MAKALAH PERPINDAHAN
MAKALAH PERPINDAHAN MASSA T
MASSA TERMAL
ERMAL
“PARAREL EVA
“PARAREL EVAPOR
PORASI
ASI”
”
NAMA KELOMPOK : 4
NAMA KELOMPOK : 4
IMAN
IMAN APRILAH
APRILAH
NIM.
NIM. 0612
0612 3040
3040 1017
1017
R
RIIS
SK
KA
A
N
NIIM
M.
. 0
06
61
13
3 3
30
04
40
0 1
10
02
23
3
RENA
RENA
NIM.
NIM. 0613
0613 3040
3040 1019
1019
SITI
SITI NURJANAH
NURJANAH
NIM.
NIM. 0613
0613 3040
3040 1025
1025
M
ME
E
A
A S
SIIL
LV
VIIA
A
N
NIIM
M.
. 0
06
61
13
3 3
30
04
40
0 1
10
01
16
6
!ANNA
!ANNA
NIM.
NIM. 0613
0613 3040
3040 1009
1009
KELAS: 5 KD
KELAS: 5 KD
DOSEN PENAJAR : DR. IR.
DOSEN PENAJAR : DR. IR. M. "ERI#AM$ M.T
M. "ERI#AM$ M.T
POLITEKNIK NEERI SRI%IJA"A
POLITEKNIK NEERI SRI%IJA"A
JURUSAN TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
2016
2016
&A& I
&A& I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.11.1 LALATTAR BELAKANGAR BELAKANG Prose
Proses s evapoevaporasi rasi telah telah dikendikenal al sejak sejak dahuldahulu, u, salah salah satunysatunya a yaitu yaitu untuk untuk e!e!uatuat "ara den"an #ara en"uapkan air den"an !antuan ener"i atahari dan an"in. Evaporasi itu "ara den"an #ara en"uapkan air den"an !antuan ener"i atahari dan an"in. Evaporasi itu sen
sendidiri ri adadalaalah h salsalah ah satsatu u kakaededah ah ututaaa a dadala la ininduduststri ri kikiiia a yayan" n" !e!er$ur$un"n"si si ununtutuk k eek
eekatkan atkan larutalarutan n yan" en#eryan" en#er. %edan. %edan"kan pen""kan pen"ertian uuertian uu dari evaporas dari evaporasi ini adalahi ini adalah en"hilan"kan
en"hilan"kan air air dari dari larutan larutan den"an den"an endidihkan endidihkan larutan larutan di di dala dala ta!un" ta!un" yan" yan" sesuaisesuai dan
dan dise!udise!ut det den"an n"an evapoevaporatorrator. . EvapoEvaporasi rasi !ertuj!ertujuan uan untuuntuk k eekaeekatkan tkan larutalarutan n yan"yan" terdiri
terdiri dari &adari &at t terlarut terlarut yan" tidak yan" tidak udah en"uap udah en"uap dan dan pelarut yan" pelarut yan" udah en"uap.udah en"uap. 'a#a(a#a peralatan pen"uapan)evaporator * evaporator kan#ah ter!uka, evaporator 'a#a(a#a peralatan pen"uapan)evaporator * evaporator kan#ah ter!uka, evaporator den
den"an "an ta!ta!un" un" penpendek dek yanyan" " elelintintan"an", , evaevaporporatoator r denden"an "an ta!ta!unun" " penpendek dek yanyan" " te"te"ak,ak, eva
evaporporatoator r yayan" n" eepunpunyayai i sirksirkulaulasi si alaalaiah iah denden"an "an kalkalanrianria a !a"!a"ian ian lualuar, r, evaevaporporatoator r den"an sirkulasi yan" dipaksa, evaporator !erta!un" panjan", evaporator pirin", evaporator den"an sirkulasi yan" dipaksa, evaporator !erta!un" panjan", evaporator pirin", evaporator sentri$u"al dan evaporator
sentri$u"al dan evaporator pen"aruh !er"anda.pen"aruh !er"anda. 1.+
1.+ R'%R'%AN 'AAN 'A%ALA%ALA-
-'akalah ini kai !uat den"an #ara en"upulkan data dari !er!a"ai su!er di
'akalah ini kai !uat den"an #ara en"upulkan data dari !er!a"ai su!er di
in
interternenet. t. LaLalu lu kakai i ranran"k"ku u a"a"ar ar dadapat pat le!le!ih ih uudadah h ununtutuk k didipapahahai i dadan n didi#e#ernrnaa
oleh pe!a#a.
oleh pe!a#a.
