LAPORANTETAPSO

LAPORAN TETAP

SATUAN OPERASI II

PENGERINGAN ZAT PADAT-2

Oleh :Kelompok 2

Nama anggota : -Astri handayani (061330400290)

-Diah lestari (061330400294)

-Dwi sandi wahyudi (061330400297)

-Intan nevianita (061330400300)

-Nurul agustini (061330400306)

-Ridho tri julian (061330400311)

Kelas : 4KA

Instruktur : Ir. Selastia yuliati, M.Si.

TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

(2015)

PENGERINGAN ZAT PADAT-2

A. Tujuan Percobaan

Untuk mengeringkan bahan padat dengan mengalirkan udara panas dan menentukan laju

alir pengeringan

B. Alat yang digunakan

1. Plate dryer 1 buah

2. Oven 1 buah

3. Termometer bola kering 1 buah

4. Termometer bola basah 1 buah

5. Water batch 1 buah

6. Neraca analitik 1 buah

C. Bahan yang digunakan

1. Potongan kayu

D. Dasar Teori

Drying adalah suatu proses pemisahan sejumlah kecil air atau zat laninya darei bahan

padatan, sehingga mengurangi kandungan sisa air yang masiih terikat pada zat padat tersebut.

Pengeringan ini merupakan salah satu langkah downstream dari suatu proses yang hasilnya

merupakan produk dari proses tersebut.

Pada umumnya pengeringan ini dilakukan pada slurry yang memiliki viscositas yang

sangat tinggi dapat dikeringkan dengan cara mengalirkan udara panas yang tidak jenuh pada

bahan yang akan dikeringkan. Sebagai conth lain adalah pengeringan air pada kayu, kapas,

kertas dan lainnya. Pada bahan tersebut mengandung air yang terikat yaitu air yang ada pada

suatu bahan yang sulit dipisahkan, walaupun sudah dipisahkan tetap ada. Bond dry adalah

suatu bahan yang tidak mengandung zat cair lagi.

Pada proses drying tidak merusak zat atau senyawa yang dikeringkan. Evaporasi

memiliki jumlah air diupakan lebih besar dari tadah medium pembawa air. Sedangkan drying

memiliki jumlah air diuapkan lebih sedikit karena sudah terjadi evaporasi pada awalnya

(untuk mendapatkan yang lebih pekat).

Klasifikasi

Alat pengering dapat diklasifikasikan dalam 3 kelompok:

1. Berdasarkan proses

Proses batch yaitu material dimasukkan ke dalam pengering dan dikeringkan sampai

waktu tertentu yang diinginkan.

Proses continue yaitu materila dimasukkan ke dalam pengering dan bahan kering

diambil secara sinambung.

2. Berdasarkan sistem kontak

Pengeringan adiabatik yaitu bahan bersentuhan langsung dengan media pengering uap

air yang terbentuk dipindahkan oleh udara.

Pengeringan nonadiabatik yaitu perpindahan kalor berlangsung dari suatu medium

diluar penyaring.

Pengering adiabatik dan nonadiabatik yaitu kombinasi antara pengering adiabatik dan

nonadiabatik.

3. Berdasarkan keadaan fisik bahan yang dikeringkan:

Pengering hampa yaitu pengeringan pada tekanan rendah dan proses penguapan

berlangsung cepat.

Pengering beku (freezing drying) yaitu air disublimasikan dari bahan yang dibekukan

sebgai contohnya N2 cair dan seperti silika gel tetapi menjaga bahan tetap beku agar

bahan tidak rusak seperti protein yang rentang terhadap suhu.

Pengeringan dan Aplikasinya

Dalam pengeringan adiabatik zat padat itu bersentuhan dengan gas menurut salah satu cara

berikut:

1. Gas ditiupkan menlintas zat permukaan hamparan atau lembaran zat padat atau

melintas satu atau kedua sisi lembaran atau film sinambung. Proses ini dapat disebut

juga pengeringan dengan sirkulasi silang.

2. Gas yang ditiupkan melalui hamparan zat padat butiran besar yang ditempatkan diatas

awak pendukung.

3. Zat padat disiramkan disiram ke bawah melalui suatu arus gas yang bergerak

perlahan-lahan ke atas, terkadang dalam hal ini terdapat pembawa ikutan yang tidak

dikehendaki dari partikel halus oleh gas.

4. Gas dialirkan melaluizat padat dan dengan kecepatan yang cukup membuat bahan

terfluidisasikan.

