20
EVAPORASI

Slide Pre Evaporator Baruuu

Embed Size (px)

DESCRIPTION

evaporator

Citation preview

EVAPORATOR

EVAPORASI

1NAMA KELOMPOK1.SHINTA AISYAH 1304250022.YOSUA 1304250063.SUSI SIGIRO 1304250094.RIZKY RUMAHORBO1304250101. Pendahuluan. Definisi: Evaporasi, salah satu metoda yang digunakan untuk pengentalan larutan, dengan pelepasan air dari larutan tersebut melalui pendidihan di dalam suatu bejana evaporator serta mengeluarkan hasil uapnya.

2. Manfaat utama evaporasi di dalam industri : a. Pengentalan awal cairan sebelum proses lanjut b.Pengurangan volume cairan cUntuk menurunkan aktivitas air

3. Cara kerja Evaporasi dilakukaan dengan menambahkan kalor pada larutan untuk menguapkan bahan pelarut. Secara prinsip kalor dipasok untuk kalor laten penguapan

Syarat Perancangan: Desain suatu unit evaporasi memerlukan aplikasi praktis data perpindahan kalor pada cairan yang sedang mendidih, bersama dengan realisasi apa yang terjadi terhadap cairan selama pengentalan

Konstruksi Dasar Evaporator Sistem evaporator industri pada umumnya terdiri atas :1. Sebuah penukar kalor untuk memasok kalor sensibel dan kalor laten penguapan pada umpan. Di dalam industri bioproses, uap (steam ) jenuh dipergunakan sebagai medium pemanas.

2. Sebuah separator yang di dalamnya uap dipisahkan dari phasa cair kentalnya.

3. Sebuah kondensor untuk penghasil kondensasi uap dan pembuangan dari sistem . Ini dapat dihilangkan jika sistem bekerja pada kondisi atmosphere.

Di dalam industi bioproses, resiko kerusakan karena panas pada cairan yang dikentalkan kadangkala meningkat jika evaporasi dilakukan pada tekanan atmospher sehingga biasanya penguapan dilakukan pada tekanan lebih rendah dari pada tekanan atmosphere.

1. Pemekatan larutandidasarkan pada perbedaan titik didih yang sangat besar antara zat-zatnya.2. Titik didih cairan murni dipengaruhi oleh tekanan.3. Dijalankan pada suhu yang lebih rendah dari titik didih normal.4. Titik didih cairan yang mengandung zat tidak mudah menguap (misalnya: gula) akan tergantung tekanan dan kadar zat tersebut.5. Beda titik didih larutan dan titik didih cairan murni disebut Kenaikan titik didih6. Harus dipanaskan ke suhu yang lebih tinggi yang ada diefek awal.

PRINSIP KERJA EVAPORATORPrinsip kerja peralatan evaporator adalah berdasarkan pada penurunan tekanan menyebabkan turunnya titik didih cairan. Panas yang dibutuhkan unutk penguapan cairan adalah berasal dari steam. Steam tersebut mengalami pengembunan (dikondensikan) pada tabung dan bersamaan dengan itu memberikan panasnya untuk penguapan. Steam yang telah diambil panasnya itu disebut juga kondensat, kemudian dipindahkan dari dasar calandria dan ditarik melalui kondensor menuju pompa. Calandria adalah tabung dimana terjadi pergerakan bahan pangan. Umumnya medium yang membawa panas adalah uap yang diperoleh dari boiler atau dari suatu tahapan penguapan dalam alat penguapan. Perputaran bahan cair di dalam alat penguapan merupakan hal yang penting. Sebab perputaran dapat mempengaruhi laju pindah panas dan dengan perputaran bahan yang baikakanmeningkatkanlajupenguapan.