'akalah ini terdiri atas !e!erapa !a! dan su! !a! seperti *
'akalah ini terdiri atas !e!erapa !a! dan su! !a! seperti *
Pen"ertian evaporasi dan evaporator Pen"ertian evaporasi dan evaporator
Prinsip kerja evaporator Prinsip kerja evaporator
Per!edaan destilasi dan evaporasiPer!edaan destilasi dan evaporasi
Pola aliran &at #air dala evaporatorPola aliran &at #air dala evaporator
Koponen dan ara kerja evaporator Koponen dan ara kerja evaporator
/aktor($aktor yan" epen"aruhi proses evaporator /aktor($aktor yan" epen"aruhi proses evaporator
0enis(jenis evaporator 0enis(jenis evaporator
Tipe(tipe EvaporatorTipe(tipe Evaporator
Evaporator E$ek 'ajeuk ) E$ek Ber"anda
Perti!an"an Peilihan Evaporator
Aplikasi Evaporasi dala 3ndustri
'akalah ini dilen"kapi den"an "a!ar 4 "a!ar yan" seo"a !isa !eran$aat dan ena!ah 5a5asan kepada pe!a#a untuk dapat en"etahui dan eahai !entuk 4 !entuk dari alat evaporator .
1.6 T0AN PENL3%AN
Tujuan dari penulisan tentan" evaporasi yan" kai dapatkan dari !er!a"ai su!er di internet adalah antara lain untuk eenuhi tu"as yan" telah di!erikan dari ata kuliah Peralatan 3ndustri Proses 33. Tidak hanya itu, akalah ini ju"a dapat di jadikan se!a"ai !ahan re$erensi oleh para pe!a#a untuk ena!ah 5a5asan dan pen"etahuan khususnya pada ateri evaporasi dan jenis 4 jenisnya yan" un"kin dapat elen"kapi !uku 4 !uku en"enai evaporasi ini.
1.7 'AN/AAT PENL3%AN
'an$aat dari penulisan dan pe!uatan akalah tentan" evaporasi ini adalah untuk penulis dan pe!a#a antara lain *
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Pen"ertian evaporasi dan evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Prinsip kerja evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Per!edaan destilasi dan evaporasi
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Pola aliran &at #air dala evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Koponen dan ara kerja evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti /aktor($aktor yan" epen"aruhi proses evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti 0enis(jenis evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Tipe(tipe Evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti evaporator e$ek tun""al single effect 2
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Evaporator E$ek 'ajeuk ) E$ek Ber"anda
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Perti!an"an Peilihan Evaporator
Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Aplikasi Evaporasi dala 3ndustri
&A& II PEM&AHASAN
Evaporasi dapat dide$inisikan dala dua kondisi, yaitu evaporasi yan" !erarti proses
pen"uapan yan" terjadi se#ara alai dan evaporasi yan" diaknai proses pen"uapan yan" ti!ul aki!at di!erikan uap panas stea2 dala suatu peralatan.
Evaporasi dapat diartikan se!a"ai proses pen"uapan daripada li8uid #airan2 den"an pena!ahan panas Ro!ert B. Lon", 199:2. Panas dapat disuplai den"an !er!a"ai #ara,
diantaranya se#ara alai dan pena!ahan stea. Evaporasi diadasarkan pada proses
pendidihan se#ara intensi$ yaitu pe!erian panas ke dala #airan, pe!entukan "ele!un"( "ele!un" !u!!les2 aki!at uap, peisahan uap dari #airan, dan en"kondensasikan uapnya. Evaporasi atau pen"uapan ju"a dapat dide$inisikan se!a"ai perpindahan kalor ke dala &at #air endidih ;arren L. '# a!e, 19992.
Evaporasi erupakan suatu proses pen"uapan se!a"ian dari pelarut sehin""a didapatkan larutan &at #air pekat yan" konsentrasinya le!ih tin""i. Tujuan dari evaporasi itu sendiri yaitu untuk eekatkan larutan yan" terdiri dari &at terlarut yan" tak udah en"uap dan pelarut yan" udah en"uap. <ala ke!anyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air. Evaporasi tidak saa den"an pen"erin"an, dala evaporasi sisa pen"uapan adalah &at #air, kadan"( kadan" &at #air yan" san"at viskos, dan !ukan &at padat. Be"itu pula, evaporasi !er!eda den"an distilasi, karena disini uapnya !iasanya koponen tun""al, dan 5alaupun uap itu erupakan #apuran, dala proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk eisahkannya enjadi $raksi($raksi. Biasanya dala evaporasi, &at #air pekat itulah yan" erupakan produk yan" !erhar"a dan uapnya !iasanya dikondensasikan dan di!uan".
Evaporasi erupakan satu unit operasi yan" pentin" dan !anyak dipakai dala industri kiia dan ineral. Evaporasi erupakan proses peekatan #airan den"an e!erikan panas pada #airan terse!ut den"an en""unakan ener"i yan" intensi$ yaitu sejulah uap se!a"ai su!er panas.Evaporator adalah alat yan" !anyak di"unakan dala industri kiia untuk
eekatkan suatu larutan.Terdapat !anyak tipe evaporator yan" dapat di"unakan dala industri kiia.
