Evaporasi

23 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

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 PENAJAR : DR. IR.

DOSEN PENAJAR : DR. IR. M. "ERI#AM$ M.T

M. "ERI#AM$ M.T

POLITEKNIK NEERI SRI%IJA"A

POLITEKNIK NEERI SRI%IJA"A

(2)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

2016

2016

&A& I

&A& I

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

1.1

1.1 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 ututaaa a dadala la ininduduststri ri kikiiia a yayan" n" !e!er$ur$un"n"si si ununtutuk k  eek

eekatkan atkan larutalarutan n yan" en#eryan" en#er. %edan. %edan"kan pen""kan pen"ertian uuertian uu 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 eekaeekatkan 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" " elelintintan"an", , evaevaporporatoator r denden"an "an ta!ta!unun" " penpendek dek yanyan" " te"te"ak,ak, eva

evaporporatoator r yayan" n" eepunpunyayai i sirksirkulaulasi si alaalaiah 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 kai !uat den"an #ara en"upulkan data dari !er!a"ai su!er di

'akalah ini kai !uat den"an #ara en"upulkan data dari !er!a"ai su!er di

in

interternenet. t. LaLalu lu kakai i ranran"k"ku u a"a"ar ar dadapat pat le!le!ih ih uudadah h ununtutuk k didipapahahai 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

 Koponen dan ara kerja evaporator Koponen dan ara kerja evaporator 

 /aktor($aktor yan" epen"aruhi proses evaporator /aktor($aktor yan" epen"aruhi proses evaporator 

 0enis(jenis evaporator 0enis(jenis evaporator 

 Tipe(tipe EvaporatorTipe(tipe Evaporator

(3)

 Evaporator E$ek 'ajeuk ) E$ek Ber"anda

 Perti!an"an Peilihan Evaporator

 Aplikasi Evaporasi dala 3ndustri

'akalah ini dilen"kapi den"an "a!ar 4 "a!ar yan" seo"a !isa !eran$aat dan ena!ah 5a5asan kepada pe!a#a untuk dapat en"etahui dan eahai !entuk 4   !entuk dari alat evaporator .

1.6 T0AN PENL3%AN

Tujuan dari penulisan tentan" evaporasi yan" kai dapatkan dari !er!a"ai su!er  di internet adalah antara lain untuk eenuhi 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 PENL3%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 Koponen dan ara kerja evaporator 

 Pe!a#a Tahu dan 'en"erti /aktor($aktor yan" epen"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$ek 'ajeuk ) E$ek Ber"anda

 Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Perti!an"an Peilihan Evaporator

 Pe!a#a Tahu dan 'en"erti Aplikasi Evaporasi dala 3ndustri

&A& II PEM&AHASAN

(4)

Evaporasi dapat dide$inisikan dala dua kondisi, yaitu evaporasi yan" !erarti proses

 pen"uapan yan" terjadi se#ara alai dan evaporasi yan" diaknai proses pen"uapan yan" ti!ul aki!at di!erikan uap panas stea2 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 alai 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, peisahan 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 eekatkan 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 saa 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 koponen tun""al, dan 5alaupun uap itu erupakan #apuran, dala proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk eisahkannya 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 kiia dan ineral. Evaporasi erupakan proses peekatan #airan den"an e!erikan panas pada #airan terse!ut den"an en""unakan ener"i yan" intensi$ yaitu sejulah uap se!a"ai su!er  panas.Evaporator adalah alat yan" !anyak di"unakan dala industri kiia untuk

eekatkan suatu larutan.Terdapat !anyak tipe evaporator yan" dapat di"unakan dala industri kiia.

%edan"kan evaporator adalah alat yan" !anyak di"unakan dala industri kiia untuk  eekatkan suatu larutan. Pada proses $isik, evaporator eerlukan 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.

(5)

&. P*,(,/P*,(,/ E-/*-,

Pen"uapan atau evaporasi erupakan peru!ahan 5ujud &at dari #air enjadi uap

• Pen"uapan !etujuan eisahkan pelarut solvent2 dari larutan sehin""a

en"hasilkan larutan yan" le!ih pekat

• Evaporasi erupakan proses peisahan terroal, dipakani se#ara luas untukk 

erekatkan #airan dala !entuk larutan, suspensi aupun eulsi den"an #ara en"uapkan pelarutnya, uunya air dan #airan.

