II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
II.1.1 Pengertian Drying
Pengeringan adalah operasi unit dasar yang diterapkan sebagai langkah
pretreatment, sebuah langkah menengah, atau sebagai langkah akhir dalam penyusunan
produk yang berbeda. Meskipun operasi pengeringan kadang-kadang memiliki tujuan
tertentu dalam beberapa industri khusus, tujuannya adalah penghilangan kadar air dari
sistem atau struktur, hingga jumlah-kadar air relatif kecil. Jika kita menangani gas, air
dapat diubah sebagai uap, atau di samping itu mungkin ada dalam bentuk spray, atau
kabut. Jika cairan, air dihilangkan dengan pengeringan hanya ketika dalam jumlah kecil:
proses digambarkan sebagai penguapan atau distilasi. Sebagai contoh - alkohol atau
aseton. Sebaliknya, untuk padatan jumlah kadar air mungkin berbeda dalam jumlah
besar, contoh buah segar atau di lem jelly (Nicholas, 2000).
Kelembaban daun padat basah ada kecenderungan untuk mengurangi volume,
atau menyusut. Oleh karena itu, jika proses ini tidak dikontrol dengan hati-hati,
penyusutan tidak akan seragam, dan retak atau wraping akan terjadi, sehingga dapat
memperburuk produk. Contoh tindakan ini ditemukan di kayu dan tembikar terbakar.
Contoh lain adalah jika material dikeringkan di bawah ketegangan dan penyusutan
lateral dicegah, struktur kekuatannya akan hilang. Kasus tersebut ketika kertas
dikeringkan pada mesin tertentu dibandingkan dengan yang perlahan-lahan kering di
loteng. Banyak bahan seperti telur, buah atau susu harus dikeringkan cepat pada suhu
rendah dan praktis, untuk menjaga rasa khas dan sifat produk berharga lainnya.
Beberapa zat memburuk, ketika dibiarkan untuk waktu yang cukup lama dalam kondisi
basah. Bahan seperti lem, pati dan gula tidak dapat dipanaskan saat basah karena
sebagai pelarut (Nicholas, 2000).
Metode standar pengeringan dapat diklasifikasikan sebagai pengendapan
kelembaban baik air atau es; dekomposisi air; presipitasi kimia; penyerapan; adsorpsi;
pemisahan mekanis; dan penguapan (Nicholas, 2000).
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
II.1.2 Faktor-faktor Pengeringan
Faktor-faktor pengeringan (drying) berikut :
Suhu dan tekanan dalam pengering ,
a. Metode pemanasan,
b. Metode pengangkutan bahan lembab ke dalam pengering ,
c. Kondisi mekanik mesin pengering
d. Metode penganan udara disekitar pengering
e. Kelembaban bahan
f. Media pemanas
g. Kondisi bahan dan cara memasukkan ke dalam pengering
h. Pemilihan bahan yang lembab
(Coulson, 2002)
II.1.3 Macam-macam Alat Pengering
II.1.3.1 Batch Dryer
Batch Dryer digunakan untuk bahan yang memerlukan lebih dari beberapa
menit waktu pengeringan atau dalam jumlah kecil diperlakukan secara batch. Jika
granular, bahan dimuat pada tray hingga kedalaman 1-2 in, dengan ruang-ruang sekitar
3 in di antara tray. Di bagian bawah logam berlubang memungkinkan pengeringan dari
kedua belah pihak dengan meningkatkan perpindahan panas. Udara panas ditiup
melintasi atau melalui tray. Kecepatan 1000 ft/min layak jika debu tidak menjadi
masalah. Karena laju penguapan meningkat kira-kira dengan kekuatan 0,8 linear
kecepatan, kecepatan tinggi yang diinginkan dan biasanya dapat dicapai dengan
resirkulasi internal. Dalam mempertahankan kelembaban di tingkat operasi, ventilasi
dan makeup udara segar yang disediakan pada tingkat dari 5-50% dari tingkat sirkulasi
internal. Tingkat penguapan 0,05-0,4 Ib/(hr)(area tray sqft) dan uap persyaratan 1,5-2,3
lbs/lb penguapan yang direalisasikan. Pengeringan di bawah vakum biasa dilakukan
untuk bahan-bahan sensitif. Gambar 9.6 menunjukkan lintas dan melalui pengaturan
baki sirkulasi. Melalui pengering, sirkulasi memanfaatkan lubang atau konstruksi tray
layar terbuka di bawah dan memiliki sekat yang memaksa udara lewat. Kecepatan
superfisial 150 ft/min (Stanley, 1990)
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Gambar II.1 Klasifikasi Jenis Dryer berdasarkan Prosesnya
Gambar II.2 Klasifikasi Jenis Dryer berdasarkan Jenis Material/Bahan
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Gambar II.3 Klasifikasi Jenis Dryer berdasarkan Skala Produksi Bahan
(Stanley, 1990)
Pengering dapat dibagi menjadi dua kelompok utama:
1. Kontak langsung dengan pemanas
2. Pengering yang material dipisahkan dari pemanasan media oleh dinding.
Media pemanas untuk kelompok pertama mungkin udara panas atau gas
buangan; untuk kelompok kedua media tersebut mungkin uap, air panas, atau gas
buang.
Masing Masing Kelompok dapat dibagi menjadi pengering untuk cairan dan
untuk padatan, dan untuk padatan menjadi kering dengan atau tanpa agitasi. Dalam
semua pengering dengan kontak langsung antara media pemanas dan bahan, ada panas
yang hilang, yaitu semua panas yang dibutuhkan untuk menaikkan gas dari kamar suhu
suhu di mana untuk mengubah bahan menjadi kering. Upaya untuk mengurangi
kehilangan panas ini untuk resirkulasi dan pemanasan dari gas buang. Ketika gas buang
dapat digunakan, kerugian yang lebih kecil, dan, dibandingkan dengan steam, biaya
meningkatkan dapat dihilangkan sehingga pengering langsung panas yang ekonomis
(Stanley, 1990)
II.1.3.2 Macam-macam Batch Dryer
II.1.3.2.2 Batch Pengering Baki Atmosfer
Sering disebut sebagai nampan atau truk atau kompartemen oven atau kompor
dan tidak secara frekuensi sebagai kompor Grinnel, nama ini berasal dari seorang desain
propietary Jerman. Dryer itu terdiri nampan pada dasarnya dari satu atau lebih ruang
atau kompartemen di mana ditempatkan yang mengandung material yang akan
dikeringkan. Tray sering ditempatkan di rak yang dapat bergerak sebagai satu unit dan
dapat dikeluarkan dari ruang pengering. Pengeringan dipengaruhi oleh udara panas
( atau gas lain ) pada beberapa terdapat tumpukan Tray yang berlubang dan udara
pengeringan ditiupkan melalui materi pada Tray. Konveksi alami kadang-kadang
digunakan untuk mengalirkan air berbagai pengaturan yang digunakan untuk distribusi
udara dan resirkulasi (Nonhebel, 1971).
II.1.3.2.3 Batch pengering tray vakum
Pengering vakum dipanaskan langsung sederhana terdiri dari ruang tunggal
dari besi cor atau konstruksi, mengandung rak yang dipanaskan di mana Tray
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
memegang produk yang didukung. Desain yang lebih baru didasarkan pada sejumlah
tunggal atau multi kompartemen rak masing-masing beroperasi secara independen
dalam kerangka utama dryer. Dalam hal ini masing-masing Tray dibangun dengan jaket
pemanas integral memungkinkan tingkat perpindahan panas yang lebih tinggi
(Nonhebel, 1971).
Pengering ini digunakan secara luas untuk pengeringan suhu bahan sensitif
atau mudah teroksidasi; dan juga untuk proses batch skala kecil produk mahal di mana
material yang hilang harus dihindari, dalam pembuatan pharmaceutican dan zat warna
pengering jenis ini tidak cocok, namun untuk pengeringan pada suhu yang sangat
rendah di bawah 40°C. Perpindahan panas berlangsung terutama oleh konduksi melalui
permukaan logam dan antarmuka tray dan pelat pemanas, meskipun ( relatif kecil )
beberapa transfer panas oleh radiasi terjadi (Nonhebel, 1971).