5. Zat padat seluruhnya dibawa ikut dengan arus gas kecepatan tinggi dan diangkat

secara pneumatik dari piranti percampuran ke pemisah mekanik.

Pengeringan adiabatik dibedakan menurut zat padatnya itu berkontak dengan permukaan

panas sumber kalor lainnya. Zat padat dihamparkan diatas permukaan bersama dengan

permukaan horizontal, yang stasioner atau bergerak lambat dan dimasak hingga kering.

Sedangkan yang satu lagi yaitu zat padat tersebar diatas permukaan panas biasanya berbentuk

silinder dengan batuan pengaduk.

Ada beberapa Faktor yang berpengaruh terhadap laju pengeringan diantaranya adalah sebagai

berikut:

Sifat fisika dari bahan yang dikeringkan

Pengaturan geometris bahan pada permukaan alat atau media perantara perpindahan

panas

Sifat fisik lingkungan pengering.

Operasi pengeringan zat padat yang mengandung cairan (dalam hal ini air) dapat

dilakukan pada alat-alat pengering dengan udara sebagai media pengeringan. Operasi ini

dapat ditempatkan di dalam alat itu sendiri atau di luar alat pengering. Untuk pekerjaan ini

dicapai tray dryer dengan sumber energi udara panas dari electric heater yang dipasang diluar

alat percobaan, sebagai penghembus udara dipakai blower yang terpasang satu unit dengan

electric heater itu. Alat itu memakai x tray yang nantinya untuk menempatkan zat yang akan

dikeringkan secara batch. Saat pengeringan berlangsung, permukaan kontak antara permukaan

dengan udara yang selalu basah dengan cairan sampai cairan habis teruapkan seluruhnya.

Deskripsi Alat

Alat yang digunakan:

1. Alat Pengering (Rotary Dryer)

2. Alat pemanas sebagai sumber udara panas (electric heater)

Kedua alat ini dihubungkan satu sama alain dengan pipa agar udara panas dapat masuk pada

ruang tray drier. Tray dryer terdiri dari 4 tray yang diisi zat padat yang akan dipanaskan dan

diletakkan di dalam ruang dryer tersebut. Skema alat tersebut sebagai berikut :

Gambar 1. Tray Dryer

Perlengkapan lain yang dibutuhkan:

1. Timbangan yang diteliti

2. Krus porselen lengkap dengan tutup

3. Sendok pengambil sampel

4. Oven atau furnace untuk penguapan air sisa.

http://lab.tekim.undip.ac.id/otk/files/2010/09/32.jpg

Laju Pengeringan Periode Konstan

Selama periode konstan laju pengeringan persatuan luas adalah :

Rc=h (T−Tw )3600

λw kg / jam m2 (persamaan 1)

Bila udara panas mengalir sejajar permukaan zat padat maka koefisien perpindahan panas (h)

adalah :

h = 0,02046 0,8 (persamaan 2)

dimana, h = W/moC

g = kg /jam m2

humid volume udara panas dapat ditaksir dengan persamaan

vh = [2,83 . 10-3 +4,56 .10-3 .H ] T (persamaan 3)

density udara (ρG)

ρG= 1+HVh

kg /m3 (persamaan 4)

kecepatan massa

G = V. ρG kg/ jam m2 (persamaan 5)

Waktu pengeringan selama periode konstan

tc=ms (x1−x2)A Rc

Dasar Teori Tambahan

Bahasa ilmiah pengeringan adalah penghidratan, yang berarti menghilangkan air dari

suatu bahan. Pengeringan adalah suatu peristiwa perpindahan massa dan energi yang terjadi

dalam pemisahan cairan atau kelembaban dari suatu bahan sampai batas kandungan air yang

ditentukan dengan menggunakan gas sebagai fluida sumber panas dan penerima uap

cairan Pengeringan juga dapat berlangsung dengan cara lain yaitu dengan memecahkan ikatan

molekul-molekul air yang terdapat di dalam bahan. Apabila ikatan molekulmolekul air yang

terdiri dari unsur dasar oksigen dan hidrogen dipecahkan, maka molekul tersebut akan keluar

dari bahan. Akibatnya bahan tersebut akan kehilangan air yang dikandungnya. Cara ini juga

disebut pengeringan atau penghidratan. Untuk memecahkan ikatan oksigen dan hidrogen ini,

biasanya digunakan gelombang mikro. Drying merupakan salah satu proses pengambilan

sejumlah cairan yang terkandung didalam suatu bahan (padatan) dengan menggunakan

medium berupa gas atau udara yang dilewatkan melalui bahan tersebut sehingga kandungan

cairan menjadi berkurang karena menguap (Badger,1955).

Drying banyak digunakan dalam berbagai macam industri, baik industri besar maupun

kecil. Tujuan dari proses pengeringan ini berbeda antara lain adalah untuk mengawetkan suatu

bahan, menghilangkan uap beracun, mengurangi biaya pengangkutan, membuat bahan dengan

kandungan air tertentu, membunuh mikroorganisme dalam bahan dan memperingan bahan.

Sebagian besar industri yang menghasilkan produk padatan menggunakan proses drying,

antara lain : Industri pigmen, kertas, polymer, ceramik, kulit, kayu, dan makanan

(McKetta,1983).Proses pengeringan sangat erat hubungannya dengan alat pengering.

Pemilihan alat pengering berdasarkan pertimbangan kondisi operasi, kebutuhan energi, biaya

perawatan, hasil yang diinginkan, kapasitas, bahan yang diolah, jenis sumber energi alat,

efisiensi energi serta pertimbangan-pertimbangan ekonomis (McKetta,1983)

Pengeringan merupakan salah satu proses pengolahan pangan yang sudah lama

dikenal. Tujuan dari proses pengeringan adalah : menurunkan kadar air bahan sehingga bahan

menjadi lebih awet, mengecilkan volume bahan sehingga memudahkan dan menghemat biaya

pengangkutan, pengemasan dan penyimpanan.

Klasifikasi pengering

Pengering yang terdapat di pasaran sangat banyak macam ragamnya. Perbedaan satu

sama lain terutama terletak dalam hal cara memindahkan zat padat di dalam zone pengeringan

dan dalam cara perpindahan kalor. Ada pengering yang beroperasi secara kontinyu

(sinambung) dan ada pula yang secara tumpak (batch). Pada beberapa pengering, zat padatnya

ada yang diaduk tetapi ada pula yang zat padatnya boleh dikatakan tidak diaduk. Untuk

mengurangi suhu pengeringan, beberapa pengering beroperasi dalam vakum. Beberapa

pengering dapat menangani segala macam jenis bahan, tetapi ada pula yang sangat terbatas

dalam hal umpan yang dapat ditanganinya

Prinsip Dasar Pengeringan

Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas danpindah

massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama-tama panas harus ditransfer dari

medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk

harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut

aliran fluida dimana cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses

pengeringan berlangsung.

Jadi panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui

berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air

yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang dikeringkan dan cara

pemanasan yang digunakan. Dengan sangat terbatasnya kadar air pada bahan yang telah

dikeringkan, maka enzim-enzim yang ada pada bahan menjadi tidak aktif dan

mikroorganisme yang adapada bahan tidak dapat tumbuh.

Di samping itu enzim tidak mungkin aktif pada bahan yang sudah dikeringkan, karena

reaksi biokimia memerlukan air sebagai medianya. Berdasarkan hal tersebut, berarti kalau kita

bermaksud mengawetkan bahan melalui proses pengeringan, maka harus diusahakan kadar air

yang tertinggal tidak mungkin dipakai untuk aktivitas enzim dan mikroorganisme. Mekanisme

keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut:

- Air bergerak melalui tekanan kapiler.

- Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan.

- Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan permukaan

komponen padatan dari bahan.

- Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap.

Faktor-faktor yang berpengaruh dalam kecepatan pengeringan tersebut adalah:

a. Luas Permukaan

Air menguap melalui permukaan bahan, sedangkan air yang ada di bagian tengah akan

merembes ke bagian permukaan dan kemudian menguap. Untuk mempercepat pengeringan

umumnya bahan pangan yang akan dikeringkan dipotong-potong atau di iris-iris terlebih dulu.

Hal ini terjadi karena: (1) pemotongan atau pengirisan tersebut akan memperluas permukaan

bahan dan permukaan yang luas dapat berhubungan dengan medium pemanasan sehingga air

mudah keluar, (2) potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak dimana

panas harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan kecil juga akan mengurangi

jarak melalui massa air dari pusat bahan yang harus keluar ke permukaan bahan dan

kemudian keluar dari bahan tersebut

.

b. Perbedaan Suhu dan Udara Sekitarnya

Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan makin

cepat pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula penghilangan air dari bahan.