%edan"kan evaporator adalah alat yan" !anyak di"unakan dala industri kiia untuk eekatkan suatu larutan. Pada proses $isik, evaporator eerlukan ener"i untuk en"u!ah #air enjadi uap. Evaporator en""unakan proses pen"uapan untuk enurunkan pelarut, evaporator e!utuhkan panas dala pen"operasiannya. salah satu su!er panas untuk evaporator !erasal dari uap air yan" ter!entuk dari !oiler stea atau !uan"an uap proses lain.
&. P*,(,/P*,(,/ E-/*-,
Pen"uapan atau evaporasi erupakan peru!ahan 5ujud &at dari #air enjadi uap
• Pen"uapan !etujuan eisahkan pelarut solvent2 dari larutan sehin""a
en"hasilkan larutan yan" le!ih pekat
• Evaporasi erupakan proses peisahan terroal, dipakani se#ara luas untukk
erekatkan #airan dala !entuk larutan, suspensi aupun eulsi den"an #ara en"uapkan pelarutnya, uunya air dan #airan.
• Evaporasi en"hasilkan #airan yan" le!ih pekat, tetapi asih !erup #airan pekat yan"
dapat dipopa se!a"ai hasil utaa, reaksi kadan"(kadan" ada pula #airan volatile se!a"ai hasil utaa, isalnya selaa peulihan pelarut.
!. P*,(,/ K'*- E-/*-+*
Evaporator adalah alat untuk en"evaporasi larutan sehin""a prinsip kerjanya erupakan prinsip kerja atau #ara kerja dari evaporasi itu sendiri. Prinsip kerjanya den"an pena!ahan
kalor atau panas untuk eekatkan suatu larutan yan" terdiri dari &at terlarut yan" eiliki titik didih tin""i dan &at pelarut yan" eiliki titik didih le!ih rendah sehin""a dihasilkan larutan yan" le!ih pekat serta eiliki konsentrasi yan" tin""i.
D. A/- /'*'--( '-/*-, '()-( '+,-,
<ala proses evaporasi, uap yan" dihasilkan !iasanya adalah koponen tun""al dan 5alaupun uap terse!ut asih !erupa #apuran, !iasanya dala proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk eisahkannya enjadi $raksi($raksi. <ala destilasi, uap yan"
/'*'--( '-/*-, '()-( '+,-, E. P- -,*-( 8-+ -,* -- '-/*-+*
Pada evaporator terdapat !e!erapa pola aliran atau #ara pen"upanan &at #air yan" asuk ke dala evaporator terse!ut, diantaranya adalah *
'etode yan" !iasa di"unakan untuk pen"upanan evaporator ialah den"an
eopakkan &at #air en#er ke dala e$ek pertaa dan seterusnya ke dala e$ek 4 e$ek !erikutnya, #ara ini dise!ut upan aju $or5ard $eed 2. Konsentrasi &at #air dala hal ini enin"kat dari e$ek pertaa sapai e$ek terakhir. Pola aliran &at #air seperti ini adalah yan" terudah. ara ini eerlukan se!uah popa untuk
en"upulkan &ar #air ke dala e$ek pertaa, karena e$ek ini !iasanya !erada pada tekanan kira 4 kira atos$er dan se!uah la"i popa untuk en"eluarkan #airan pekat dari e$ek terakhir. Tetapi perpindahan e$ek !erlan"sun" tanpa popa, karena alir an terjadi pada arah tekanan enurun, dan hanya diperlukan se!uah katup kendali didala pipa pen"hu!un" antara e$ek.
. U/-( M;(;* <&-@>-* =''?
%uatu #ara lain yan" uu dipakai ialah upan undur !a#k5ard $eed 2, diana &at #air en#er diupankan ke e$ek terakhir, lalu dipopakan ke e$ek 4 e$ek lain se#ara !erurutan hin""a sapai ke e$ek pertaa, seperti terlihat pada "aar. ara ini
eerlukan se!uah popa diantara setiap pasan"an e$ek yan" !erdapin"an disapin" popa #airan pekat, karena aliran !erlan"sun" dari tekanan rendah ke tekanan tin""i. pan undur serin" en"hasilkan kapasitas yan" le!ih !esar daripada upan aju !ila #airan pekat itu viskos, tetapi se!aliknya un"kin
en"hasilkan ekonoi yan" le!ih rendah dari upan aju !ila #airan upan itu din"in.
. U/-( !-/;*-( <M,' =''?
Pola 4 pola lain untuk en"upan kadan" 4 kadan" ada ju"a di"unakan. Pada upan #apuran i=ed $eed 2 &at #air en#er asuk ke dala suatu e$ek antara, en"alir ke ujun" deret itu, lalu dipopakan ke!ali ke e$ek pertaa untuk peekatan akhir. <en"an #ara ini se!a"ian dari popa 4 popa yan" di"unakan pada upan undur tidak di"unaka la"i, sedan" di lain pihak, pelaksanaan operasi terakhir asih dapat dilakukan pada suhu tertin""i. <ala evaporator kristalisasi, diana diana
dihasilkan lupur Kristal dan #airan induk, upan itu un"kin diasukkan se#ara parallel.
. U/-( P-*-' <P-*-' =''?