• Evaporasi en"hasilkan #airan yan" le!ih pekat, tetapi asih !erup #airan pekat yan"

dapat dipopa se!a"ai hasil utaa, reaksi kadan"(kadan" ada pula #airan volatile se!a"ai hasil utaa, isalnya selaa peulihan 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 eekatkan suatu larutan yan" terdiri dari &at terlarut yan" eiliki titik didih tin""i dan &at pelarut yan" eiliki titik didih le!ih rendah sehin""a dihasilkan larutan yan" le!ih pekat serta eiliki konsentrasi yan" tin""i.

D. A/- /'*'--( '-/*-, '()-( '+,-,

<ala proses evaporasi, uap yan" dihasilkan !iasanya adalah koponen tun""al dan 5alaupun uap terse!ut asih !erupa #apuran, !iasanya dala proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk eisahkannya enjadi $raksi($raksi. <ala destilasi, uap yan"

(6)

/'*'--( '-/*-, '()-( '+,-, E. P- -,*-( 8-+ -,* -- '-/*-+*

Pada evaporator terdapat !e!erapa pola aliran atau #ara pen"upanan &at #air yan" asuk ke dala evaporator terse!ut, diantaranya adalah *

(7)

'etode yan" !iasa di"unakan untuk pen"upanan evaporator ialah den"an

eopakkan &at #air en#er ke dala e$ek pertaa dan seterusnya ke dala e$ek 4 e$ek !erikutnya, #ara ini dise!ut upan aju  $or5ard $eed 2. Konsentrasi &at #air dala hal ini enin"kat dari e$ek pertaa sapai e$ek terakhir. Pola aliran &at #air seperti ini adalah yan" terudah. ara ini eerlukan se!uah popa untuk

en"upulkan &ar #air ke dala e$ek pertaa, karena e$ek ini !iasanya !erada pada tekanan kira 4 kira atos$er dan se!uah la"i popa untuk en"eluarkan #airan pekat dari e$ek terakhir. Tetapi perpindahan e$ek !erlan"sun" tanpa popa, karena alir an terjadi pada arah tekanan enurun, dan hanya diperlukan se!uah katup kendali didala pipa pen"hu!un" antara e$ek.

. U/-( M;(;* <&-@>-* =''?

%uatu #ara lain yan" uu dipakai ialah upan undur  !a#k5ard $eed 2, diana &at #air en#er diupankan ke e$ek terakhir, lalu dipopakan ke e$ek 4 e$ek lain se#ara  !erurutan hin""a sapai ke e$ek pertaa, seperti terlihat pada "aar. ara ini

eerlukan se!uah popa diantara setiap pasan"an e$ek yan" !erdapin"an disapin" popa #airan pekat, karena aliran !erlan"sun" dari tekanan rendah ke tekanan tin""i. pan undur serin" en"hasilkan kapasitas yan" le!ih !esar daripada upan aju !ila #airan pekat itu viskos, tetapi se!aliknya un"kin

(8)

en"hasilkan ekonoi yan" le!ih rendah dari upan aju !ila #airan upan itu din"in.

. U/-( !-/;*-( <M,' =''?

Pola 4 pola lain untuk en"upan kadan" 4 kadan" ada ju"a di"unakan. Pada upan #apuran  i=ed $eed 2 &at #air en#er asuk ke dala suatu e$ek antara, en"alir ke ujun" deret itu, lalu dipopakan ke!ali ke e$ek pertaa untuk peekatan akhir. <en"an #ara ini se!a"ian dari popa 4 popa yan" di"unakan pada upan undur tidak di"unaka la"i, sedan" di lain pihak, pelaksanaan operasi terakhir asih dapat dilakukan pada suhu tertin""i. <ala evaporator kristalisasi, diana diana

dihasilkan lupur Kristal dan #airan induk, upan itu un"kin diasukkan se#ara  parallel.

(9)

. U/-( P-*-' <P-*-' =''?

<ala evaporator kristalisasi, diana diana dihasilkan lupur Kristal dan #airan induk, upan itu un"kin diasukkan se#ara parallel lan"sun" ke setiap e$ek, dan ini dise!ut upan parallel  parallel $eed 2, seperti pada "a!ar. <ala siste upan  parallel tidak terdapat perpindahan &at #air dari e$ek yan" satu ke e$ek lain.

(10)

=. K/('( -( !-*- @'*- '-/*-+* -. K/('( '-/*-+*

Gambar rangkaian alat evaporator 

Pada "a!ar diatas, akan dijelaskan !e!erapa naa !eserta $un"sinya *

1. -ot plate * !er$un"si untuk en"atur suhu pada 5ater!ath den"an teperatur 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

>sapel?