II.1.3.2.3 Pengering Batch dengan Agitation
Pada dasarnya adalah sebuah bejana yang dipanaskan, baik horisontal
(silinder) atau vertival (pan), dimana bahan yang akan dikeringkan dikontakkan dengan
cara di aduk mengenai dengan dinding metal. Kelembaban dihilangkan baik pada
tekanan atmosfer atau di bawah vakum. Agitasi disediakan oleh agitator dayung dalam
jenis vertikal dan baik agitator gulir atau kuadran dan rol dalam jenis horisontal.
Kuadran dan rol disediakan secara simultan dalam pencampuran. Tekanan uap adalah
media pemanas biasa untuk pengeringan di bawah kondisi atmosfer; untuk operasi
vakum pengering yang dipanaskan oleh uap tekanan, sub atmosfer uap bertekanan, atau
air panas. Salah satu logam yang biasa dapat digunakan sebagai bahan konstruksi tetapi
secara umum, besi cor atau baja ringan telah digunakan untuk vertikal dan baja atau
stainless steel ringan untuk jenis cylindrilcal (Nonhebel, 1971).
Untuk operasi pada tekanan atmosfer peralatan tambahan mungkin hanya
terdiri dari saluran uap dan peluncuran untuk pengisian dan pemakaian bahan; untuk
operasi di bawah vakum peralatan mencakup kondensor, pompa vakum atau ejector,
siklon, separatorr atau filter pemanas, sistem sirkulasi air panas atau suhu dikendalikan
oleh pasokan uap. Secara teknis dan efektif harus disediakan biaya yang tinggi ketika
produk beracun sedang dikeringkan (Nonhebel, 1971).
II.1.3.3 Macam-Macam Dryer yang Lain
II.1.3.3.1 Spray Dryer:
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Sebuah peralatan yang terdiri dari ruang tertutup di mana cairan membawa
padatan terlarut atau bubur tipis membawa padatan dalam suspensi yang dikabutkan.
Arus udara panas memenuhi tetesan dan aliran secara cocurrent, secara bersamaan
penguapan air terjadi ketika bagian bawah, atau titik pembuangan, tercapai dan sisa-sisa
padat kering dalam suspensi baik dalam saluran udara dengan uap air. Aliran udara
mungkin sejajar dengan aliran tetesan dan ke bawah, yang memungkinkan pengeringan
terjadi adalah ketika bahan pada saat itu mencapai bagian bawah. Partikel kering cukup
ringan melewati arus udara. Produk kering terakumulasi di dasar kerucut terbalik,
misalnya, dan ditarik pergi oleh sebuah exhauster. Ketika aliran udara bertentangan
dengan yang material, udara dibuat untuk melintasi tirai cairan dikabutkan dalam
scrubber basah, dan kemudian mempertahankan partikel bahan tertahan . Spray dryer
terdiri dari ruang pengering, perangkat atomisasi, yang berarti untuk bergerak dan
pemanasan udara atau gas lainnya, dan sarana untuk memulihkan produk. Lebar ruang
pengering mungkin 10
sampai 20 ft dengan
diameter 15 sampai 30 ft ;
dalam bentuk kerucut atau
silinder tegak (Nicholas,
2000).
Gambar II.4 Spray Drier
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Gambar II.5 Aliran Cross Sectional pada Double Vortex
Udara dipanaskan dengan melewatkan lebih sarang tabung bersirip atau
panggang di mana uap beredar. Gas buang juga digunakan sebagai sumber panas,
dengan pengaturan yang sama tabung, kecuali bahwa itu adalah gas buang kini panas
yang melintas di dalamnya atau udara dicampur dengan gas buang dari kompor minyak
atau gas (dikenal sebagai aplikasi langsung). Tabung uap memberikan suhu udara dari
300 "F atau lebih, gas buang, langsung atau tidak langsung diterapkan, memberikan 500
O F dan tinggi, setinggi 1.200 OF. Hal ini diinginkan untuk memiliki inlet tinggi Suhu
karena jumlah panas yang diterapkan dipindahkan ke bahan basah kemudian lebih
besar, sebagaimana telah disarankan di bawah ekonomi panas. Penggunaan langsung
gas buang tidak hanya lebih ekonomis, tetapi memiliki manfaat lebih lanjut mengurangi
bahaya ledakan debu karena kandungan oksigen rendah dari gas. Temperatur yang dapat
digunakan tergantung pada kepekaan material. Jika tidak stabil, lebih suhu sedang dapat
dipilih. Dalam pengering di mana udara panas perjalanan paralel dengan tetesan, udara
panas terjadi kontak hanya dengan bahan yang sangat basah, yang dilindungi oleh
airnya. Sebagai hasil penguapan, suhu udara jatuh, dan juga harus diingat bahwa tetesan
selalu lebih dingin dari udara sekitarnya. Sebagai tetesan berubah menjadi setengah
padat dan kemudian menjadi padat, yang suhu udara telah menurun begitu jauh
sehingga ada sedikit kesempatan terik yang produk. Total waktu droplet menghabiskan
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
dalam sistem, dari cair menjadi dikumpulkan bubuk, adalah antara 15 dan 30 detik.
