TUGAS SATUAN OPERASI DAN PROSES

KELAS L

DOSEN PENGAMPU: ARIE FEBRIANTO MULYADI, STP, MP.

“EVAPORASI”

Oleh :

IRWAN BAJRI 115101000111017

AHMAD KHOIRUL ANWAR 115101000111019

EVYANNA L. SIMANUNGKALIT 115101001111019

MUH. TAUFIQURRAHMAN 115101007111003

BUDIAR RAHAYUNING P. 115101007111005

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2013

1. Evaporasi1.1 Definisi

Evaporasi adalah proses penguapan daripada liquid (cairan) dengan

penambahan panas. Suatu penghantaran panas pada “cairan mendidih” yang banyak

terjadi dalam industri pengolahan adalah evaporasi. Uap dari larutan yang mendidih

dihilangkan dan larutan tang tertinggal mempunyai konsentrasi lebih tinggi dari

semula. Panas pada evaporasi dapat disuplai dengan berbagai cara, misalnya secara

alami dan penambahan steam. Proses evaporasi ini adalah kebalikan dari

kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara

berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.Evaporasi

merupakan suatu proses penguapan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan

larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Tujuan dari evaporasi itu

sendiri yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah

menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi ,

pelarutnya adalah air. Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi

sisa penguapan adalah zat cair, kadang-kadang zat cair yang sangat viskos, dan

bukan zat padat. Begitu pula, evaporasi berbeda dengan distilasi, karena disini

uapnya biasanya komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran,

dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya menjadi fraksi-

fraksi. Biasanya dalam evaporasi, zat cair pekat itulah yang merupakan produk yang

berharga dan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang.

1.2 Prinsip Kerja

Evaporasi menghilangkan sebagian air dari bahan pangan cair dengan cara

pemanasan.

1.3 Fungsi

Aplikasi utama proses evaporasi dalam industry pangan dilakukannya

bertujuan:

a. Untuk pengentalan awal suatu bahan cair sebelum dilakukan proses

pengolahan selanjutnya, misalnya sebelum dilakukan spray drying,

drum drying, kristalisasi.

b. Mengurangi volume cairan untuk mengurangi biaya penyimpanan,

pengangkutan dan pengemasan.

c. Menurunkan Aw (Activity Water) dengan meningkatkan kandungan

bahan padat dalam bahan untuk membantu pengawetan, misalnya

dalam pembuatan susu kental. Keadaan yang akan dijumpai selama

evaporasi dapat bermacam-macam. Cairan yang akan diuapkan

mungkin lebih kental sehingga sulit mengalir. Mungkin juga terjadi

pengendapan yang membentuk kerak pada permukaan pemanas,

terjadi pembentukan buih, kenaikan titik didih atau terjadi kerusakan

karena suhu tinggi. Selama evaporasi berlangsung sisa cairan akan

lebih pekat menyebabkan titik didih cairan menjadi naik, bila sumber

panas masih tetap. Kenaikan titik didih ini akan menurunkan

kecepatan pindah panas. Demikian pula viscositas cairan juga

meningkat, yang akan menaikan koefisien pindah panas dan

memperlambat pendidihan.

1.4 Penerapan Evaporasi

Proses evaporasi digunakan dalam beberapa proses industri, misalnya pada

proses persiapan susu sebelum pengeringan dalam spray dryer, industri garam,

industri gula untuk mempersiapkan gula sebelum proses pengkristalan,

mengentalkan larutan sehingga pada pendinginan kristal-kristal gula akan terbentuk

dan dipisahkan, pembuatan pasta tomat dari evaporasi air juice tomat, dan

pembuatan sari buah.

2. Evaporator

Evaporator merupakan salah satu alat yang sering digunakan dalam proses

perindustrian. Evaporator adalah alat yang digunakan untuk mengevaporasi larutan.

Evaporator adalah alat yang banyak digunakan dalam industri kimia untuk

memekatkan suatu larutan. Terdapat banyak tipe evaporator yang dapat digunakan

dalam industri kimia. Umumnya evaporator dioperasikan pada kondisi vakum untuk

menurunkan temperatur didih larutan. Cara lain untuk menurunkan temperatur

didih larutan adalah dengan mengalirkan gas inert (udara) panas yang berfungsi

untuk menurunkan tekanan parsial uap, sehingga menurunkan temperatur didih

larutan. Hal ini menggantikan prinsip evaporasi secara vakum yang memungkinkan

penguapan dengan temperatur rendah. Namun sistem vakum memerlukan biaya

tinggi, ada cara lain untuk menurunkan temperatur penguapan yaitu dengan cara

menurunkan tekanan parsial uap air didalam fase gas dengan cara pengaliran udara.

Untuk memekatkan larutan yang peka terhadap panas diperlukan alat dengan waktu

kontak yang singkat dan pemanasan dengan temperatur yang tidak terlalu tinggi,

dalam hal ini digunakan falling film evaporator. Karena waktu kontak sangat pendek

cairan tidak mengalami pemanasan berlebihan selama mengalir melalui evaporator

serta dibutuhkan driving force perbedaan temperatur yang rendah, dengan pressure

drop yang rendah. Tiga bagian pentingpada evaporator adalah Penukar panas,

kedua Bagian penguapan tempat bahan cair dididihkan dan diuapkan, ketiga Alat

pemisah, tempat uap meninggalkan bahan cair keluar ke alat pengembun atau ke

peralatan lain .

Evaporator mempunyai berbagai macam jenis. Jika kita melihat dari

penggunaan evaporator itu sendiri, terdapat tiga metode yang biasa digunakan. Yang

pertama bila kita hanya menggunakan satu evaporator saja, uap dari zat cair yang

mendidih dikondensasikan dan dibuang. Metode ini disebut dengan evaporasi efek-

tunggal (single-effect evaporation). Walaupun metode ini sederhana, namun proses

ini tidak efektif Dalam penggunaan uap. Untuk menguapkan llb air dari larutan,

diperlukan 1 – 1.3 lb uap.

Yang kedua, jika uap dari satu evaporator dimasukkan ke dalam rongga uap

(steam chest) evaporator kedua, dan uap dari evaporator kedua dimasukkan ke

dalam kondenser, maka metode ini akan menjadi efek dua kali atau biasa disebut

eveporasi efek-dua (double-effect evaporation). Yang ketiga, ketika evaporator yang

digunakan dalam suatu metode lebih dari satu, seperti misalnya uap dari evaporator

kedua dimasukkan ke dalam rongga uap evaporator ketiga, dan berlanjut sampai

beberapa evaporasi, maka metode ini disebut evaporasi efek-ganda (multiple-effect

evaporation).

a. Gambar dan Skema Evaporator

b. Penerapan Evaporator dalam Agroindustri

Pabrik Kaltim-3 PT Pupuk Kalimantan Timur memberikan kontribusi 17,84 % untuk produksi amoniak dan 19,13 % untuk produksi urea dari total produksi di PKT. Salah satu proses di Pabrik Urea Kaltim-3, yaitu evaporasi merupakan proses dimana larutan urea dinaikkan konsentrasinya (dikentalkan) dari konsentrasi 75% menjadi 99,8%. Untuk mencegah kegagalan fungsi, maka diperlukan aktivitas perawatan. Aktivitas perawatan yang dilakukan di PKT masih menunjukkan adanya over dan under maintenance. Oleh karena itu akan dilakukan perancangan kegiatan perawatan dengan metode Reliability Centered Maintenance II (RCM II) yang menghasilkan fungsi, kegagalan fungsi, serta Failure Mode and Effect Analysis (FMEA). Berdasarkan informasi pada FMEA tersebut, kemudian dihasilkan kebijakan perawatan dan pelaksana teknis, serta data historis kerusakan yang digunakan untuk menghitung interval waktu perawatan. Selain itu juga dilakukan perhitungan

persediaan spare part dengan memperhatikan lead time pemesanan komponen. Dengan menentukan kebijakan perawatan dan persediaan sparepart yang tepat, maka biaya yang dikeluarkan dapat diminimalisir.

c. Contoh pabrik yang menggunakan alat Evaporator dalam laporan PKL

Ada beberapa pabrik yang menggunakan alat evaporator ini, dan

kebetulan yang kami ambil seluruhnya merupakan pabrik gula. Berikut nama

pabrik tersebut beserta nama penulis laporan PKL dan judulnya :

Pabrik Gula GempolKrep di Kabupaten Mojokerto oleh

Gunawan Prasetyo(0311033010) dengan judul laporan ”Neraca

Massa Pada Proses Pemurnian Nira Mentah di Pabrik Gula

GempolKrep” .

Pabrik Gula Krebet Baru 1 di Kabupaten Malang oleh Aldila

Yoga P. (0411033002102) dengan judul laporan ”Pengendalian

Mutu Proses Pada Stasiun Pemurnian Pabrik Gula Krebet Baru

1”.

Pabrik Gula Kebon Agung di Kabupaten Malang oleh

Hendrawan Ardy Pradana (0311033011103) dengan judul

laporan ”Pengendalian Mutu Proses Produksi Pabrik Gula

Kebon Agung(Penetapan HACCP Proses Produksi)”.

Pabrik Gula Watoetoelis di Kabupaten Sidoarjo oleh Angrian

yulventia S. (0411030012) dengan judul laporan ”Pengelolaan

Limbah di Pabrik Gula Watoetoelis, Prambon, Sidoarjo”.

Daftar Pustaka

Agung, T, Dkk. 2004. Pengukuran Koefisiensi Perpindahan Kalor

Evaporasi Pertozon Rosy 12 Dalam Saluran Halus Horizontal.

Jurnal Ilmiah Semesta Teknika. Vol.7, No.1, Hal: 84-98.

Michael, M. 2004. Termodinaika Teknik Jilid 2. Erlangga. Jakarta. Santoso, B.S. 1995. Pembuatan Gula Kelapa. Kanisius. Yogyakarta. Weny.2012. Perancangan Kebijakan Perawatan dan Penentuan

Persediaan Spare Part di Sub Sistem Evaporasi Pabrik Urea Kaltim-3 PT PupukKalimantan Timur. JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1.