6. jun" rotor >sapel? * !er$un"si se!a"ai tepat la!u alas !ulat sapel !er"antun". 7. Lu!an" kondensor * !er$un"si pintu asuk !a"i air kedala kondensor yan" airnya

disedot oleh popa vaku.

:. Kondensor * ser$un"si se!a"ai pendin"in yan" eper#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.

(11)

. jun" rotor >penapun"? * !er$un"si se!a"ai tepat la!u alas !ulat penapun"  !er"antun".

. !-*-

@'*-• <iasukkan a8uadest kedala 5ater!ath

• <iasukkan larutan sapel yan" akan diuapkan ke la!u alas !ulat • <ipanaskan 5ater!ath sesuai suhu pelarut yan" di"unakan

• La!u alas !ulat yan" !erisi sapel 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 peanasan en""unakan hot plate yan" di!antu den"an penurunan tekanan pada la!u alas !ulat >sapel? yan" diper#epat den"an peutaran pada la!u alas !ulat >sapel?. <en"an !antuan  popa vaku yan" en"alirkan air din"in es2 dari suatu 5adah kedala kondensor dan dikeluarkan la"i oleh kondensor kepada 5adahnya la"i dan diasukkan 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"alai yan" proses y" dinaakan  proses kondensasi, yaitu proses yan" en"alai peru!ahan $asa dari $asa "as ke $asa #air.

Adapun deikian, proses pen"uapan ini dilakukan hin""a diperoleh pelarut yan" sudah tidak  enetes la"i pada la!u alas !ulat penapun" dan ju"a !isa dilihat den"an seakin kentalnya &at yan" ada pada la!u alas !ulat sapel dan ter!entuk "ele!un"("ele!un" pe#ah pada  perukaan &atnya.

(12)

. =-@+*B-@+* C-() '/'()-*;, /*' '-/*-+*

Berikut ini adalah !e!erapa si$at pentin" dari &at #air yand di evaporasikan

1. Konsentrasi. ;alaupun #airan en#er yan" diupankan ke dala evaporator un"kin #ukup en#er sehin""a !e!erapa si$at $isiknya saa den"a air, tetapi jika

konsentrasinya enin"kat, larutan itu akan akin !ersi$at individual. <ensitas dan viskositasnya enin"kat !ersaaan 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" eadai. 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" saa.

+. 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 !ersaa 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 kiia !erhar"a, !ahan kiia $arasi, dan  !ahan akanan dapat rusak !ila dipanaskan pada suhu sedan" selaa 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 peanasan.

7. Kerak. Be!erapa larutan tertentu enye!a!kan pe!entukan kerak pada perukaan  peanasan. -al ini enye!a!kan koe$isien enyeluruh akin laa akin

 !erkuran", sapai 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 eakan !iaya.

:. Bahan konstruksi. Bilaan un"kin, evaporator itu di!uat dari !aja. Akan tetapi,  !anyak larutan yan" erusak !ahan 4 !ahan !esi, atau enjadi terkontainasi oleh  !ahan itu. Karena itu di"unakan ju"a !ahan 4 !ahan konstruksi khusus, seperti

te!a"a, nikel, !aja tahan karat, aluiniu, "ra$it tak te!us, dan ti!ale. Cleh karena !ahan 4 !ahan ini relative ahal, aka laju perpindahan kalor harus tin""i

(13)

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$ik, !ahaya ledak, radioaktivitas, dan persyaratan operasi steril  su#i haa 2. Cleh karena adanya variasi dala si$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" terutaa 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 perukaan #airan, diana "as yan" panas !er"ele!un" ele5ati #airan

•  Direct fired evaporator adalah evaporator den"an pen"apian lan"sun" diana api dan

 pe!akaran "as dipisahkan dari #airan endidih le5at dindin" !esi atau perukaan untuk eanaskan

(14)

• Steam heated evaporator adalah evaporator den"an peanasan ste diana uap atau

uap lain yan" dapat dikondensasi adalah su!er panas diana uap terkondensasi di satu sisi dari perukaan peanas dan panas ditranisi le5at dindin" ke #airan yan" endidih.

I. T,/'+,/' E-/*-+* :

Tipe 4 tipe uta evaporator ta!un" den"an paasukan uap yan" !anyak dipakai sekaran" ini adalah

1. evaporator e$ek tun""al  single effect 2

Dan" diaksud den"an e$ek tun""al adalah !ah5a produk hanya elalui satu !uah ruan" pen"uapan dan panas di!erikan oleh satu luas peukaan 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 utaa 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  peisah 2 atau ruan" uap vapor spa#e 2 untuk eisahkan &at #air yan" ter!a5a ikut dari uap.