<ala evaporator kristalisasi, diana diana dihasilkan lupur Kristal dan #airan induk, upan itu un"kin diasukkan se#ara parallel lan"sun" ke setiap e$ek, dan ini dise!ut upan parallel parallel $eed 2, seperti pada "a!ar. <ala siste upan parallel tidak terdapat perpindahan &at #air dari e$ek yan" satu ke e$ek lain.
=. K/('( -( !-*- @'*- '-/*-+* -. K/('( '-/*-+*
Gambar rangkaian alat evaporator
Pada "a!ar diatas, akan dijelaskan !e!erapa naa !eserta $un"sinya *
1. -ot plate * !er$un"si untuk en"atur suhu pada 5ater!ath den"an teperatur yan" diin"inkan ter"antun" titik didih dari pelarut2
+. ;ater!ath * se!a"ai 5adah air yan" dipanaskan oleh hot plate untuk la!u alas yan" !erisi
>sapel?
6. jun" rotor >sapel? * !er$un"si se!a"ai tepat la!u alas !ulat sapel !er"antun". 7. Lu!an" kondensor * !er$un"si pintu asuk !a"i air kedala kondensor yan" airnya
disedot oleh popa vaku.
:. Kondensor * ser$un"si se!a"ai pendin"in yan" eper#epat proses peru!ahan $asa, dari $asa "as ke $asa #air.
@. Lu!an" kondensor * !er$un"si pintu keluar !a"i air dari dala kondensor.
. jun" rotor >penapun"? * !er$un"si se!a"ai tepat la!u alas !ulat penapun" !er"antun".
. !-*-
@'*-• <iasukkan a8uadest kedala 5ater!ath
• <iasukkan larutan sapel yan" akan diuapkan ke la!u alas !ulat • <ipanaskan 5ater!ath sesuai suhu pelarut yan" di"unakan
• La!u alas !ulat yan" !erisi sapel di pasan" pada ujun" rotor • <ialiri air pendin"in dan vaku dijalankan
• To!ol rotor diputar den"an ke#epatan tertentu :( putaran2
Perlu diperhatikan, !ah5a pen"uapan dapat terjadi karena adanya peanasan en""unakan hot plate yan" di!antu den"an penurunan tekanan pada la!u alas !ulat >sapel? yan" diper#epat den"an peutaran pada la!u alas !ulat >sapel?. <en"an !antuan popa vaku yan" en"alirkan air din"in es2 dari suatu 5adah kedala kondensor dan dikeluarkan la"i oleh kondensor kepada 5adahnya la"i dan diasukkan la"i dan seterusnya, karena proses ini !erjalan se#ara kontinyu. sehin""a ketika uap dari pelarut en"enai dindin"(dindin" kondensor, aka pelarut ini akan en"alai yan" proses y" dinaakan proses kondensasi, yaitu proses yan" en"alai peru!ahan $asa dari $asa "as ke $asa #air.
Adapun deikian, proses pen"uapan ini dilakukan hin""a diperoleh pelarut yan" sudah tidak enetes la"i pada la!u alas !ulat penapun" dan ju"a !isa dilihat den"an seakin kentalnya &at yan" ada pada la!u alas !ulat sapel dan ter!entuk "ele!un"("ele!un" pe#ah pada perukaan &atnya.
. =-@+*B-@+* C-() '/'()-*;, /*' '-/*-+*
Berikut ini adalah !e!erapa si$at pentin" dari &at #air yand di evaporasikan
1. Konsentrasi. ;alaupun #airan en#er yan" diupankan ke dala evaporator un"kin #ukup en#er sehin""a !e!erapa si$at $isiknya saa den"a air, tetapi jika
konsentrasinya enin"kat, larutan itu akan akin !ersi$at individual. <ensitas dan viskositasnya enin"kat !ersaaan den"an kandun"an &at padatnya, hin""a larutan itu enjadi jenuh atau jika tidak enjadi terlalu la!an sehin""a tidak dapat
elakukan perpindahan kalor yan" eadai. 0ika &at #air jenuh didihkan terus, aka akan terjadi pe!entuka Kristal, dan Kristal 4 Kristal ini harus dipisahkan karena !isa enye!a!kan ta!un" evaporator tersu!at. Titik didih larutan pun dapat enin"kat den"an san"at !ila kandun"an &at padatnya !erta!ah, sehin""a suhu didih larutan jenuh un"kin jauh le!ih tin""i dari titik didih air pada tekanan yan" saa.
+. Pe!entukan Busa. Be!erapa !ahan tertentu, le!ih 4 le!ih &at or"ani#, e!usa $oa 2 pada 5aktu diuapkan. Busa yan" sta!il akan ikut keluar evaporator !ersaa uap, dan enye!a!kan !anyaknya !ahan yan" ter!a5a ikut. <ala hal 4 hal yan" ekstre, keselurruhan assa &at #air itu un"kin eluap ke dala saluran uap keluar dan ter!uan".