Air yang keluar dari bahan yang dikeringkan akan menjenuhkan udara sehingga

kemampuannya untuk menyingkirkan air berkurang. Jadi dengan semakin tinggi suhu

pengeringan maka proses pengeringan akan semakin cepat. Akan tetapi bila tidak sesuai

dengan bahan yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu peristiwa yang disebut "Case

Hardening", yaitu suatu keadaan dimana bagian luar bahan sudah kering sedangkan bagian

dalamnya masih basah.

c. Kecepatan Aliran Udara

Udara yang bergerak dan mempunyai gerakan yang tinggi selain dapat mengambil uap

air juga akan menghilangkan uap air tersebut dari permukaan bahan pangan, sehingga akan

mencegah terjadinya atmosfir jenuh yang akan memperlambat penghilangan air. Apabila

aliran udara disekitar tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan

semakin cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air terbawa dan teruapkan.

d. Tekanan Udara

Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara

untuk mengangkut air selama pengeringan, karena dengan semakin kecilnya tekanan berarti

kerapatan udara makin berkurang sehingga uap air dapat lebih banyak tetampung dan

disingkirkan dari bahan pangan. Sebaliknya jika tekanan udara semakin besar maka udara

disekitar pengeringan akan lembab, sehingga kemampuan menampung uap air terbatas dan

menghambat proses atau laju pengeringan.

Jenis- Jenis Pengeringan

a. Pengeringanan alami

Penjemuran merupakan proses pengeringan yang sederhana dan murah karena sinar matahari

tersedia sepanjang tahun dan tidak memerlukan peralatan khusus.

Sarana utama yang dibutuhkan untuk penjemuran adalah lantai penjemur atau lamporan

berupa lantai semen atau lantai plesteran batubata.

Pengeringan dengan cara penjemuran mempunyai beberapa kelebihan antara lain :

a). tidak memerlukan bahan bakar sehingga biaya pengeringan rendah,

b). dapatmemperluas kesempatan kerja, dan

c). sinar infra merah matahari mampu menembussel-sel bahan.

Sedangkan kekurangannya adalah :

a). suhu pengeringan dan RH tidak dapat dikontrol dengan baik,

b). memerlukan tempat yang luas,

c). Kemungkinan terjadinya susut bobot tinggi karena mungkin ada gangguan ternak

dan burung,

d). hanya dapat berlangsung bila cuaca baik,

e). kebersihan bahan tidak terjamin,

f). waktu pengeringan lama, dan

g). proses pengeringan tidak dapat berjalan secara konstan karena intensitas sinar

matahari tidak tetap.

b. Pengering mekanis

Dibedakan menjadi 2 tipe yaitu 1. pengering adiabatis dimana panas di bawa ke dalam

pengering oleh gas yang panas. Gas memberikan panas kepada air di dalam bahan pangan dan

membawa ke luar uap air yang dihasilkan. Gas panas dapat merupakan hasil pembakaran atau

pemanasan udara. 2.Pengeringan panas melalui permukaan padat dimana panas dipindahkan

melalui suatu plat logam yang juga memebaa produk tersebut. Produk biasanya diletakkan

dalam suatu ruangan hampa dan uap air dikeluarkan dengan suatu pompa hampa. Dalam

beberapa hal produk dikenai udara yang dipakai dan uap air dikeluarkan dengan mengadakan

sirkulasi udara tersebut. Pengering mekanis telah menggunakan teknologi-teknologi untuk

memudahkan pengeringan dengan sebuah alat.

c. Pengering adiabatic Pengering kabinet

Pengering ini terdiri dari suatu ruangan dimana rigen-rigen produk yang dikeringkan

dapat diletakkan di dalamnya. Di dalam pengering yang berukuran besar rigen-rigen

pengering disusun di atas kereta untuk memudahkan penanganannya; didalam unit yang

berukuran kecil, rigen-rigen pengering dapat disusun di atas suatu penyangga yang tetap di

dalam pengering tersebut. Udara dihembuskan dengan menggunakan kipas angin melalui

suatu pemanasan (biasanya koiluap bersirip) dan kemudian menembus rigen-rigen pengering

yang berisi bahan yangdikeringkan.

Berbagai Tipe pengering cabinet pengering kabinet biasanya merupakan pengering

yang paling murah pembuataanya, mudah peneliharaannya, dan sangat luwes penggunaannya.