EVAPORATOR TERBAGI 2 YAITU: 1. Evaporator Efek Tunggal (single effect)Yang dimaksud dengan single effect adalah bahwa produk hanya melalui satu buah ruang penguapan dan panas diberikan oleh satu luas permukaan pindah panas. Bila kita menggunakan satu evaporator saja, uap dari zat cair yang mendidih dikondensasikan dan dibuang. Metode ini disebut sebagai evaporasi efek tunggal (single effect evaporation). Walaupun proses ini sederhana , namun pada proses ini kurang efektif dalam penggunaan uapUap Bekas Nira Cair

SteamNira Kental

2. Evaporator efek multi (multi effect)

Evaporator Efek multi adalah peralatan dimana uap dari sumber luar dikondensasikan dalam elemen pemanas efek pertama. Suhu mendidih di mana efek pertama beroperasi cukup tinggi sehingga air menguap dapat berfungsi sebagai media pemanas untuk efek kedua. Uap terbentuk kemudian dikirim ke kondensor jika itu adalah evaporator efek ganda. Umpan untuk evaporator jenis multi-efek ini umumnya ditransfer dari satu efek yang lain. Hal ini menyebabkan konsentrasi produk utama untuk mencapai hanya dalam efek salah satu evaporator.

1. Larutan dimasukkan ke dalam evaporator dan melawati sumber panas.2. Panas akan merubah air pada larutan menjadi uap air. 3. Uap air dibuang dari larutan dan dikondensasikan saat larutan konsentrasi tersebut masuk ke evaporasi tahap dua atau dikeluarkan dari sistem.CARA KERJA EVAPORATORGambar dan Bagian EvaporatorUmpandripsCairan kentalSteam mengembun di luar tabung

Aliran sirkulasi cairan

Diagram penampang melintang evaporator standar tabung vertikal dengan sirkulasi natural

Pendidihan di dalam tabungUapSteamFeaturesTidak memberikan kondisi untuk terjadinya sirkulasi/aliran cairan, sehingga koefisien transfer panas rendah yang menjadikan perpindahan panas tidak efisien.Pengendapan kerak terjadi diluar pipa, sehingga sulit untuk dibersihkan. Konstruksi alat harus diusahakan sedemikian rupa sehingga bundel pipa bisa dikeluarkan untuk dibersihkanAlat ini merupakan evaporator yang paling klasik dan sederhana. Evaporator ini banyak digunakan untuk keperluan-keperluan kecil dengan teknologi sederhana.

Basket Evaporator

Sirkulasi/aliran cairan bisa berjalan dengan baik sehingga koefisien transfer panas akibat konveksi alami (natural convection) besar, menjadikan transfer panas cukup efisien. Sirkulasi aliran terjadi secara alami (natural circulation) karena adanya beda rapat massa yang diakibatkan oleh adanya beda fasa antara cairan yang berada diluar pipa dengan cairan yang ada didalam pipa ( dalam-pipa < irt-diluar-pipa).Pengendapan kerak terjadi didalam pipa, sehingga Iebih mudah untuk dibersihkan.13Standard Vertical-Tube Evaporator

Pada alat ini, cairan mengalir dalam pipa sedangkan steam pemanas mengalir dalam shell. Cairan dalam tabung mendidih, uap yang timbul bergerak keatas dengan membawa cairan. Sirkulasi aliran dalam pipa terjadi karena beda rapat massa yang terjadi karena perbedaan fasa antara fluida dalam pipa (yaitu: campuran uap-cair) dengan yang diluar pipa (cair). Diatas pipa terdapat ruang uap yang berfungsi untuk memisahkan cairan dengan uap. Uap akan menuju lubang pengeluaran diatas, sedangkan cairan jatuh kebawah melewati saluran besar yang ada ditengah bejana, dan kembali bersirkulasi masuk pipa-pipaBolling Tube Evaporator dan Sub Merged Tube Evaporator

Gambar (a dan b) dibawah, yaitu bolling tube evaporator dan sub merged tube evaporator adalah contoh lain dan forced circulation vertical tube evaporator Pada submerged tube type, seluruh pipa pemanas tercelup dalam cairan. Umpan masuk melalui saluran dalam bejana pemisah uap-cair kemudian mengalir kedalam pemanas dan bawah. Pada boifing tube type, tidak seluruh pipa pemanas tercelup oleh larutan. Larutan umpan angsung masuk kebagian bawah seksi pemanas.Long tube evaporator