Periode penguapan aktif mungkin hanya sekitar 4 detik. Semprotan kering adalah kering
seketika dan sangat juga disesuaikan dengan pengeringan bahan peka panas. Semprotan
kering memberikan produk kualitas tepung: bahan-bahan tertentu pada semprot Bentuk
pengeringan bola berongga. Kualitas fisik produk cenderung menentukan apakah spray
drying adalah untuk diadopsi, terlepas dari konsumsi panas. Bentuk produk sangat
dipengaruhi oleh jenis nozzle dan dengan tertentu bahan dengan kecepatan debit alat
penyemprot. Keuntungan dari pengeringan semprot adalah operasi terus-menerus;
waktu singkat kontak, yang juga ditandai dengan berbicara tentang semprot kering
sebagai kering seketika; dan penanganan yang aman dari heat sensitive bahan bahan
(Nicholas, 2000).
II.1.3.3.2 Flash Dryer
Flash kering merupakan penerapan prinsip pengeringan semprot untuk bahan
padat atau setengah padat dalam keadaan basah. Bahan basah dikeringkan sementara
ditangguhkan di halus dibagi terbentuk dalam arus udara panas. Hal ini dilakukan
dengan menjatuhkan bahan basah ke dalam aliran udara bersuhu tinggi yang membawa
ke hammer mill atau kecepatan tinggi agitator di permukaan meningkat. Partikel halus
meninggalkan melalui saluran yang cukup kecil untuk menjaga kecepatan yang
membawa, mencapai pemisah siklon. Flash dryer adalah contoh dari operasi aliran
paralel. Sebuah partikel padat membutuhkan waktu 6 sampai 8 detik untuk lulus dari
titik masuk ke dalam aliran udara untuk kolektor (Nicholas, 2000).
Suhu udara turun dari 1.200 menjadi 600 °F, misalnya, dalam 2 detik, atau
dari 1.200 °F menjadi 350 °F dalam 4 detik. Waktu untuk pengeringan pada dasarnya 2
sampai 4 detik. Bahan itu sendiri tidak dikeringkan disuhu lebih dari 100 °F.. Bahan
memiliki kadar air awal 80% dapat dikurangi menjadi 5 atau 6% dalam produk kering
(Nicholas, 2000).
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-9 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Gambar II.6 Flash Drier
II.1.3.3.3 Drum Dryer
Dalam drum dryer, cairan yang mengandung padatan terlarut atau bubur
membawa padatan tersuspensi tersebar pada permukaan drum besar di sisinya dan
dipanaskan secara internal. Sebagai drum berputar, cairan tersebut menguap, sehingga
setelah tujuh per delapan dari revolusi, deposit kering dapat tergores off (kadang-kadang
melonggarkan cukup) oleh fleksibel, pisau disesuaikan. Rotasi drum dibuat cukup
lambat sehingga semua bagian cair menguap sebagai sisa padat. Padatan terkumpul
pada apron yang terletak di depan pisau dan gulungan untuk wadah atau conveyor
sekrup. Operasi drum dryer, secara kontinu. Drum diputar terus menerus oleh gigi
didorong oleh pinion yang menerima gerak melalui sabuk, rantai, atau pengurangan gigi
dari motor langsung terhubung (Nicholas, 2000).
Kecepatan drum dapat diatur oleh variabel-speed drive untuk beradaptasi
kecepatan setiap variasi kecil dalam cairan. Jika bahan terlalu keringdi pisau, kecepatan
harus meningkat; jika bahan yang terlalu basah di pisau, kecepatan harus diturunkan.
Pisau dapat diadakan hanya di permukaan, atau mungkin dipaksa melawan dengan
memutar roda. Derajat pisau dapat berubah melalui bagian dari lingkaran sehingga
sudut bilah pisau relatif terhadap permukaan drum dapat dipilih untuk efek geser
terbesar. Drum kering dipanaskan oleh uap, yang masuk melalui trunnion tersebut.
Kondensat dibuang dengan cara menyendok atau menyedot melalui kedua trunnion.
Rotasi drum bervariasi secara umum, berada di antara 4 dan 10 rpm (Nicholas, 2000).
Kapasitas praktis sebanding dengan luas permukaan. Hal ini sedikit disukai
dalam ukuran yang lebih besar karena kontrol mekanik yang lebih baik dari kondisi
operasi. Kapasitas untuk berbagai produk sangat bervariasi, tergantung ketahanan film
cairan panas. Jumlah produk kering mungkin 1-6 lb per kaki persegi permukaan per
jam. Ketebalan lapisan diatur oleh jarak antara drum (Nicholas, 2000).
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-10 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Gambar II.7 Drum Drier
II.1.3.3.4 Rotary Dryer
Rotary kering pada dasarnya adalah silinder, cenderung sedikit ke horisontal,
yang dapat diputar, atau shell diam, dan agitator mungkin berputar perlahan-lahan.
Dalam kedua kasus, bahan basah makan di di ujung atas, dan rotasi, atau agitasi,
kemajuan material semakin ke ujung bawah. Dimensi untuk unit seperti ini 9 ft dengan
diameter dan 45 kaki panjang. Dalam direct-panas, bergulir pengering rotary, udara
hangat atau campuran gas buang dan udara perjalanan melalui silinder. Tingkat
kecepatan rotasi atau agitasi, volume udara panas atau gas, dan suhu diatur padat
dikeringkan hanya sebelum dibuang. Shell cocok longgar ke dalam perumahan stasioner
pada setiap akhir. Shell berputar, padatan dilakukan atas seperempat lingkar; kemudian
memutar kembali ke tingkat yang lebih rendah, mengekspos permukaan aksi panas.
Efisiensi ini ditingkatkan dengan menempatkan rak memanjang 3 atau 4 di. Massa
material kering adalah 30 atau 40 % dari volume shell; udara memiliki saluran sempit
daripada diameter penuh shell , dan untuk volume yang sama udara kecepatan yang
lebih tinggi (Nicholas, 2000).
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-11 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Gambar II.8 Rotary Drier
II.1.3.3.5 Drying Rooms:
Untuk bahan pengeringan yang tidak diaduk dan tray kering. Bahan tersebar di
panci dan ditumpuk di rak, meninggalkan ruang antara tray untuk sirkulasi udara.
Setelah ruangan telah longgar dipasang dinding sisi papan plester, atau bahan sejenis,
atau bahkan kanvas, dan berisi radiator uap. Sirkulasi udara hangat menghilangkan
kelembaban, periode pengeringan umumnya panjang, misalnya, satu atau dua hari
(Nicholas, 2000).
II.1.3.3.6 Tray, Truck, and Tunnel Driers
Untuk mempercepat pengeringan membentuk sebuah kotak, dan udara
dilewatkan melalui suatu fan lebih radiator atau lebih tabung bersirip dan kemudian tray
terletak diatas. Sebagian dari udara lolos pada pembukaan debit; sisanya dipanaskan dan
diresirkulasi. Jumlah udara baru dengan volume habis diterima oleh fan. Pemanas
tabung sekunder ditempatkan di jalur udara untuk mengembalikan suhu dan kandungan
panas. Dalam truk kering, rak terletak pada roda, dan keseluruhan dapat didorong
masuk dan keluar dari drier tersebut. Memungkinkan satu atau beberapa truk pada
masing-masing pengering, dan masing-masing truk mungkin memiliki dua belas, enam
belas atau lebih untuk tingkat tray Sejumlah nampan atau truk pengering dapat
mengatur berdampingan dan udara melewati arus balik. Peraturan tersebut adalah
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-12 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
dengan cara saluran, aliran berdampingan, dan peredam. Susunan ini dikenal sebagai
kompartemen dryer. Tunnel dryer adalah perpanjangan alami dari truk dryer. Adalah
ruang panjang yang memegang sejumlah truk yang melakukan perjalanan dalam satu
arah; sebagai truk didorong dengan mesin, truk dengan periode terpanjang dalam
terowongan di ujung ditarik keluar. Udara hangat dikontakkan pada dryer akhir kering.