Pada umumnya pengering ini digunakan untuk penelitian-peneitian dehidrasi sayuran

dan buah-buahan di dalam laboratorium, dan di dalam skala kecil dan digunakan secara

komersial yang bersifat musiman.

d. Pengering Terowongan

Merupakan pengering yang sangat umum digunakan dalam dehidrasi buah-buahan dan

sayuran. Pengering ini dapat mengurangi biaya buruh dan hasil yang seram namun diperlukan

instalasi dan investasi yang sangat besar Prinsip kerjanya adalah bahan diletakkan dalam

kereta yang berisi rigen-rigen panjang terowongan berkisar 35 sampai 50 kaki. Udara panas

dimasukkan melalui rigen searah dengan gerakan produk. Namun dapat juga udara panas di

hembuskan berlawanan dengan gerakan produk hal ini akan menimbulkan produk yang sangat

kering.

e. Pengering Tungku

Pada umumnya pengering ini terdiri dari suatu bangunan bertingkat dua. Lantai atas

tersusun oleh kerai yang bercelah sempit, dimana produk bahan yang akan dikeringkan

dihamparkan diatasnya. Gas yang panas dihasilkan oleh suatu tungku atau perapian yang

berada pada lantai pertama kemudian mengalir melalui produk secara konveksi alami atau

dengan bantuan kipas angin. Bahan harus selalu dibalik dan diaduk, dan untuk mengeringkan

diperlukan waktu yang relatif lama. Pengeringan tungku ini digunakan untuk mengeringkan

produk-produk seperti irisan apel, hop, dan seringkali mengeringkan kentang.

Pemilihan Jenis Alat Pengering

Bentuk bahan yang akan dikeringkan: cair, pasta, sluri, pulp, cairan kental, agregat

besar atau kecil

Sifat bahan: sensitif terhadap oksidasi, peka terhadap suhu, dll

Sifat produk yang diinginkan: bubuk, instan, bentuk tidak berubah

Harga produk akhir: murah, sedang, mahal

E. Prosedur Percobaan

1) Mengeringkan zat padat dengan ukuran tebal tertentu dalam oven selama 2 jam

hingga tidak mengandung air lagi, dinginkan dan timbang beratnya, ini merupakan

massa zat padat kering tulang

2) Merebus zat padat dalam air mendidih ± 15 menit, dinginkan hingga temperatur

runag, timbang beratnya

3) Selisih berat zat padat basah dengan zat padat kering merupakan kadar air awal zat

padat yang akan dikeringkan

4) Menyiapkan alat pengering, menghidupkan blower dan elemen pemanas hingga

temperatur konstan 60oC

5) Mencatat relative humidity temperatur bola basah udara panas masuk ruang

pengering, menentukan dew point udara dengan menggunakan humidity chart

6) Membaca tekanan uap air dari tabel tekanan uap dengan mengguanakan humidity

chart

7) Tekanan uap air pada kondisi ini = tekanan parsial uap air uadara mula-mula

8) Mencatat laju alir udara

9) Menentukan laju alir udara kering masuk ruang pengering dengan menggunakan

persamaan :

10) (Nt-NH2O)x BM merupakan massa udara kering masuk ruang pengering

11) Setiap selang waktu 15 menit catat relative humidity, temperatur udara keluar

runag pengering

12) Mengulangi percobaan diatas untuk tebal material berbeda

13) Laju alir udara dan temperatur pengering selama percobaan dijaga konstan

N H2o

Nt−N H 2O

= PH 2o

Pt−PH 2O

F. Data Pengamatan

Waktu (menit)

Temp. Bola kering (oC)

Temp. Bola basah (oC)

H = kg H2O/kg dry out

0 53 30 0,01715 56 31 0,01830 52 31 0,0245 54 32 0,021560 51 32 0,02275 51 32 0,02290 51 32 0,022

- Temperatur pengeringan = 60oC

- Berat awal sampel 1 = 31,7 grBerat setelah dikeringkan = 25,4 grKadar air = 6,3 gr

- Berat awal sampel 2 = 30,4 grBerat setelah dikeringkan = 27,9 grKadar air = 2,5 gr

G. Perhitungan

a. Mencari nilai air moisture Pada t = 0 menit

Dik = berat awal sampel 1 = 0,0317 kgBerat sampel 1 setelah dikeringkan = 0,0254 kgBerat awal sampel 2 = 0,0304 kgBerat sampel 2 setelah dikeringkan = 0,0279 kg

Sampel 1 = Xt = (0,0317 – 0,0254) kg / 0,0317 kg = 0,1987 kgh2o

kgbahankering

Xo = Xt – X* = 0,1987 – 0,05 = 0,1937 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Xt = (0,0304 – 0,0279) kg / 0,0304 kg = 0,0822 kgh2o

kgbahankering

Xo = Xt – X* = 0,0822 – 0,05 = 0,0772 kgh2o

kgbahankering

Pada t = 15 menit

Dik = v udara kering = 2,5 m/s

Diameter cerobong = 0,021 m

ρ udara = 1,22 kg/m3

Q = v x A

= 2,5 m/s (3,14 x 0,01052) = 8,654 x 10-4m3/s

Berat udara kering/jam= Q x ρ udara

= 8,654 x 10-4m3/s x 1,22 kg/m3

= 1,055 x 10-3kg/s x (3600 s/ 1 jam)

= 3,801 kg/jam

Berat udara kering = 3,801 kg/jam (1 jam / 60 menit) x 15 menit

= 0,9502 kg

Kg H2O = H x Berat udara kering

= 0,018 kg h2o/kg udara kering x 0,9502 kg udara kering

= 0,0171 kg H2O

Sampel 1 = Y1 = 0,0317 kg – 0,0171 kg = 0,0146 kg

XtY1 = (Y1 – S11)/S11 = (0,0156 – 0,0254) / 0,0254 = -0,4252 kgh2o

kgbahankering

XY1= XtY1 – X* = -0,4252 – 0,05 = -0,4752 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Y2 = 0,0304 kg – 0,0171 kg = 0,0133 kg

XtY2 = (Y2 – S22)/S22 = (0,0133 – 0,0279) / 0,0279 = -0,5232 kgh2o

kgbahankering

XY2= XtY2 – X* = -0,5232 – 0,05 = -0,5732 kgh2o

kgbahankering

Pada t = 30 menit

Dik = Berat udara kering/jam= 3,801 kg/jam

H = 0,02 kg h2o/kg udara kering

Berat udara kering = 3,801 kg/jam (1jam/60menit) x 30 menit

= 1,9005 kg



= 0,038 kg H2O

Sampel 1 = Y1 = 0,0317 kg – 0,038 kg = -0,0063 kg

XtY1 = (Y1 – S11)/S11 = (-0,0063 – 0,0254) / 0,0254 = -1,248 kg h2o

k g bahankering

XY1= XtY1 – X* = -1,248 – 0,05 = -1,298 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Y2 = 0,0304 kg – 0,038 kg = -0,0076 kg

XtY2 = (Y2 – S22)/S22 = (-0,0076 – 0,0279) / 0,0279 = -1,2724 kgh2o

kgbahankerin g

XY2= XtY2 – X* = -1,2724 – 0,05 = -1,3224 kgh2o

kgbahankering

Pada t = 45 menit




= 2,8507 kg



= 0,0613 kg H2O

Sampel 1 = Y1 = 0,0317 kg – 0,0613 kg = -0,0296 kg

XtY1 = (Y1 – S11)/S11 = (-0,0296 – 0,0254) / 0,0254 = -2,1653 kgh2o

kgbahankering

XY1= XtY1 – X* = -2,1653 – 0,05 = -2,2153 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Y2 = 0,0304 kg – 0,0613 kg = -0,0309 kg

XtY2 = (Y2 – S22)/S22 = (-0,0309 – 0,0279) / 0,0279 = -2,1075 kgh2o

kgbahankering

XY2= XtY2 – X* = -2,1075 – 0,05 = -2,1575 kgh2o

kgbahankering

Pada t = 60 menit




= 3,801 kg



= 0,0836 kg H2O

Sampel 1 = Y1 = 0,0317 kg – 0,0836 kg = -0,0519 kg

XtY1 = (Y1 – S11)/S11 = (-0,0519 – 0,0254) / 0,0254 = -3,0433 kgh2o

kgbahankering

XY1= XtY1 – X* = -3,0433 – 0,05 = -3,0933 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Y2 = 0,0304 kg – 0,0836 kg = -0,0532 kg