(15)

6. 0ika alat ini dioperasikan se!a"ai unit sirkulasi, se!uah kaki peulan"  return le" 2 untuk en"e!alikan &at #air dari separator ke !a"ian  !a5ah penukar kalor 

Alat ini epunyai lu!an" asuk asin" 4 asin" untuk &at #air upan dan untuk uap, lu!an" keluar asin" 4 asin" untuk uap, #airan pekat, kondensat uap, dan "as tak apu kondensasi yan" terkandun" dala uap.

Ta!un" 4 ta!un"nya !iasanya epunyai diaeter 1 sapai + in, dan  panjan" 1+ sapai 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 kaar, asuk ke dala siste dan !er#apur 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 eneria 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, #apuran &at #air selanjtunya asuk ke dala

separator. <iaeter separator itu le!ih !esar daripada diaeter penukar kalor, sehin""a ke#epatan linear uap enjadi jauh !erkuran". ntuk e!antu  peisahan 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 eekatkan &at #air yan" epunyai ke#enderun"an e!entuk !usa. Busa itu akan  pe#ah !ila #apuran &at #air dan uap !erke#epatan tin""i enu!uk sekat

di!a"ian kepala uap.

(16)

A* Produ#t B* Fapor  * on#entrate <* -eatin" %tea E* ondensate 1* -ead +* alandria

6* alandria, Lo5er part 7* 'i=in" hannel

:* Fapor %eparator

Peekatan !ahan 4 !ahan yan" san"at peka terhadap panas, seperti air  jeruk, en"haruskan 5aktu kontak yan" sin"kat sekali den"an perukaan  panas. -al ini di#apai den"an en""unakan evaporator $il jatuh sekali

(17)

ta!un" panas itu dala !entuk $il, keudian keluar dari !a5ah. Ta!un" 4 ta!un"nya !iasanya a"ak !esar, diaeternya antara + sapai 1 in. ap yan" keluar dari &at #air itu !iasanya ter!a5a turun !ersaa &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 utaa 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" ditepatkan 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" eun"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 enyeprotkan upan den"an laju stedi ke dala perukaan dala setiap ta!un". ara lain ialah den"an en""unakan nosel penyeprot 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 eun"kinkan volue

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". %elaa !erlan"sun" evaporasi, kuantitas &at #air !erkuran" se#ara kontinu selaa ia en"alir dari pun#ak ta!un" ke dasarnya, sehin""a julah  peekatan 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 eekatkan &at #air viskos.

(18)

Pada evaporator sirkulasi alaiah &at #air asuk ke dala ta!un" den"an ke#epatan 1 sapai 7 $t)det. Ke#epatan linearnya !erta!ah den"an #epat den"an ter!entuknya uap di dala ta!un", sehin""a pada uunya laju  perpindahana kalor #ukup euaskan. Akan tetapi den"an &at #air viskos,

koe$isien enyeluruh sirkulasi alaiah un"kin san"at rendah sehin""a tidak  ekonois. Koe$isien yan" tin""i dapat di#apai pada evaporator sirkulasi

 paksa. <isini,&at #air itu didoron" den"an popa sentri$u"al se"in""a asuk ke dala ta!un" den"an ke#epatan @ sapai 1 $t)det. Ta!un" itu !erada dala tin""i tekan stati# pada 5aktu &at #air en"alir dari peanas ke ruan" uap, dan en"kilat enjadi #apuran uap dan seprotan pada pipa keluar dari penukar kalor se!elu asuk ke dala !adan evaporator. apuran &at #air dan uap itu enu!uk plat de$le#tor  pen"u!ah arah 2 di dala ruan" uap. at #air lalu ke!ali ke lu!an" asuk popa diana ia !er#apur den"an upan 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.

(19)

<i dala "a!ar, penukar kalornya epunyai 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" utaa terhadap evaporator sirkulasi alaiah 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 popa  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 peekatann 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 pertaa

un"kin !erupa unit sirkulasi alaiah, 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 sapai 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.