6. Kepekaan terhadap suhu. Be!erapa !ahan kiia !erhar"a, !ahan kiia $arasi, dan !ahan akanan dapat rusak !ila dipanaskan pada suhu sedan" selaa 5aktu yan"
sin"kat saja. <ala en"konsentrasikan !ahan 4 !ahan seperti itu diperlukan teknik khusus untuk en"uran"i suhu &at #air dan enurunkan 5aktu peanasan.
7. Kerak. Be!erapa larutan tertentu enye!a!kan pe!entukan kerak pada perukaan peanasan. -al ini enye!a!kan koe$isien enyeluruh akin laa akin
!erkuran", sapai akhirnya kita terpaksa en"hentikan operasi evaporator itu untuk e!ersihkannya. Bila kerak itu keras dan tak dapat larut, pe!ersihan itu tidak udah dan eakan !iaya.
:. Bahan konstruksi. Bilaan un"kin, evaporator itu di!uat dari !aja. Akan tetapi, !anyak larutan yan" erusak !ahan 4 !ahan !esi, atau enjadi terkontainasi oleh !ahan itu. Karena itu di"unakan ju"a !ahan 4 !ahan konstruksi khusus, seperti
te!a"a, nikel, !aja tahan karat, aluiniu, "ra$it tak te!us, dan ti!ale. Cleh karena !ahan 4 !ahan ini relative ahal, aka laju perpindahan kalor harus tin""i
a"ar dapat enurunkan !iaya pokok peralatan.
Banyak karaktiristik &at #air ju"a perlu endapat perhatian dari peran#an" evaporator, antara lain ialah kalor spesi$ik, !ahaya ledak, radioaktivitas, dan persyaratan operasi steril su#i haa 2. Cleh karena adanya variasi dala si$at 4 si$at &at #air, aka dike!an"kanlah !er!a"ai jenis ran#an" evaporator. Evaporator ana yan" dipilih untuk suatu asalah tertentu !er"antun" terutaa pada karakterisrik &at #air itu. H. J'(,'(, '-/*-+*
Evaporator di!a"i enjadi !e!erapa jenis, yaitu*
• Submerged combustion evaporator adalah evaporator yan" dipanaskan oleh api yan"
enyala di !a5ah perukaan #airan, diana "as yan" panas !er"ele!un" ele5ati #airan
• Direct fired evaporator adalah evaporator den"an pen"apian lan"sun" diana api dan
pe!akaran "as dipisahkan dari #airan endidih le5at dindin" !esi atau perukaan untuk eanaskan
• Steam heated evaporator adalah evaporator den"an peanasan ste diana uap atau
uap lain yan" dapat dikondensasi adalah su!er panas diana uap terkondensasi di satu sisi dari perukaan peanas dan panas ditranisi le5at dindin" ke #airan yan" endidih.
I. T,/'+,/' E-/*-+* :
Tipe 4 tipe uta evaporator ta!un" den"an paasukan uap yan" !anyak dipakai sekaran" ini adalah
1. evaporator e$ek tun""al single effect 2
Dan" diaksud den"an e$ek tun""al adalah !ah5a produk hanya elalui satu !uah ruan" pen"uapan dan panas di!erikan oleh satu luas peukaan pindah panas.
Ba"ian 4 !a"ian dari evaporator e$ek tun""al single effect 2, adalah *
• Evaporator ta!un"(panjan" den"an aliran naik
Ba"ian 4 !a"ian utaa nya adalah *
1. %e!uah penukar kalor jenis ta!un" den"an uap dala selon"son", dan &at #air yan" akan dipekatkan dala ta!un".
+. %e!uah separator peisah 2 atau ruan" uap vapor spa#e 2 untuk eisahkan &at #air yan" ter!a5a ikut dari uap.
6. 0ika alat ini dioperasikan se!a"ai unit sirkulasi, se!uah kaki peulan" return le" 2 untuk en"e!alikan &at #air dari separator ke !a"ian !a5ah penukar kalor
Alat ini epunyai lu!an" asuk asin" 4 asin" untuk &at #air upan dan untuk uap, lu!an" keluar asin" 4 asin" untuk uap, #airan pekat, kondensat uap, dan "as tak apu kondensasi yan" terkandun" dala uap.
Ta!un" 4 ta!un"nya !iasanya epunyai diaeter 1 sapai + in, dan panjan" 1+ sapai 6+ $t. at #air dan uap en"alir ke atas didala ta!un"
se!a"ai aki!at dari peristi5a didih yaitu &at #air yan" terpisah ke!ali ke dasar ta!un" den"an "ravitasi. pan en#er, !iasanya pada suhu disekitar suhu kaar, asuk ke dala siste dan !er#apur den"a &at #air yan" ke!ali dari separator. pan itu en"alir ke atas di dala ta!un" se!a"ai &at #air dala jarak tertentu, yan" tidak panjan", sa!il eneria kalor dari uap. <i dala &at #air itu lalu ter!entuk "ele!un" 4 "ele!un", sehin""a enin"katkan ke#epatan linearnya dan enin"katkan laju perpindahan kalor. <i dekat pun#ak ta!un", "ele!un" itu !erta!ah !esar dan #epat. Pada &one ini "ele!un" uap !er"anti 4 "anti den"an poton"an &at #air dala ta!un" naik den"an #epat elalui ta!un" dan keluar den"an ke#epatan tin""i dari ujun" atas ta!un".