XtY2 = (Y2 – S22)/S22 = (-0,0532 – 0,0279) / 0,0279 = -2,9068 kgh2o

kgbahankering

XY2= XtY2 – X* = -2,9068 – 0,05 = -2,9568 kgh2o

kgbahankering

Pada t = 75 menit




= 4,7512 kg



= 0,1045 kg H2O

Sampel 1 = Y1 = 0,0317 kg – 0,1045 kg = -0,0728 kg

XtY1 = (Y1 – S11)/S11 = (-0,0728 – 0,0254) / 0,0254 = -3,8661 kgh2o

kgbahankering

XY1= XtY1 – X* = -3,8661 – 0,05 = -3,9161 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Y2 = 0,0304 kg – 0,1045 kg = -0,0741 kg

XtY2 = (Y2 – S22)/S22 = (-0,0741 – 0,0279) / 0,0279 = -3,6559 kgh2o

kgbahankering

XY2= XtY2 – X* = -3,6559 – 0,05 = -3,7059 kgh2o

kgbahankering

Pada t = 90 menit




= 5,7015 kg



= 0,1254 kg H2O

Sampel 1 = Y1 = 0,0317 kg – 0,1254 kg = -0,0937 kg

XtY1 = (Y1 – S11)/S11 = (-0,0937 – 0,0254) / 0,0254 = -4,6889 kgh2o

kgbahankering

XY1= XtY1 – X* = -4,6889 – 0,05 = -4,7389 kgh2o

kgbahankering

Sampel 2 = Y2 = 0,0304 kg – 0,1254 kg = -0,095 kg

XtY2 = (Y2 – S22)/S22 = (-0,095 – 0,0279) / 0,0279 = -4,405 kgh2o

kgbahankering

XY2= XtY2 – X* = -4,405 – 0,05 = -4,455 kgh2o

kgbahankering

b. Mencari Vh

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( H ) T

- Padat t = 0

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,017 ) 333 oK

= 0,9678

- Padat t = 15

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,018 ) 333 oK

= 0,9697

- Padat t = 30

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,02 ) 333 oK

= 0,9742

- Padat t = 45

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,0215 ) 333 oK

= 0,9750

- Padat t = 60

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,022 ) 333 oK

= 0,9757

- Padat t = 75

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,0215 ) 333 oK

= 0,9757

- Padat t = 90

Vh = ( 2,83 x 10 -3 + 4,56 x 10-3 ( 0,0215 ) 333 oK

= 0,9757

c. Mencari ρg (densitas udara) dan Harga G

ρg = 1+HVh

kg / m

3

G = v . ρg kg / jam m

2

Asumsi V = 1,02 m / jam

- Pada t = 0

ρg = 1+0,0170,9678

kg / m

3

= 1,0508 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0508

= 1,0718 kg / jam m2

- Pada t = 15

ρg = 1+0,0180,9697

kg / m

3

= 1,0498 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0498

= 1,0707 kg / jam m2

- Pada t = 30

ρg = 1+0,0210,9742

kg / m

3

= 1,0480 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0480

= 1,0690 kg / jam m2

- Pada t = 45

ρg = 1+0,0215

0,9750 kg

/ m3

= 1,0476 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0476

= 1,0686 kg / jam m2

- Pada t = 60

ρg = 1+0,0220,9757

kg / m

3

= 1,0474 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0474

= 1,0684 kg / jam m2

- Pada t = 75

ρg = 1+0,0220,9757

kg / m

3

= 1,0474 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0474

= 1,0684 kg / jam m2

- Pada t = 90

ρg = 1+0,0220,9757

kg / m

3

= 1,0474 kg

/ m3

G = 1,02 x 1,0474

= 1,0684 kg / jam m2

d. Mencari h ( heat transfer )

h = 0,0204 ( G ) 0,8

- Pada t = 0

h = 0,0204 (1,0718) 0,8

= 0,02156

- Pada t = 15

h = 0,0204 ( 1,0707 ) 0,8

= 0,02154

- Pada t = 30

h = 0,0204 ( 1,0690 ) 0,8

= 0,02152

- Pada t = 45

h = 0,0204 ( 1,0686 ) 0,8

= 0,02151

- Pada t = 60

h = 0,0204 ( 1,0684 ) 0,8

= 0,0215

- Pada t = 75

h = 0,0204 ( 1,0684 ) 0,8

= 0,0215

- Pada t = 90

h = 0,0204 ( 1,0684 ) 0,8

= 0,0215

e. Mencari interpolasi λw

- 31

y = y + x−x1x2−x 1

( y2 – y1 )

= 2625,4 + 31−3035−30

( 2631,6 – 2625,4 )

= 2626, 2857

- 32

y = y + x−x1x2−x 1

( y2 – y1 )

= 2625,4 + 32−3035−30

( 2631,6 – 2625,4 )

= 2627, 84

f. Mencari Rc ( laju pengeringan )

Rc = h (T−Tw )3600

λw

- Pada t = 0

Rc = 0,02156 (60 –30 ) 3600

2625,4

= 0,8869 kg / jam m2

- Pada t = 15

Rc = 0,02154 (60 –31 ) 3600

2626,2857

= 0,8558 kg / jam m2

- Pada t = 30

Rc = 0,02152 (60 – 31 )3600

2626,2857

= 0,8554 kg / jam m2

- Pada t = 45

Rc = 0,02151 (60 – 32 )3600

2627,84

= 0,825 kg / jam m2

- Pada t = 60, 75, 90

Rc = 0,0215 (60– 32 ) 3600

2627,84

= 0,8247 kg / jam m2

g. Mencari Tc

Tc = MwA .Rc

- Untuk sampel 1 = (31,7 – 25,4) gr

= 6,3 gr

= 6,3 x 10 -3 kg

- Untuk sampel 2 = (30,4 – 27,9) gr

= 2,5 gr

= 2,5 x 10 -3 kg

- Pada t = 0

Sampel 1 = Tc = MwA .Rc

= 6,3 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8869

= 20,53 jam


= 2,5 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8869

= 8,14 jam

- Pada t = 15

- Sampel 1 = Tc = MwA .Rc

= 6,3 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8 55 8

= 21,27 jam

- Sampel 2 = Tc = MwA .Rc

= 2,5 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8 55 8

= 8,4428 jam

- Pada t = 30


= 6,3 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8554

= 21,28 jam


= 2,5 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8554

= 8,4468 jam

- Pada t = 45


= 6,3 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8 2 5

= 22,0704 jam


= 2,5 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8 2 5

= 8,75 jam

- Pada t = 60, 75, 90


= 6,3 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8247

= 22,0784 jam


= 2,5 x10−3

3,46 x10−4 x 0,8247

= 8,76 jam

H. Analisa Percobaan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa dalam pengeringan zat

padat yang berarti pemisahan sejumlah kecil zat cair atau air pada bahan padat. Pada

percobaan ini zat padat yang akan dikeringkan berupa kayu berukuran tipis dan tebal.

Pengeringan zat padat atau drying ini dilakukan untuk menguraikan kadar sisa air yang masih

terikat pada kayu yang basah/lembab.

Pengeringan zat padat dilakukan dengan mengalirkan udara yang masuk ke dalam

ruang pengering lalu dipanaskan oleh heater, udara panas inilah yang akan dialirkan oleh

blower yang bersumber dari listrik dan udara panas tersebut yang mengeringkan bahan padat.

Dalam hal inilah pngeringan yang dilakukan termasuk pengeringan adiabatik dimana bahan

padat bersentuhan langsung dengan gas panas sebagai media pengering.

Dari percobaan ini didapat data yaitu kadar air dengan mengurangi massa kayu yang

direbus, sehingga didapat total moisture. Sedangkan laju periode pengering konstan didapat

berdasarkan perhitungan sebesar 0,8247 kg

jam.m2

I. Kesimpulan

Laju pengeringan dapat di pengaruhi oleh temperature, ukuran sampel dan jenis

sampel.

Apabila temperature tinggi maka waktu yang dibutuhkan untuk pengeringan suatu

sampel sedikit .

Laju periode pengeringan konstan sebesar 0,8247 kg

jam .m2

DAFTAR PUSTAKA

Tim Lab Satuan Operasi 2. 2014.”Petunjuk praktikum Satuan Operasi 2 (Pengeringan

Zat Padat) “ . Politeknik Negeri Sriwijaya : Palembang

http://eprints.undip.ac.id/3272/1/makalah seminar. Ahmad Banadip.pdf

Perry’s Chemical Engineering Handbook 7th. Edition

http://id.wikipedia.org/wiki/pengeringan

http://btagalerry.blogspot.com/2010/02/blog-spot_12.html?m=1

http://btagalerry.blogspot.com/2010/02/blog-spot_12.html?m=1

http://id.wikipedia.org/wiki/pengeringan

http://eprints.undip.ac.id/3272/1/makalah%20seminar.%20Ahmad%20Banadip.pdf

Documents

LAPORANTETAPSO