Keuntungan:Efektif untuk memekatkan cairan yang memepunyai kecenderungan untuk berbusaEfektif untuk menangani material yang sensitif terhadap panas karena evaporator ini dapat dioperasikan tanpa resirkulasi.Kapasitasnya besarPermukaan panas yang lebih besar daripada evaporator yang lainnyaKerugian:Biaya tinggigaram dan liquid yang dapat menggumpalHeat transfer tidak efektif pada beda temperatur untuk climbing film evaporator.Short tube evaporator

Relatif lebih murah serta pengoperasian dan pembersihannya lebih mudah.(Ulrich, 1984)Dapat beroperasi dengan jangkauan konsenterasi yang cukup luas antara umpan dan cairan pekat dalam satu unit saja.Cocok untuk evaporasi efek tunggal.Umumnya dioperasikan dengan sirkulasi alamiah (natural evaporator)Dapat digunakan untuk larutan yang memebentuk deposit padatan,karena padatan yang terbentuk dapat dibersihkan secara mekanis. Tidak cocok menguapkan larutan dalam masa yang singkat.Tidak cocok untuk memekatkan zat cair yang peka terhadap panasTidak cocok untuk memekatkan larutan yang sangat viskous dan mudah membentuk busa

Pabrik PG Gula Krebet Baru MalangPabrik Yang Menggunakan Evaporator

Pre EvaporatorPabrik ini memiliki 1Pre-evaporatordan 8Evaporator. Namun dalam prosesnya hanya 1Pre-evaporatordan 5Evaporatoryang digunakan. Sedangkan 3 sisanya digunakan sebagai cadangan bilaEvaporatoryang bekerja mengalamitroubleatau bilaEvaporatoryang bekerja perlumaintenance. Ke 5Eveporatorbekerja secara kontinyu. Ini dilakukian kerena jumlah air yang terkandung dalam nira cukup besar yaitu sekitar 80-90%, maka proses penguapan ini perlu dilakukan sebanyak-banyaknya dan seefektif mungkin.Prinsip kerjaPre-evaporatordanevaporatoradalah menguapkan sebagian besar kandungan air yang ada dalam nira dengan menggunakan uap sebagai pemanasnya, dengan menggunakan systemquintiple effect(5 seri) dengan pararel badan akhir. Dimana nira dan uap mengalir secara bersama dariEvaporatoryang satu keEvaporatorberikutnya. Nira dan uap (steam) tidak berkontak langsung melainkan keduanya dipisahkan oleh rangkaian pipa nira yang tersusun seri, sehingga hanya terjadi proses perpindahan (transfer) panas dari uap ke nira dalam rangkaian pipa.Pre-evaporatordipakai dengan susunan tunggal (single effect) sedangkanevaporatordengan susunan berangkai (multiple effect).

Pabrik PG. Madukismo, Yoyakarta

Multiple Effect EvaporatorMulti effect evaporatorMenggunaan uap pada tahap untuk dipakai pada tahap berikutnya. Semakin banyak tahp, semakin rendah konsumsi energinya Biasanya maksimal teridri dari tujuh tahap, bila lebih seringkali ditemui biaya pembuatan melebihi biaya penghematan energy Ada 2 tipe aliran, aliran maju dimana larutan masuk dari tahap paling panas ke yang lebih rendah, dan aliran mundur kebalikan dari aliran maju. Cocok untuk mengani produk yang sensitive terhadap panas seperti enzim dan protein SEKIANDAN TERIMA KASIH..!!

I

II

III

IV

NK

Peti Sulfitasi

Talodura

Stasiun Masakan

Kondensat

Kondensat

Kondensat

Kondensat

Uap bekas

NE% brix 12

SOpH 5,2

2

Kondensat

Uap Nira

Uap Nira

Uap Nira

% brix 62