<ari ta!un" itu, #apuran &at #air selanjtunya asuk ke dala
separator. <iaeter separator itu le!ih !esar daripada diaeter penukar kalor, sehin""a ke#epatan linear uap enjadi jauh !erkuran". ntuk e!antu peisahan tetes 4tetes &at #air, uap itu di!uat enu!uk seperan"kat sekat,
lalu en"alir ele5ati sekat itu se!elu keluar dari separator.
Evaporator verti#al ta!un" panjan" san"at e$ekti$ untuk eekatkan &at #air yan" epunyai ke#enderun"an e!entuk !usa. Busa itu akan pe#ah !ila #apuran &at #air dan uap !erke#epatan tin""i enu!uk sekat
di!a"ian kepala uap.
A* Produ#t B* Fapor * on#entrate <* -eatin" %tea E* ondensate 1* -ead +* alandria
6* alandria, Lo5er part 7* 'i=in" hannel
:* Fapor %eparator
Peekatan !ahan 4 !ahan yan" san"at peka terhadap panas, seperti air jeruk, en"haruskan 5aktu kontak yan" sin"kat sekali den"an perukaan panas. -al ini di#apai den"an en""unakan evaporator $il jatuh sekali
ta!un" panas itu dala !entuk $il, keudian keluar dari !a5ah. Ta!un" 4 ta!un"nya !iasanya a"ak !esar, diaeternya antara + sapai 1 in. ap yan" keluar dari &at #air itu !iasanya ter!a5a turun !ersaa &at #air, dan keluar dari !a"ian !a5ah unit itu. Evaporator ini !entuknya enyerupai suatu
penukar kalor jenis ta!un", yan" panjan", verti#al, dan diperlen"akapi den"an seperator &at #air 4 uap di!a5ah, dan distri!utor penye!ar 2 &at #air di atas.
'asalah utaa den"an evaporator $il jatuh ialah dala
endistri!usikan &at #air itu se#ara sera"a enjadi $il di !a"ian dala ta!un". -al ini dilakukan den"an en""unakan seperan"akat plat lo"a !erlu!an" 4 lu!an" per$orasi 2 yan" ditepatkan le!ih tin""i diatas plat
ta!un" yan" dipasan" den"an teliti a"ar !enar 4 !enar hori&ontal. Ta!un" 4 ta!un" itu di!eri sisip pada ujun"nya yan" eun"kinkan &at #air en"alir den"an teratur ke setiap ta!un" itu. Atau dapat pula dipasan" distri!utor HIkalajen"kin"II den"an len"an 4 len"an radial untuk enyeprotkan upan den"an laju stedi ke dala perukaan dala setiap ta!un". ara lain ialah den"an en""unakan nosel penyeprot di dala setiap ta!un".
Bila sirkulasi dapat dilakukan tanpa eni!ulakan perusakan pada &at #air, distri!usi &at #air kedala ta!un" itu dapat diper#epat den"an elakukan daur ulan" &at #air itu ke pun#ak ta!un". -al ini eun"kinkan volue
aliran yan" le!ih !esar elalui ta!un" di!andin"kan den"an operasi pada sekali lintas.
ntuk endapatkan perpindahan kalor yan" !aik, an"ka Reynolds 7T)J $il jatuh itu harus le!ih !esar dari + pada setiap titik di dala ta!un". %elaa !erlan"sun" evaporasi, kuantitas &at #air !erkuran" se#ara kontinu selaa ia en"alir dari pun#ak ta!un" ke dasarnya, sehin""a julah peekatan yan" dapat dilaksanakan dala satu le5atan ter!atas sekali.
Evaporator $il jatuh, tanpa sirkulasi dan den"an 55aktu enetap yan" san"at sin"kat dapat enan"ani produk 4 produk yan" peka tidak dapat ditan"ani den"an #ara lain. Alat ini ju"a #o#ok sekali untuk eekatkan &at #air viskos.
Pada evaporator sirkulasi alaiah &at #air asuk ke dala ta!un" den"an ke#epatan 1 sapai 7 $t)det. Ke#epatan linearnya !erta!ah den"an #epat den"an ter!entuknya uap di dala ta!un", sehin""a pada uunya laju perpindahana kalor #ukup euaskan. Akan tetapi den"an &at #air viskos,
koe$isien enyeluruh sirkulasi alaiah un"kin san"at rendah sehin""a tidak ekonois. Koe$isien yan" tin""i dapat di#apai pada evaporator sirkulasi
paksa. <isini,&at #air itu didoron" den"an popa sentri$u"al se"in""a asuk ke dala ta!un" den"an ke#epatan @ sapai 1 $t)det. Ta!un" itu !erada dala tin""i tekan stati# pada 5aktu &at #air en"alir dari peanas ke ruan" uap, dan en"kilat enjadi #apuran uap dan seprotan pada pipa keluar dari penukar kalor se!elu asuk ke dala !adan evaporator. apuran &at #air dan uap itu enu!uk plat de$le#tor pen"u!ah arah 2 di dala ruan" uap. at #air lalu ke!ali ke lu!an" asuk popa diana ia !er#apur den"an upan asuk sedan" uap keluar dari pun#ak !adan evaporator ke dala kondensor atau ke dala e$ek !erikutnya. %e!a"ian dari &at #air yan" enin""alkan separator itu ditarik keluar se#ara kontinu se!a"ai konsentrat &at #air pekat2.