Tunnel dryer, terdiri dari panjang ruang dengan pintu di kedua ujungnya, kipas tekanan
rendah, satu set tabung pemanas atau sumber gas api, dan sejumlah truk dengan rak
untuk nampan. Ada sejumlah modifikasi instalasi dirancang untuk kebutuhan khusus
(Nicholas, 2000).
II.1.3.3.7 Belt Dryer
Sebuah dryer belt terdiri dari satu set rak antara dua tak berujung rantai. Sabuk
cukup panjang untuk menjaga produk dalam ruang dipanaskan selama beberapa menit,
mungkin satu jam, tingkat perjalanan lambat. Tujuan dari belt dryer adalah untuk
memungkinkan menempatkan potongan-potongan dan membawa bahan keluar dari
drier dengan tenaga kerja minimum. Sebuah belt dryer conveyor adalah belt dryer
dengan sabuk terdiri dari gemuk link dengan kait (Nicholas, 2000).
II.1.3.3.8 Shelf Dryer
Rak kering memiliki rak kosong, biasanya dari baja dilas, dengan koneksi
untuk uap masuk dan menetes keluar setiap rak, sejumlah rak yang ditumpangkan dalam
kotak persegi atau persegi panjang. Materi yang tersebar di rak langsung atau tray yang
ditempatkan di rak, dan pemanasan melalui dinding logam rak. Di pengering rak
atmosfer exhauster dihubungkan ke bagian atas shell. Pengering rotary rak kering
memiliki stasioner, horisontal rak melingkar dan sebuah poros tengah vertikal berputar
ditengah dengan membawa dayung atau pisau. Rak-rak yang berlubang, dan biasanya
dari baja, dengan uap dan pipa tetes koneksi. Pada rak terendah, bahan habis di lingkar
ke dalam barel atau conveyor. Sebuah casing baja ringan di sekitar rak dan
memungkinkan penghapusan gas, yang dapat berkembang oleh exhauster dan terhubung
ke bagian atas kompartemen. Pengering rotary rak dibangun dalam semua ukuran
(Nicholas, 2000).
II.1.3.3.9 Pan Dryer
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-13 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Pengering atmosfer pan memiliki bejana putaran berjaket dimana pengaduk
atau mill berkisar perlahan, didorong dari bawah. Pengaduk mengekspos ke permukaan
dan dengan meningkatkan tingkat penguapan pengeringan. Bahan yang dikeringkan
dibuang dengan membuka gerbang di sisi bejan. Bejana pengering adalah mesin batch
dan terbatas pada batch kecil. Pengering pan dapat digunakan pertama yang menguap
untuk mengkristalkan kekuatan dan kemudian sebagai crystallizer dengan mengirimkan
air dingin bukan uap ke jaket (Nicholas, 2000).
Pengaruh pengaduk selama kristalisasi adalah untuk mencegah pertumbuhan
kristal besar dan untuk metransferkan, sebaliknya, agar formasi dari kristal kecil
seragam. Larutan induk kemudian dikeringkan dan kristal dikeringkan dalam alat yang
sama . Untuk produksi " hypo “(natrium tiosulfat)” dalam ukuran beras misalnya, dryer
pan berubah menjadi crystallizer yang memberikan hasil baik. Demikian pula, dapat
digunakan untuk melaksanakan sejumlah proses operasi tanpa transfer material
(Nicholas, 2000).
II.1.3.3.10 Vacuum dryer
Vacuum dryer memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengering
atmosfer. Salah satunya adalah bahaya kontaminasi oleh kotoran di udara pengeringan
dapat dihindari. Selain itu dekomposisi atau perubahan substansi kimia dengan oksigen
dari udara, mudah pemulihan uap berharga seperti pelarut organik, seperti serta suhu
kerja lebih rendah, faktor pengendali merupakan bahan peka panas (Nicholas, 2000).
Kelemahan pengeringan vakum adalah biaya operasi peralatan yang lebih
besar dari biaya operasional dan produksi terbatas. Ketika produk sensitif panas bahkan
uap suhu dan ketika pelarut harus pulih, pertimbangan-biaya pertama dan efisiensi
aplikasi panas diatasi (Nicholas, 2000).
II.1.3.3.11 Miscellaneous pengering
Ada berbagai peralatan pengeringan unik yang digunakan dalam industri
manufaktur karet. Istilah Finishing mengacu pada pengeringan karet atau elastomer
produk yang diproduksi dalam berbagai bentuk produk seperti pelet, remah, atau bal
yang dapat gembur, semifriable atau padat. Banyak elastomer yang panas sensitif, dan
akan hangus atau mungkin bahkan terbakar. Untuk alasan ini, produk tersebut biasanya
tertutup dengan berbagai antioksidan dan aditif tahan api. Finishing karet adalah pada
beberapa tingkat tertentu kadar air berkurang (5% berat atau kurang), elastomer tersebut
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-14 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
kemudian dibentuk menjadi bentuk produk akhir dan dikemas. Biasanya tahap akhir
pengeringan dilakukan dengan membiarkan produk untuk udara kering di gudang
sebelum dijual (Nicholas, 2000).
II.1.3.4 Technologi dalam Pengeringan
II.1.3.4.1 Freeze Drying Technology
Proses pengeringan beku adalah sederhana yang menghilangkan kelembaban
dari beku, bahan tetap dalam keadaan beku mempertahankan bentuk objek dan struktur .
Juga dikenal sebagai liofilisasi, beku - kering adalah cara yang paling alami dalam
melestarikan dan menghasilkan hasil yang menguntungkan dengan jangka waktu
penyimpanan panjang untuk barang-barang alami. Freeze - pengeringan sangat ideal
untuk pelestarian produk bunga, binatang utuh, makanan, obat-obatan dan bahkan untuk
pemulihan air dari item yang rusak akibat kebakaran atau banjir (Nicholas, 2000).
II.1.3.4.2 Vacuum Drying Technologi
Sebuah sistem vakum biasanya terdiri dari satu atau lebih pompa yang
terhubung ke ruang. Di antara dua mungkin berbagai kombinasi tabung, fitting dan
katup diperlukan untuk sistem untuk beroperasi tetapi masing-masing memperkenalkan
komplikasi lain seperti kebocoran, luas permukaan tambahan untuk outgassing dan
menambahkan aliran tidak searah terhadap aliran gas dari ruang ke pompa. Selain itu,
satu atau lebih alat pengukur vakum biasanya terhubung ke sistem untuk memonitor
tekanan (Nicholas, 2000).
II.I.4 Istilah dan Rumus dalam Drying
Free moisture content
F merupakan perbedaan atau selisih antara total moisture content X dan equilibrium
moisture content X*, dinyatakan sebagai lb air per lb padatan kering.
.....................................................(1)
(G.G.Brown, 1950)
II
F = X – X*
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-15 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Total moisture content
merupakan jumlah kandungan air total yang terkandung pada suatu padatan.
.....................................................(2)
(Geankoplis, 1993)
Rate Dryer
merupakan laju pengeringan per satuan luas dan waktu.
.....................................................
(3)
Kurva pengeringan kemudian didapatkan dengan plotting R versus moisture
content, seperti pada Gambar II.3 (Geankoplis, 1993).
Grafik II.1 Kurva Rate Pengeringan Sebagai Waktu Versus Free Moisture
(Geankoplis, 1993).
II
X t=W - WsWs
R =Ls A
xdXdt
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-16 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
Grafik II.2 Kurva Rate Pengeringan Sebagai Rate Versus Free Moisture Content
(Geankoplis, 1993).
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-17 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
SIMULASI PENGERING GABAH TIPE RESIRKULASIMENGGUNAKAN KONVEYOR PNEUMATIK1
(Study on Re-circulation Drying of Rough Rice Using Pneumatic Conveyor)Totok Prasetyo, Kamaruddin Abdullah, Armansyah. H. Tambunan, Leopold
Nelwan, dan I Made K.D.
Salah satu aspek penting dalam pengembangan sistem agribisnis padi adalah penanganan pascapanen. Hal tersebut terkait dengan masalah kehilangan hasil yang terjadi pada kegiatan panen dan pascapanen baik berupa kehilangan bobot (kuantitatif) maupun berupa penurunan mutu dan kerusakan fisik (kualitatif) yang cukup tinggi. Kehilangan hasil pada proses pengeringan secara dijemur di Indonesia adalah 2.3 dan 2.6% (Komuro, 1995), dengan produksi gabah pada tahun 2008 diprediksi sebesar 59.877 juta ton gabah kering panen (GKP) (BPS, 2008) yang berarti terdapat 1.47 juta ton gabah hilang karena penjemuran atau setara dengan Rp 3.53 triliun. Pengeringan mekanis komersial yang menggunakan udara panas dari pembakaran bahan bakar dengan memanfaatkan alat penukar panas, pada umumnya menggunakan tipe fixed batch dryer (box dryer, inclined bed dryer flat bed), continous flow dan re-circulating batch.
Percobaan dilakukan dengan menggunakan alat pengering resirkulasi Pengering terdiri dari alat penukar panas dengan daya blower 0.25 HP; sistem konveyor pneumatik dengan daya motor 0.5 HP; bangunan ruang pengering dan tempering; kompor bertekanan dengan pompa listrik dan dilkengkapi dengan seperangkat ukuisis data. Suhu udara pengering dijaga pada suhu 60oC, dengan mengatur bukaan katup saluran bahan bakar. Gabah yang baru dipanen dibersihkan dari sisa-sisa jerami dan kotoran lainnya dengan menggunakan mesin penampi, kemudian ditimbang sebanyak 450 kg gabah kering panen dan dimasukkan ke dalam alat pengering resirkulasi, kompor dinyalakan, setelah tiga menit kemudian blower udara pengering dihidupkan sehingga laju udara pengering adalah 0.16 m3/detik. Ketika suhu udara pengering telah stabil pada 60oC, blower sistem konveyor pneumatik dihidupkan, kemudian katup aliran gabah dibuka pada ukuran tertentu sehingga didapat laju aliran gabah 6 kg/detik. Proses pengering berakhir ketika hasil pengujian kadar air dari sampel bagian atas ruang pengering dan dari bagian bawah ruang pengering sama dengan 14% ± 0.5% basis basah.
Kesimpulan simulasi komputer yang dibuat dapat digunakan untuk memprediksi waktu dan hasil akhir pengeringan, dengan ketelitian antara 85-93%, mesin pengering resirkulasi dirancang untuk kapasitas 500 kg/operasi, dengan suhu udara pengering 60oC, dengan bahan bakar energi terbarukan dalam hal ini biokerosin. Dengan total waktu pengeringan antara 9-10 jam, jauh lebih cepat jika dibandingkan dengan penjemuran langsung dengan matahari yang membutuhkan waktu 2-3 hari, penggunaan suhu udara pengering 60°C mampu meningkatkan beras kepala menjadi 72-74.3% jika dibandingkan dengan menggunakan suhu 112-116°C, dengan HR; 65-68%. Konsumsi energi spesifik 3.475 MJ/kg uap H2O hingga 4.786 MJ/kg uap H2O, jauh lebih kecil daripada alat yang dibuat Srinivasa Rao, Bal, Goswami (2007) yang memiliki nilai 8.5 hingga 10.7 MJ/kg uap H2O dan efisiensi pengeringan 22.22-31.10%. Konsumsi energi
II
Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Massa
Program Studi D3 Teknik KimiaFTI - ITS
II-18 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
\
listrik sebesar 0.90 watt/kg produk, sedangkan menggunakan bucket elevator 1.35 watt/kg.
II