasi adalah adalah memeka memekatka tkan n konsen konsentras trasii larutan larutan sehin" sehin""a "a didapat didapatkan kan larutan larutan den"an den"an konsen konsentras trasii yan" yan" le#ih le#ih tin""i tin""i,, Dalam Dalam kesehar keseharian ian seoran seoran" " yan" yan" mempun mempunyai yai hu#un"an erat den"an sains% kita pastinya sudah harus #isa men"etahui #e#erapa nama instrumen #eserta 4un"si% -ara kerja dan prinsip kerja, /arena suatu saat suat suatu u inst instru rum men akan akan #er" #er"un unaa #a"i #a"i kita kita pada pada wakt waktu u dima dimana na kita kita san" san"at at memerlukannya, ntuk itu kita harus tahu #e#erapa pen"ertian% 4un"si% -ara kerja serta prinsip kerja dari suatu instrumen terse#ut, 1.2.. Ma 1.2 Mak"# k"#$ $ $a $a T# T#%#a %#a
1, 2, 3, 9,
ntuk men"etahui men"etahui dan dan mempelajari mempelajari karakteristik karakteristik dari proses proses eapora eaporasi si ntuk men"etahui men"etahui dan mempelajari mempelajari 4un"si 4un"si eaporasi eaporasi ntuk men"etahui men"etahui dan dan mempelajari mempelajari jenis serta serta prinsip prinsip kerja kerja eaporato eaporator r ntu ntuk k men" men"et etah ahui ui dan dan memp mempel elaj ajar arii damp dampak ak yan" an" terj terjad adii aki# aki#at at pros proses es eaporasi
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Pe!ert&a
'aporasi dapat dide4inisikan dalam dua kondisi% yaitu eaporasi yan" #erarti proses pen"uapan yan" terjadi se-ara alami dan eaporasi yan" dimaknai proses pen"uapan yan" tim#ul aki#at di#erikan uap panas ;steam< dalam suatu peralatan, 'aporasi dapat diartikan se#a"ai proses pen"uapan dari pada li=uid ;-airan< den"an penam#ahan panas ;Ro#ert , on"% 1665<, 'ap 'apor orasi asi diad diadasa asark rkan an pada pada pros proses es pend pendid idih ihan an se-ara se-ara inte intens nsi4 i4 yait yaitu u pem#erian panas ke dalam -airan% pem#entukan "elem#un"$"elem#un" ;#u##les< aki#a aki#att uap% uap% pemi pemisah sahan an uap uap dari dari -aira -airan% n% dan dan men" men"ko kond nden ensas sasik ikan an uapn uapnya ya,, 'aporasi atau pen"uapan ju"a dapat dide4inisikan se#a"ai perpindahan kalor ke dalam at -air mendidih ;arren ;arren , .- >a#e% 1666<, 'apor 'aporasi asi merupa merupakan kan suatu suatu proses proses pen"ua pen"uapan pan se#a"ia se#a"ian n dari dari pelaru pelarutt sehin" sehin""a "a didapat didapatkan kan laruta larutan n at -air pekat pekat yan" yan" konsen konsentras trasiny inyaa le#ih le#ih tin""i tin""i,, !ujuan dari eaporasi itu sendiri yaitu untuk memekatkan larutan yan" terdiri dari at terlarut yan" tak mudah men"uap dan pelarut yan" mudah men"uap, Dalam ke#anyakan proses eaporasi% pelarutnya adalah air, 'aporasi tidak sama den"an pen"erin"an% dalam dal am eaporasi sisa pen"uapan adalah adal ah at -air% kadan"$kadan" at -air yan" san"at iskos% dan #ukan at padat, e"itu pula% eaporasi #er#eda den"an distilasi% karena disini uapnya #iasanya komponen tun""al% dan walaupun uap itu merupakan -ampuran% dalam proses eaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya menjadi 4raksi$4raksi, iasanya dalam eaporasi% at -air pekat itul itulah ah
yan" an"
merup erupak akan an
pro produk duk
yan" an"
#erh #erhar ar" "a
dan dan
uap uapnya nya
#iasa iasany nyaa
dikondensasikan dan di#uan", 'aporasi merupakan satu unit operasi yan" pentin" dan #anyak dipakai dalam industri kimia dan mineral, 'aporasi merupakan proses pemekatan -airan den"an mem#erikan panas pada -airan terse#ut den"an men""unakan ener"i yan" intensi4 yaitu sejumlah uap se#a"ai sum#er panas, 'aporator adalah alat yan"
#anyak di"unakan dalam industri kimia untuk memekatkan suatu larutan,!erdapat #anyak tipe eaporator yan" dapat di"unakan di"unakan dalam industri kimia, 'aporator 'aporator adalah se#uah alat yan" #er4un"si men"u#ah men"u#ah se#a"ian se#a"ian atau kesel keselur uruh uhan an se#u se#uah ah pelar pelarut ut dari dari se#u se#uah ah laru laruta tan n dari dari #ent #entuk uk -air -air menj menjad adii uap, 'aporator mempunyai dua prinsip dasar% untuk menukar panas dan untuk memisahkan uap yan" ter#entuk dari -airan, 'aporator umumnya terdiri dari ti"a #a"ian% yaitu penukar panas% #a"ian eaporasi eaporasi ;tempat ;tempat di mana -airan mendidih lalu men"uap<% dan pemisah untuk memisahkan uap dari -airan lalu dimasukkan ke dala dalam m
kond konden ense serr
;unt ;untuk uk diem diem#u #unk nkan an?? kondensasi kondensasi<<
atau
ke
peralatan
lainnya, 7asil dari eaporator ;produk yan" diin"inkan< #iasanya dapat #erupa padatan atau larutan #erkonsentrasi, arutan yan" sudah dieaporasi #isa saja terdiri dari #e#erapa #e#erapa komponen komponen olatil olatil ;m ;mudah udah men"uap<, men"uap<, 'aporator 'aporator #iasanya #iasanya di"una di"unakan kan dalam dalam indust industri ri kimia dan dan indu indust stri ri maka makana nan, n, )ada )ada indu industr strii kimi kimia% a% -ontohnya "aram diperoleh dari air asin jenuh ;merupakan -ontoh dari proses pemurnian< dalam eaporator, 'aporator men"u#ah air menjadi uap% menyisakan residu mineral di dalam eaporator, ap dikondensasikan menjadi air yan" sudah dihilan"kan "aramnya, )ada sistem pendin"inan% e4ek pendin"inan diperoleh dari penyerapan panas oleh -airan pendin"in yan" men"uap den"an -epat ;pen"uapan mem#utuhkan ener"i panas<, 'aporator ju"a di"unakan untuk memproduksi air minum% memisahkannya dari air laut atau at kontaminasi lain,
2.2. Pr&"&' E(a')ra"&
)rinsip$prinsip 'aporasi )en"uapan atau eaporasi merupakan peru#ahan wujud at dari -air menjadi uap : @ )en"uapan #etujuan memisahkan pelarut ;solent< dari larutan sehin""a men"hsilkan larutan yan" le#ih pekat @ 'aporasi merupakan proses pemisahan terroal% dipakani se-ara luas untukk merekatkan -airan dalam #entuk larutan% suspensi maupun emulsi den"an -ara men"uapkan pelarutnya% umumnya air dan -airan,
@ 'aporasi men"hasilkan -airan yan" le#ih pekat% tetapi masih #erup -airan pekat yan" dapat dipompa se#a"ai hasil utama% reaksi kadan"$kadan" ada pula -airan olatile se#a"ai hasil utama% misalnya selama pemulihan pelarut,
2.*. +e&" $a Pr&"&' Alat E(a')ra"&
'aporator ada dua jenis ta#un"% yaitu eaporator ta#un" panjan" ; on" !u#e 'aporator < dan eaporator ta#un" pendek ; Short !u#e 'aporator < :
1, on" tu#e eaporator aktu a ktu pem#ersihan le#ih pendek '4ekti4 untuk memekatkan -airan yan" memepunyai ke-enderun"an untuk #er#usa '4ekti4 untuk menan"ani material yan" sensiti4 terhadap panas karena eaporator ini dapat dioperasikan tanpa resirkulasi, /apasitasnya #esar )ermukaan panas yan" le#ih #esar daripada eaporator yan" lainnya iaya tin""i mumnya mem#utuhkan resirkulasi pada eaporator 4allin" 4ilm !idak diperuntukkan untuk "aram dan li=uid yan" dapat men""umpal 7eat trans4er tidak e4ekti4 pada #eda temperatur untuk -lim#in" 4ilm eaporator, 2, Short tu#e eaporator Relati4 le#ih murah serta pen"operasian dan pem#ersihannya le#ih mudah,;lri-h% 1689< Dapat #eroperasi den"an jan"kauan konsenterasi yan" -ukup luas antara umpan dan -airan pekat dalam satu unit saja, >o-ok untuk eaporasi e4ek tun""al, mumnya dioperasikan den"an sirkulasi alamiah ;natural eaporator< Dapat di"unakan untuk larutan yan" meme#entuk deposit padatan%karena padatan yan" ter#entuk dapat di#ersihkan se-ara mekanis, !idak -o-ok men"uapkan larutan dalam masa yan" sin"kat, !idak -o-ok untuk memekatkan at -air yan" peka terhadap panas !idak -o-ok untuk memekatkan larutan yan" san"at iskous dan mudah mem#entuk #usa, Tipe Evaporator berdasarkan berdasarkan cara pemanasan
1, Su#mer"ed -om#ustion eaporator yan" dipanaskan oleh api yan" menyala di#awa di#awah h permuk permukaan aan -airan% -airan% dimana dimana "as yan" yan" panas panas #er"el #er"elem# em#un" un" melewat melewatii -airan, 2, Dire-t 4ired eaporator adalah eaporator de"an pen"apian lan"sun" dimana api dan pem#akaran "as dipisahkan dari -airan mendidih lewat dindin" #esi atau permukaan untuk memanaskan,
3, Steam heated eaporator adalah eaporator den"an pemanasan stero dimanauap atau atau uap uap lain lain yan" yan" dapa dapatt diko dikond nden ensa sasi si adal adalah ah sum# sum#er er pana panass dima dimana na uap uap terkondesasi di satu sisi dari permukaan pemanas dan panas ditransmisi lewat dindin" ke -airan mendidih, enis$jenis utama eaporator ta#un" den"an pemasukan uap yan" laim dipakai adalah: 1, 'apo 'aporato ratorr ta#un" ta#un" horio horionta ntall 2.
1.1.1. Evaporator tabung horizontal
3. 4. 5. 6.
Gambar 1.1 Evaporator Tabung Horizontal Sumber : http:!!!.scribd.comdoc15"1#"#7Evaporators
7. 8.
$apa $apatt
dili diliha hatt
cont contoh oh
evapo vapora rato torr
tabu tabung ng
hori horizo zont ntal al
diat diatas as..
Evapo Evaporat rator or ini memili memiliki ki tabung tabung %ang %ang tidak tidak terla terlalu lu tinggi tinggi&& tetap tetapii berbentuk horizontal sehingga mempun%ai ukuran %ang lebih lebar dibandingkan dibandingkan dengan evaporator 'enis lainn%a.Evaporator lainn%a.Evaporator tabung horizo horizonta ntall biasan biasan%a %a diguna digunaka kan n untuk untuk kapas kapasita itas s %ang %ang kecil ecil dan untuk mengevaporasikan larutan %ang encer dan larutan ini tidak berbus berbusa a dan tidak tidak menin meningga ggalka lkan n depos deposit it padat padatan an pada pada tabun tabung g evaporator. 9. 10.
1.1.#. Evaporator vertikal tabung pan'ang
11.
Evaporator 'enis ini memiliki tabung %ang pan'ang dan tidak terlalu lebar. Tabung dari evaporator sendiri mempun%ai pan'ang sekitar 1# sampai #( )eet dengan diameter 1 sampai # inci. *at cair dan uap mengalir ke atas di dalam tabung sebagai akibat dari peristi!a
didi didih h zat zat cair cair %ang %ang terp terpis isah ah kemba embali li ke dasa dasarr tabu tabung ng deng dengan an gravitasi.
Gambar 1.2 Evaporator Vertial Tabung Pan!ang
2, 'aporator,ertikal ta#un" panjan" a, Aliran ke atas ;4ilm$panjat< , /onsentrasi dalam -airan ntuk li=uida masuk eaporator dalam keadaan en-er% ju"a semakin pekat larutan% semakin tin""i pula titik didih larutan dan untuk ini harus diperhatikan adanya kenaikan titik didih ;/!D<, 2, /elatutan solute dalam larutan a, Den"an demikian pekatnya larutan% maka konsentrasi solute makin tin""i pula% sehin" sehin""a "a #tas #tas hasil hasil kali kali kelaru kelarutan tan dapat dapat terlamp terlampaui aui yan" yan" aki#atn aki#atnya ya ter#en ter#entuk tuk /ristal solute, ika den"an adanya hal ini% dalam eaporasi harus diperhatikan #atas konsentrasi solute yan" maksimal yan" dapat dihasilkan oleh proses eaporasi, #, )ada umumnya% kelarutan suatu "ranul?solid makin #esar den"an makin tin""i tin""iny nyaa suhu% suhu% sehin" sehin""a "a pada pada waktu waktu &draina &draina"e "e dalam dalam keadaa keadaan n din"in din"in dapat dapat
ter# ter#en entu tuk k /rist /ristal al yan" yan" dalam dalam hal hal ini ini dapa dapatt meru merusak sak eap eapor orat ator or,, adi adi haru haruss diperhatikan suhu draina"e, -, Sensiti4itas materi terhadap suhu dan lama pemanasan e#erapa at materi yan" dipanskan dalam eaporasi tidak tahan terhadap suhu tin""i atau terhadap pemanasan yan" terlalu alam, .isalnya #ahan$#ahan #iolo"is sepert sepertii susu susu%% jus% jus% #aha #ahan$ n$#a #aha han n 4arm 4armasi asi dan dan se#a se#a"a "ain inya ya,, adi adi untu untuk k at$a at$att sema-am ini diperlukan diperlukan suatu -ara tertentu untuk men"uran"i men"uran"i waktu pemanasan pemanasan dan suhu operasi, d, )em#uataan #uih dan per-ikan /adan"$kadan" #e#erapa at% seperti larutan Na*7% &skim milk dan #e#erapa asam lemak akan menim#ulkan #uih% #usa yan" -ukup #anyak selama pen"uapan disertai den"an per-ikan$per-ikan li=uida yan" tin""i, uih?per-ikan ini dapat ter#awa
oleh
uap
yan"
keluar
dari
eaporator
dan
aki#atnya
terjadi kehilan"an,adi harus diusahakan pen-e"ahannya, e, )em#entukan kerak any anyak ak laru laruta tan n yan" si4at si4atny nyaa muda mudah h mem# mem#en entu tuk k kera kerak? k?en enda dapa pan, n, Den"a Den"an n ter#entuknya kerak ini akan men"uran"i oerall heat trans4er -oe44i-ient% jadi diusahakan diusahakan konsentrasi konsentrasi?tekni ?teknikeap keaporator orator yan" tepat karena #iaya #iaya pem#ersihan pem#ersihan kerak atau memakan waktu atau #iaya,
#, Aliran Aliran ke #awah ;4ilm$jatuh< -, Sirkulasi paksa 3, 'aporator 4ilm aduk
E(a')rat)r "&rk#la"& ala,&-'ak"a
'aporator sirkulasi alami #ekerja den"an menam#ahkan sirkulasi yan" terjadi aki#at per#edaan densitas yan" terjadi aki#at pemanasan, )ada eaporator ta#un"% saat air mulai mendidih% maka #uih air akan naik ke permukaan dan memulai
sirkulasi yan" men"aki#takan permisahan li=uid dan uap air di #a"ian atas dari ta#un" ta#un" pemanas, pemanas, umlah eaporasi #er"antn" #er"antn" dari per#edaan per#edaan temperature temperature uap den"an den"an larutan larutan,, Serin" Serin"kal kalii pendid pendididh idhan an men"ak men"aki#at i#atkan kan system system kerin" kerin",un ,untuk tuk men"hindari hal ini dapat di"unakan sirkulasi paksa% yaitu den"an menam#ahkan pompa untuk menin"katkan tekanan dan sirkulasi sehin""a pendidihan tidak terjadi,
Bam# am#ar eapo aporator sir sirkulasi alam lami
Bam# am#ar eaporator sirkulasi asi paksa aksa
Fall&! &l, e(a')rat)r e(a')rat)r
'aporator ini #er#entuk ta#un" panjan" ;9$8 meter< yan" dilapisi denan jaket uap, uap, Distr Distri# i#us usii laru larutan tan yan" yan" ser"a ser"aam am san" san"at at pent pentin in", ", aru aruta tann nn masu masuk k dan dan memperoleh "aya "erak karena arah larutan yan" menurun, /e-epatan "erakan larutan akan mempen"aruhi karakteristik medium pemanas yan" ju"a men"alir turun, !ipe ini -o-ok untuk menan"ani larutan kental sehin""a serin" di"unakan untuk industri kimia% makanan dan 4ermentasi,
R&"&! &l, /L)! t#e (ert&al e(a')rat)r
)ada eaporator tipe ini% pendidihan #erlan"sun" di dalam ta#un" den"an sum#er panas #erasal dari luar ta#un" ;#iasanya uap<, uih air akan tim#ul dan menim#ulkan sirkulasi
Plate e(a')rat)r
.empunyai luas permuakan yan" #esar% plate #iasanya tidak rata dan ditopan" oleh oleh #in"ka #in"kaii ;4rame, ;4rame, ap men"ali men"alirr melalu melaluii ruan"$ ruan"$rua ruan" n" diantar diantaraa plate, plate, ap men"alir se-ara -o$-urrent dan -ounter -urrent terhadap larutan, arutan dan uap masuk ke separasi yan" nantinya uap akan disalurkan ke -ondenser, 'aporator
jenis ini serin" dipakai pada industry susu dan 4ermentasi karena 4lesi#ilitas ruan"an, M#lt& eet e(a')rat)r
.en"" .en""una unaan an uap pada pada tahap tahap untuk untuk dipaka dipakaii pada pada tahap tahap #eriku #erikutny tnya, a, Semaki Semakin n #anyak tahp% semakin rendah r endah konsumsi ener"inya iasanya maksimal teridri dari tuju tujuh h taha tahap% p% #ila #ila le#i le#ih h serin serin"k "kal alii ditem ditemui ui #iay #iayaa pem# pem#ua uatan tan mele mele#i #ihi hi #iay #iayaa pen"hematan ener"y Ada 2 tipe aliran% aliran maju dimana larutan masuk dari tahap palin" panas ke yan" le#ih rendah% dan aliran mundur ke#alikan dari aliran maju, >o-ok untuk men"ani produk yan" sensitie terhadap panas seperti enim dan protein,
BAB III KESIMPULAN
*.1. Ke"&,'#la
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
•
+ertan%aan