<i dala "a!ar, penukar kalornya epunyai ta!un" hori&ontal dan terdiri dari dua lintas pada sisi ta!un" dan dua lintas pada sisi selon"son". <ala ran#an" lain di"unakan penukar kalor verti#al satu lintas. <ala kedua jenis ran#an" itu, koe$isien perpindahan kalornya tin""i, le!ih 4 le!ih untuk
&at #air en#er, tetapi keun""ulannya yan" utaa terhadap evaporator sirkulasi alaiah adalah dala enan"ani &at #air viskos. <en"an &at #air en#er,
per!aikan yan" di#apai den"an sirkulasi paksa tidak #ukup untuk
en"i!an"i ta!ahan !iaya popa tetapi den"an &at #air viskos ta!ahan !iaya itu dapat di!enarkan, le!ih 4 le!ih !ila kita harus en""unakan lo"a 4
lo"a ahal. %e!a"ai #ontoh ialah peekatann larutan soda kaustik,yan" harus dilaksanakan den"an alat yan" ter!uat dari nikel. <ala evaporator e$ek !er"anda yan" en"hasilkan konsentrat akhir yan" viskos, e$ek pertaa
un"kin !erupa unit sirkulasi alaiah, sedan" e$ek 4 e$ek selanjutnya, yan" enan"ani &at #air viskos, adalah unit sirkulasi paksa. Cleh karena ke#epatan di dala evaporator sirkulasi paksa itu tin""i, 5aktu enetap &at #air di
dala ta!un" itu sin"kat saja, kira 4 kira 1 sapai 6 det 4 sehin""a &at #air yan" a"ak peka terhadap panas pun dapat dipekatkan dala alat ini. Alat ini ju"a e$ekti$ untuk evaporasi &at #air pen""ara atau yan" #enderun"
e!entuk !usa.
Tahanan pokok terhadap perpindahan kalor enyeluruh dari uap kepada &at #air yan" endidih di dala evaporator terletak pada sisi &at #air. Cleh karena itu, setiapa #ara yan" dapat en"uran"i tahanan itu akan
e!erikan per!aikan yan" !erarti terhadap koe$isien perpindahan kalor enyeluruh. <ala evaporator ta!un" panjan", terutaa yan" en""unakan sirkulasi paksa, ke#epatan &at #air didala ta!un" itu tin""i. at #air itu san"at tur!ulen, dan laju perpindahan kalornya !esar. ara lain untuk
enin"katkan ketur!ulenan ialah den"an pen"adukan ekanik terhadap $il &at #air itu, seperti pada "a!ar. Evaporator ini erupakan odi$ikasi dari evaporator $il jatuh yan" epunyai ta!un" tun""al dan !erantel, diana didala ta!un" itu terdapat se!uah pen"aduk. pan asuk dari pun#ak !a"ian !erantel dan dise!arkan enjadi $il tipis yan" san"at tur!ulen
den"an !antuan daun 4 daun verti#al a"itator pen"aduk 2 itu. Konsentrat keluar dari !a5ah !a"ian !erantel, uap naik dari &one pen"uapan asuk ke dala !a"ian tak !erantel yan" diaternya a"ak le!ih !esar dari ta!un"
evaporasi. <i dala separator, sehin""a enu!uk plat 4 plat verti#al yan" stasioner. Tetesan 4 tetesan itu !er"a!un" koalesansi2 pada plat ini dan ke!ali ke !a"ian evaporasi. ap !e!as &at #air lalu keluar elalui lu!an" keluar pada !a"ian atas unit itu.
Keun""ulan utaa dari evaporator $il aduk ialah keapuannya en"hasilkan laju perpindahan kalor yan" tin""i pada &at #air viskos. Produk evaporasi !isa en#apai viskositas sapai setin""i 1 P pada suhu
evaporasi. ntuk &at #air yan" a"ak viskos, koe$isien perpindahan kalor dapat ditaksir. %e!a"aiana ju"a dala evaporator jenis lain, koe$isien enyeluruh turun den"an #epat !ila viskositas naik, tetapi dala ran#an" ini, penurunan itu #ukup la!at. <en"an !ahan 4 !ahan yan" san"at viskos, koe$isien itu nyata le!ih !esar dari yan" didaptkan pada evaporator sirkulasi paksa, dan jauh le!ih !esar daripada unit sirkulasi alaiah. Evaporator $il aduk san"at
e$ekti$ den"an produk viskos yan" peka panas , seperti "elatin, lateks karet, anti!iotika dan sari !uah. Keleahannya ialah !iayanya yan" tin""i, adanya !a"ian 4 !a"ian dala yan" !er"erak, yan" un"kin eerlukan pera5atan
dan peeliharaan dan kapasitan setiap unitnya ke#il, jauh di!a5ah kapasitas evaporator !erta!un" !anyak.
+. Evaporator E$ek 'ajeuk) E$ek Ber"anda
Pada "a!ar di!a5ah ini enunjukkan ti"a !uah evaporator sirkulasi alaiah ta!un" panjan" yan" dihu!un"kan satu saa lain sehin""a didapatkan sisite e$ek ti"a triple e$ek 2. -u!un"an itu di!uat sedeikian rupa sehin""a uap dari satu e$ek !er$un"si se!a"ai ediu paanas !a"i e$ek !erikutnya. %e!uah kondensor dan
enarik keluar "as 4 "as tak apu kondensasi dari siste itu. E$ek pertaa dala evaporatore$ek !er"anda ialah e$ek tepat en"upankan uap entah, dan tekanan ruan" uap #airannya palin" tin""i. E$ek terakhir ialah e$ek diana tekanan ruan" uap #airan iniu. <en"an deikian selisih tekanan antara uap dan kondensor, pada siste e$ek !er"anda, ter!a"i pada dua e$ek atau le!ih. Tekanan didala setiap e$ek le!ih rendah dari tekanan e$ek tepat ia eneria uap dan le!ih tin""i dari tekanan e$ek tepat ia e!erikan uap. 'asin" 4 asin" e$ek, sendri 4 sendiri ,!ekerja se!a"ai evaporator e$ek tun""al, asin" 4 asin" epunyai !eda suhu yan" elintas perukaan peanasan yan" !erkaitan den"an penurunan tekanan didala e$ek itu. %etiap pernyataan yan" kita !uat hin""a ini en"enai evaporator e$ek tun""al !erlaku ju"a untuk setiap e$ek dala siste e$ek !er"anda. Penyusunan sederetan evaporator enjadi siste e$ek !er"anda hanyalah erupakan asalah peasan"an pipa pen"hu!un", dan tidak enyan"kut struktur asin" 4 asin" unit.
Penoeran e$ek tidak !er"antun" pada urutan pen"upanan #airan kepada e$ek itu. Pada "a!ar, upan en#er asuk pada e$ek pertaa, dan dipekatkan sedikit disini. airan itu lalu en"alir ke e$ek kedua untuk dipekatkan le!ih lanjut, dan lalu ke e$ek keti"a untuk endapatkan kepekatan akhir. airan pekat lalu dipopakan keluar dari e$ek keti"a.
<ala operasi keadaan stedi, laju aliran dan laju pen"uapan adalah
sedeikian rupa sehin""a !aik pelarut aupun &at terlarut, tidak ada yan" enupuk atau !erkuran" di dala setiap e$ek. %uhu, konsentrasi, dan laju aliran diantara upan ditentukan, tekanan uap asuk dan tekanan kondensor ditetapkan, dan tin""i
perukaan #airan di setiap e$ek dija"a. <en"an deikian seua konsentrasi di dala evaporator, laju aliran, tekanan, dan suhu se#ara otoatis dija"a konstan oleh operasi itu sendiri. Konsentrasi #airan pekat dapat diu!ah hanya den"an en"u!ah laju aliran upan. 0ika #airan pekat itu terlalu en#er, laju upan ke e$ek pertaa dikuran"i, dan jika #airan pekat itu terlalu tin""i konsentrasinya, laju upan pun dita!ah. Akhirnya
konsentrasi pada e$ek terakhir pada #airan pekat yan" keluar akan en#apai keadaan stedi !aru pada tin"kat yan" dikehendaki
1. Kontak panas harus tetap enja"a produk yan" harus diuapkan
+. Peeriksaan perukaan #ukup udah den"an e!ukan rak evaporator 6. Ekonois di!uat !ertin"kat atau rekopressi teral)ekanis
7. kuran disesuaikan den"an kapsitas produksinya :. 'udah pe!ersihan dan pera5atannya
@. 'udah dioperasikan, suara tidak "aduh . Bahan pe!uatannya #ukup !aik
K. A/,@-, E-/*-, -- I(;+*,
Pada industry kiia. 'isalnya,untuk e!uat "ara den"an #ara en"uapkan air den"an !antuan ener"i atahari dan an"in. Ke"unaan utaa dari evaporator adalah en"uapkan air pada larutan sehin""a larutan eiliki konsentrasi tertentu.
Pada industri akanan dan inuan, a"ar eiliki utu yan" saa pada jan"ka 5aktu yan" laa, di!utuhkan evaporasi. 'isalnya untuk pen"a5etan adalah pe!uatan susu kental anis.