(20)

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", terutaa 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" epunyai ta!un" tun""al dan !erantel, diana didala ta!un" itu terdapat se!uah pen"aduk. pan asuk dari pun#ak  !a"ian !erantel 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 !erantel, uap naik dari &one pen"uapan asuk ke dala !a"ian tak !erantel yan" diaternya a"ak le!ih !esar dari ta!un"

(21)

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 utaa dari evaporator $il aduk ialah keapuannya en"hasilkan laju perpindahan kalor yan" tin""i pada &at #air viskos. Produk evaporasi !isa en#apai viskositas sapai setin""i 1 P pada suhu

evaporasi. ntuk &at #air yan" a"ak viskos, koe$isien perpindahan kalor dapat ditaksir. %e!a"aiana ju"a dala evaporator jenis lain, koe$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 alaiah. Evaporator $il aduk san"at

e$ekti$ den"an produk viskos yan" peka panas , seperti "elatin, lateks karet, anti!iotika dan sari !uah. Keleahannya ialah !iayanya yan" tin""i, adanya  !a"ian 4 !a"ian dala yan" !er"erak, yan" un"kin eerlukan pera5atan

dan peeliharaan dan kapasitan setiap unitnya ke#il, jauh di!a5ah kapasitas evaporator !erta!un" !anyak.

+. Evaporator E$ek 'ajeuk) E$ek Ber"anda

Pada "a!ar di!a5ah ini enunjukkan ti"a !uah evaporator sirkulasi alaiah ta!un" panjan" yan" dihu!un"kan satu saa lain sehin""a didapatkan sisite e$ek ti"a  triple e$ek 2. -u!un"an itu di!uat sedeikian rupa sehin""a uap dari satu e$ek  !er$un"si se!a"ai ediu paanas !a"i e$ek !erikutnya. %e!uah kondensor dan

(22)

enarik keluar "as 4 "as tak apu kondensasi dari siste itu. E$ek pertaa dala evaporatore$ek !er"anda ialah e$ek tepat en"upankan uap entah, dan tekanan ruan" uap #airannya palin" tin""i. E$ek terakhir ialah e$ek diana tekanan ruan" uap #airan iniu. <en"an deikian selisih tekanan antara uap dan kondensor, pada siste e$ek !er"anda, ter!a"i pada dua e$ek atau le!ih. Tekanan didala setiap e$ek le!ih rendah dari tekanan e$ek tepat ia eneria uap dan le!ih tin""i dari tekanan e$ek tepat ia e!erikan uap. 'asin" 4 asin" e$ek, sendri 4 sendiri ,!ekerja se!a"ai evaporator e$ek tun""al, asin" 4 asin" epunyai !eda suhu yan" elintas perukaan peanasan 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  peasan"an pipa pen"hu!un", dan tidak enyan"kut struktur asin" 4 asin" unit.

Penoeran e$ek tidak !er"antun" pada urutan pen"upanan #airan kepada e$ek itu. Pada "a!ar, upan en#er asuk pada e$ek pertaa, dan dipekatkan sedikit disini. airan itu lalu en"alir ke e$ek kedua untuk dipekatkan le!ih lanjut, dan lalu ke e$ek keti"a untuk endapatkan kepekatan akhir. airan pekat lalu dipopakan keluar dari e$ek keti"a.

<ala operasi keadaan stedi, laju aliran dan laju pen"uapan adalah

sedeikian rupa sehin""a !aik pelarut aupun &at terlarut, tidak ada yan" enupuk  atau !erkuran" di dala setiap e$ek. %uhu, konsentrasi, dan laju aliran diantara upan ditentukan, tekanan uap asuk dan tekanan kondensor ditetapkan, dan tin""i

 perukaan #airan di setiap e$ek dija"a. <en"an deikian seua konsentrasi di dala evaporator, laju aliran, tekanan, dan suhu se#ara otoatis dija"a konstan oleh operasi itu sendiri. Konsentrasi #airan pekat dapat diu!ah hanya den"an en"u!ah laju aliran upan. 0ika #airan pekat itu terlalu en#er, laju upan ke e$ek pertaa dikuran"i, dan  jika #airan pekat itu terlalu tin""i konsentrasinya, laju upan 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

(23)

1. Kontak panas harus tetap enja"a produk yan" harus diuapkan

+. Peeriksaan perukaan #ukup udah den"an e!ukan rak evaporator  6. Ekonois di!uat !ertin"kat atau rekopressi teral)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 kiia. 'isalnya,untuk e!uat "ara den"an #ara en"uapkan air den"an  !antuan ener"i atahari dan an"in. Ke"unaan utaa dari evaporator adalah en"uapkan air  pada larutan sehin""a larutan eiliki konsentrasi tertentu.

Pada industri akanan dan inuan, a"ar eiliki utu yan" saa pada jan"ka 5aktu yan" laa, di!utuhkan evaporasi. 'isalnya untuk pen"a5etan adalah pe!uatan susu kental anis.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :