Tugas Makalah Aik(Alat Pengering)

TUGAS ALAT INDUSTRI KIMIA  ”ALAT PENGERING”

Disusun Oleh :

Anisa Kemala Dewi

(2012430002)

Fairus Bachmid

(2012430008)

TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA 2!"

Alat -Alat Pengeringan  Drying merupakan salah satu proses penam!ilan se"umlah cairan #an terkandun didalam suatu !ahan (padatan) denan menunakan medium !erupa as atau udara #an dilewatkan melalui  !ahan terse!ut sehina kandunan cairan men"adi !erkuran karena menuap (Bader$1%&&)'  Drying  !an#ak diunakan dalam !er!aai macam industri$ !aik industri !esar maupun kecil' u"uan dari proses penerinan ini !er!eda antara lain adalah untuk menawetkan suatu !ahan$ menhilankan uap !eracun$ menurani !ia#a penankutan$ mem!uat !ahan denan kandunan air  tertentu$ mem!unuh mikrooranisme dalam !ahan dan memperinan !ahan' e!aian !esar industri #an menhasilkan produk padatan menunakan proses dr#in$ antara lain * +ndustri pimen$ kertas$  pol#mer$ ceramik$ kulit$ ka#u$ dan makanan (,cKetta$1%83)' -roses penerinan sanat erat hu!unann#a denan alat penerin' -emilihan alat penerin  !erdasarkan pertim!anan kondisi operasi$ ke!utuhan eneri$ !ia#a perawatan$ hasil #an diininkan$ kapasitas$ !ahan #an diolah$ "enis sum!er eneri alat$ e.isiensi eneri serta pertim!anan/  pertim!anan ekonomis (,cKetta$1%83) Di industri alat/alat dr#in sanat !erariasi terantun pada ke!utuhan industri #an  !ersankutan' ,ekanisme trans.er panas pada alat penerin dapat secara lansun ataupun tak  lansun' enis/"enis alat penerin #an terdapat di industri dapat dilihat dilihat pada da.tar !erikut'

-ada proses penerinan cairan #an dapat diuapkan adalah cairan !e!as' airan !e!as #aitu cairan total dalam !ahan dikurani cairan kesetim!anan ( -err#$ 1%% )' airan kesetim!anan adalah cairan #an terkandun dalam !ahan #an setim!an denan tekanan uap parsial dalam udara setelah  !ahan dikenai proses penerinan #an cukup lama pada kondisi penerinan konstan (Bader$1%&&)' airan terikat (bound moisture) adalah kandunan cairan dari suatu !ahan #an !erkesetim!anan tekanan uap kuran dari kesetim!anan cairan murni pada temperatur #an sama' Apa!ila tetap dilakukan proses penerinan maka akan ter"adi kerusakan pada struktur !ahan ( -err#$ 1%%)' airan tak terikat (unbound moisture ) adalah kandunan cairan dalam suatu !ahan #an !erkesetim!anan tekanan uap #an sama denan tekanan uap cairan murni pada temperatur #an sama (re#!al$ 1%81)' edankan #an dise!ut kandunan air kritis adalah kandunan air pada saat akir kecepatan  penerinan konstan (,cKetta$ 1%83)'

am!ar 1' ipe/ipe Kandunan Air (re#!al$1%81) -ada proses penerinan ter"adi trans.er panas dan trans.er masa secara simultan' -ada proses trans.er masa ter"adi perpindahan massa air dari dalam menu"u ke permukaan !ahn kemudian ter"adi trans.er massa antar .ase dimana air akan mendi.usi ke udara kerin' edankan pada proses trans.er   panas ter"adi secara konduksi didalam !ahan dan trans.er panas antar .ase secara koneksi dan radiasi  pada permukaan !ahan #an dikerinkan' -ada proses penerinan dikenal adan#a suhu !ola !asah (wet bulb temperature) dan suhu !ola kerin (dry bulb temperature)' uhu !ola !asah adalah suhu kesetim!anan dinamis dimana la"u trans.er panas ke permukaan oleh peristiwa radiasi dan koneksi setim!an denan denan la"u trans.er panas men"auhi permukaan' uhu !ola kerin dari campuran udara uap adalah suhu dari campuran udara uap #an ditentukan denan meletakkan termometer dalam campuran udara uap hina mencapai keadaan setim!an atau le!ih dikenal se!aai suhu linkunan' Kecepatan penerinan suatu !ahan dipenaruhi oleh si.at !ahan dan kondisi operasi  penerinan' i.at !ahan meliputi luas permukaan !ahan$ kandunan cairan !ahan$ !entuk !ahan$  porositas !ahan di.usiitas air dalam !ahan$ iskositas dan rapat massa .luida' Kondisi operasi #an men"adi aria!le penerinan terdiri dari kecepatan aliran as penerin$ suhu dan tekanan operasi$ kelem!a!an udara$ arah aliran udara penerin dan waktu penerinan' -ada suatu !ahan #an dikenai proses penerinan akan diperoleh data/data kandunan air (5) dan waktu penerinan (t) 6u!unan antara kadar air denan waktu penerinan dapat diam!arkan se!aai !erikut'

am!ar 2' 6u!unan Antara kadar cairan (7) dan waktu (t) (-err#$1%81) Dari am!ar diatas dapat diketahui !ahwa kura terdiri dari tia !aian$ atau apa!ila diamati menurut waktu ter!ai atas tia periode$ #aitu pen#esuaian awal (AB)$ periode kecepatan penerinan konstan (B) dan periode akhir penerinan (D)' 6u!unan antara kandunan air (7) dan waktu (t) dapat dikem!ankan men"adi perhitunan kecepatan penerinan ()' -erhitunan dilakukan denan menhitun aris sinun atau radien  pada periode waktu tertentu' 6u!unan antara kecepatan penerinan denan kadar air dapat diam!arkan seperti pada am!ar 3'

am!ar 3' 6u!unan antara Kecepatan -enerinan dan Kandunan Air (re#!al$1%81) am!ar 3 menun"ukan !ahwa pada umumn#a kecepatan penerinan suatu !ahan ter!ai dalam empat  peroide$ #aitu* ► Initial adjustment $ #aitu periode awal dimana kecepatan penerinan naik atau turun denna cepat' ► Constan rate$ #aitu periode dimana panas #an keluar dari sekelilin permukaan penerinan sama denan panas #an diserap !ahan sehina kecepatan penerina tetap' ► Unsaturated surface drying $ #aitu periode dimana kecepatan penerinan turun secara linier' ► Internal movement of moisture control $ #aitu periode dimana kecepatan penerinan turun secara ta"am atau tidak !eraturan (r#!all$1%81) 6u!unan antara kecepatan penerinan denan waktu penerinan dapat diam!ar seperti am!ar 4'

am!ar 4' 6u!unan Kecepatan -enerinan () denan 9aktu -enerinan (t) (-err#$1%84) ,acam/macam alat penerin * 1)

Batch ra# Dr#er (Batch Dr#in)

,etode !atch merupakan metode tra# dr#in #an palin sederhana' ra# dr#erterdiri dari !ilik   pemanasan #an ter!uat dari ka#u atau loam/loam tertentu' ra#:kolom #an telah dimasukkan material #an inin dikerinkan kemudian di letakkan secara !ersusun dalam kolom' etelah ruanan ditutup$ maka udara panas dialirkan ke dalam ruan pemanas hina semua !ahan men"adi kerin' ;dara panas #an masuk dari se!elah !awah ruan men#e!a!kan material #an ada kolom #an palin !awah men"adi #an palin pertama kerin' etelah tenat waktu tertentu$ tra# akan dikeluarkan dan material #an telah kerin diam!il' ,aterial lain #an inin dikerinkan dimasukkan dan prosedur ter"adi !erulan/ulan' 2)

olar Dr#er (ontinuous Dr#in) olar dr#in merupakan metode penerinan #an saat ini serin diunakan untuk  menerinkan !ahan/!ahan makanan hasil panen' ,etode ini !ersi.at ekonomis pada skala  penerinan !esar karena !ia#a operasin#a le!ih murah di!andinkan denan penerinan denan mesin' -rinsip dari solar dr#in ini adalah penerinan denan menunakan !antuan sinar matahari' -er!edaan dari penerinan denan sinar matahari !iasa adalah solar dr#in di!antu denan alat

sederhana sedemikian rupa sehina penerinan #an dihasilkan le!ih e.ekti.' ,etode solar dr#in serin diunakan untuk menerinkan padi' amun karena pada prinsipn#a penerinan adalah untuk  menurani "umlah air (kelem!a!an) !ahan$ maka metode ini "ua !isa diaplikasikan untuk !ahan makanan lain' ara ker"a solar dr#er adalah se!aai !erikut* Bahan #an inin dikerinkan dimasukkan ke dalam !ilik #an !erada pada ketinian tertentu dari  permukaan tanah' ;dara sekitar masuk melalui saluran #an di!uat le!ih rendah daripada !ilik   pemanasan dan secara otomatis terpanaskan oleh sinar matahari secara koneksi pada saat udara terse!ut menalir menu"u !ilik pemanasan' ;dara #an telah terpanaskan oleh sinar matahari kemudian masuk kedalam !ilik pemanas dan memanaskan !ahan makanan' -enerinan !ahan makanan "adi le!ih e.ekti. karena pemanasan #an ter"adi !erasal dari dua arah$ #aitu dari sinar  matahari secara lansun (radiasi) dan aliran udara panas dari !awah (koneksi)' 3)

pra# Dr#er (ontinuous Dr#in)

 ,etode menerinan spra# dr#in merupakan metode penerinan #an palin !an#ak diunakan dalam industri terutama industri makanan' ,etode ini mampu menhasilkan produk dalam !entuk   !u!uk atau ser!uk dari !ahan/!ahan seperti susu$ !uah !uahan$ dll' Baian/!aian dari unit spra# dr#er* < < < < < < <

.eed pump atomi=er  -emanas uap (air heater) -endispersi udara (air disperse) dr#in cham!er  recoer# powder s#stem pem!ersih udara keluaran

ara ker"a spra# dr#er adalah se!aai !erikut* -ertama/tama seluruh air dari !ahan #an inin dikerinkan$ diu!ah ke dalam !entuk !utiran/  !utiran air denan cara diuapkan menunakan atomi=er' Air dari !ahan #an telah !er!entuk tetesan/ tetesan terse!ut kemudian di kontakan denan udara panas' -eristiwa penontakkan ini men#e!a!kan air dalam !entuk tetesan/tetesan terse!ut menerin dan !eru!ah men"adi ser!uk' elan"utn#a proses

 pemisahan antara uap panas denan ser!uk dilakukan denan c#clone atau pen#arin' etelah di  pisahkan$ ser!uk kemudian kem!ali diturunkan suhun#a sesuai denan ke!utuhan produksi' 4)

>otar# Dr#er  -enerin rotar# dr#er !iasa diunakan untuk menerinkan !ahan #an !er!entuk !u!uk$ ranula$ umpalan partikel padat dalam ukuran !esar' -emasukkan dan peneluaran !ahan ter"adi secara otomatis dan !erkesinam!unan aki!at erakan i!rator$ putaran lu!an umpan$ erakan  !erputar dan a#a raitasi' um!er panas #an diunakan dapat !erasal dari uap listrik$ !atu!ara$ min#ak tanah dan as' De!u #an dihasilkan dikumpulkan oleh scru!!er dan penankap air  elektrostatis (Anonim$ 200%)' ecara umum$ alat rotar# dr#er terdiri dari se!uah silinder #an !erputar di atas se!uah !earin denan kemirinan #an kecil menurut sum!u horisontal$ rotor$ udan pirin$ perankat transmisi$ perankat  pendukun$ cincin meterai$ dan suku cadan lainn#a'' -an"an silinder !iasan#a !erariasi dari 4 sampai le!ih dari 10 kali diametern#a (!erariasi dari 0$3 sampai 3 m)' Feed padatan dimasukkan dari salah satu u"un silinder dan karena rotasi$ penaruh ketinian dan slope kemirinan$ produk keluar  dari salah satu u"unn#a (umari$ A dan -urwanto A'$ 200&)' -enerin putar ini dipanaskan denan kontak lansun as denan =at padat atau denan as panas #an menalir melalui mantel luar$ atau denan uap #an kondensasi di dalam seperankat ta!un lonitudinal #an dipasankan pada  permukaan dalam selonson' )

&)

pra# dr#er 

-enerinan semprot atau spra# dr#in merupakan "enis penerinan tertua dan serin dipakai dalam industr# .armasi' ara ini diunakan untuk menu!ah pasta$ !u!ur atau cairan denan iskositas rendah men"adi padatan kerin' -enerinan denan cara ini mampu meminimalisir  interupsi karena selama !ahan cair #an akan dikerinkan tersedia$ maka proses penerinan akan tetap !er"alan secara kontin#u dan produk !erupa padatan kerin akan terus ter!entuk' Dalam !e!erapa kasus$ penerinan menunakan cara ini dapat !eroperasi selama !ulan tanpa perlu dihentikan' -roses penerinan semprot !erlansun dalam waktu #an sanat sinkat$ han#a !e!erapa milidetik  hina !e!erapa detik terantun "enis peralatan dan kondisi penerinan' 6al ini mem!eri keuntunan !ai !ahan #an sensiti. terhadap panas' elain itu menurani resiko ter"adin#a korosi

dan a!rasi karena minimn#a waktu kontak antara peralatan denan !ahan #an dikerinkan' -enerinan denan cara ini sanat cost/e.ectie terutama untuk produk dalam "umlah !esar selain  !isa dioperasikan secara automatis denan !antuan komputer' Keter!atasan penerinan denan cara ini ialah tak dapat diunakan untuk menhasilkan produk ranul kerin !erukuran rata/rata diatas 200 ?m' @)

Fluidi=ed !ed dr#er  Fluidi=ed !ed dr#er adalah sistem penerinan #an diperutukan !ai !ahan !er!o!ot relati. rinan$ misaln#a ser!uk dan anular' -rinsipn#a !ahan #an akan dikerinkan dialiri denan udara panas #an terkontrol denan olume dan tekanan tertentu$ selan"utn#a !ai !ahan #an telah kerin karena !o!otn#a sudah le!ih rinan akan keluar dari ruan penerinan menu"u siklon untuk  ditankap dan dipisahkan dari udara$ namun !ai !ahan:material #an halus akan ditankap oleh  pulse"et !a .ilter' ocok diunakan untuk ser!uk$ !utiran$ alomerat$ dan pelet denan ukuran  partikel rata/rata normal antara &0 dan &'000 mikron' Kele!ihan metode ini ialah perpindahan panas dan kontrol terhadap ukuran partikeln#a le!ih !aik serta pencampuran #an le!ih e.isien'

)

acuum Dr#ers

akum ialah proses menhilankan air dari suatu !ahan$ !ersama denan penunaan  panas maka akum dapat men"adi suatu metode penerinan #an e.ekti.' -enerinan dapat dicapai dalam suhu #an le!ih rendah sehina le!ih hemat eneri' ,etode ini cocok untuk menerinkan  !ahan #an sensiti. terhadap panas atau !ersi.at olatil karena waktu penerinann#a #an sinkat' Kele!ihan #an lain dari penerinan menunakan akum ialah dapat diunakan untuk  menerinkan !ahan #an tak !isa dikerinkan "ika terdapat kehadiran air' istem ini terdiri dari ruan akum (!isa stationer atau !erputar)$ pompa denan katup dan aue serta sum!er panas' -roses  penerinan akum serin meli!atkan !e!erapa lankah penerapan panas dan akum' ,enurani tekanan pada permukaan cairan akan mem!uat cairan terse!ut menuap tanpa perlu diikuti kenaikan suhu' Ada dua tipe penerin akum$ #aitu Dou!le cone >otar# acuum Dr#er dan #lindrical shell rotar# acuum dr#er' -ada Dou!le cone >otar# acuum Dr#er ruan penerin dipasan pada poros #an !erputar' -roses penerinan meli!atkan pemusinan dari ruan cham!er #an memunkinkan

erakan "atuh turun' -ada #lindrical shell rotar# acuum dr#er$ di dalam ruan penerin dipasani denan alat pemusin untuk mencampur dan menaduk' ipe ini diunakan !iasan#a untuk produksi  !atch dalam "umlah !esar' 8)

Flash dr#ers

Flash Dr#er adalah se!uah instalasi alat penerin #an diunakan untuk menerinkan adonan

!asah

denan

mendisintreasikan

adonan

terse!ut

kedalam

!entuk

ser!uk

dan

menerinkan#a denan menalirkan udara panas secara !erkelan"utan' -roses penerinan #an ter"adi di Flash dr#er !erlansun denan sanat cepat' kaan secara instan' eperti asal katan#a .lashC #an !erarti kilat' ,aka alat ini menerinkan !ahan #an dikerinkan denan sanat cepat$ dalam hitunan milisekon' Flash Dr#er cocok diunakan untuk menerinkan !ahan #an sensiti. terhadap  panas'Flash Dr#er tidak cocok diunakan untuk material #an dapat men#e!a!kan erosi pada alat dan  !ermin#ak' %)

onduction Dr#ers

onduction Dr#ers dapat menerinkan solutions$ !u!ur$ pasta$ dan !utiran #an menandun  pimen$ lempun$ !ahan kimia$ !atu !ara halus$ dan aram/aram$ serta dapat "ua diunakan untuk  waktu retensi #an relati. sinkat' Dr#er atau penerin menendalikan kecepatan penerinan dan menontrol waktu retensi' idak seperti pada sistem lain penerinan denan onduction Dr#ers menunakan suhu #an rendah' Kapasitas penerin dan kiner"a terantun pada area perpindahan panas #an tersedia dan kondisi operasi untuk produk tertentu' 9aktu penerinan dapat denan mudah

disesuaikan dalam penerin terse!ut' -erpindahan panas secara konduksi men"amin penuapan dan  penerinan' 10) ra# dr#er 

-enerin talam diunakan untuk menerinkan !ahan/!ahan #an tidak !oleh diaduk denan cara termal$ sehina didapatkan hasil !erupa =at padat #an kerin'-enerin talam serin diunakan untuk la"u produksi kecil ' -rinsip Ker"a -enerin ini dapat !eroperasi dalam akum dan denan pemanasan tak lansun' ;ap dari =at  padat dikeluarkan denan e"ector atau pompa akum'-enerinan denan sirkulasi udara men#ilan lapisan =at padat memerlukan waktu sanat lama dan siklus penerinanpan"an#aitu 4/8 "am per  tumpak'selain itu dapat "ua diunakan sirkulasi tem!us$ tetapi tidak ekonomis karena pemendekan siklus penerinan tidak akan menurani !ia#a tenaaker"a #an diperlukan untuk setiap tumpak' 11)

Drum dr#er 

erdiri dari ulunan loam panas #an !erputar' -ada !aian luar ter"adi penuapan lapisan tipis =at cair atau lumpur untuk dikerinkan' -adatan kerindikeluarkan dari ulunan #an  putarann#a le!ih diperlam!at' Drum dr#er sanatcocok untuk penananan lumpur atau padatan #an  !er!entuk pasta atau suspensiserta untuk !ermacam/macam larutan' Baian drum !er.unsi se!aai suatueaporator' Be!erapa ariasi dari "enis drum tunal adalah dua drum #an !erputar denan umpan masuk dari atas atau !aian !awah kedua drum terse!ut -rinsip ker"a drum dr#er 

erdiri dari ulunan loam panas #an !erputar' -ada !aian luar ter"adi penuapan lapisan tipis =at cair atau lumpur untuk dikerinkan' -adatankerin dikeluarkan dari ulunan #an  putarann#a le!ih diperlam!at' ara ker"a drum dr#er Alat "enis ini ada #an menunakan satu !uah s ilinder dan ada pula#an menunakan dua !uah silinder se!elah atas' Bahan !asah diisikan denancara men#emprotkann#a secara kontin#u ke permukaan luar silinder se!elah atas'Disampin itu ada "ua #an !er"alan menalirkan !ahan  !asah ke !aian !awahsilinder$ kemudian waktu silinder !erputar$ !ahan !asah terse!ut akan ikutter!awa pada permukaan luar silinder #an !ersuhu tini sehina !ahanmenerin' Bahan !asah #an akan dikerinkan di masukkan ke dalam alat melalui pipa dan dialirkan pada drum #an !erputar' Dindin drum #an panas akan menuapkan air !ahan sehina  !ahan men"adi kerin menurut #andikehendaki' ;ap panas keluar dari alat melalui saluran se!elah atas' edankan !ahan #an telah kerin dilepaskan dari drum denan menunakan pisau kikis#an diatur "arakn#a terhadap drum' Kemudian !ahan kerin ini akan menalir ke !awah dan ditampun denan menunakan wadah #an telah diselesaikan'(Bahri$ 200&)

12) Free=e Dr#in

-rinsip ker"a .ree=e dr#in meliputi pem!ekuan larutan$ menranulasikan larutan #an !eku terse!ut$ menkondisikann#a pada acum ultra/hih denan pemanasan #an sedan sehina menaki!atkan air pada !ahan panan terse!ut akan men#u!lim dan akan menhasilkan produk padat (solid product)'