LABORATORIUM PROSES PEMISAHAN DENGAN PERPINDAHAN PANAS DAN MASSA Evaporasi

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

PROSES PEMISAHAN DENGAN PERPINDAHAN

PANAS DAN MASSA SECARA SIMULTAN

EVAPORASI

Kelompok XII :

Ayu

Ayu Maulina

Maulina Sugianto

Sugianto

NRP.

NRP. 2313

2313 030

030 031

031 Zandhika

Zandhika Alfi

Alfi Pratama

Pratama

NRP.

NRP. 2313

2313 030

030 035

035 Shinta

Shinta Rahayuningtyas

Rahayuningtyas C.

C. W.

W. NRP.

NRP. 2313

2313 030

030 082

082 Tanggal Percobaan

Tanggal Percobaan

23 Oktober 2015

Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Danawati Hari P., M. Pd.

Asisten Laboratorium

Irma Nur Hanifah F.P.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

(2)

I-1 I-1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang I.1 Latar Belakang

Evaporasi adalah suatu proses dimana molekul yang berada dalam fasa cair berubah menjadi Evaporasi adalah suatu proses dimana molekul yang berada dalam fasa cair berubah menjadi fasa gas secara spontan. Tujuan dari evaporasi adalah memekatkan larutan yang mengandung zat fasa gas secara spontan. Tujuan dari evaporasi adalah memekatkan larutan yang mengandung zat yang sulit menguap (

yang sulit menguap (non-volatile solutenon-volatile solute) dan pelarut yang mudah menguap () dan pelarut yang mudah menguap (volatile solvent volatile solvent )) dengan cara menguapkan sebagian pelarutnya. Pelarut yang ditemui dalam sebagian besar sistem dengan cara menguapkan sebagian pelarutnya. Pelarut yang ditemui dalam sebagian besar sistem larutan adalah air.

larutan adalah air. Umumnya, dalam evaporasi, larutan pekat Umumnya, dalam evaporasi, larutan pekat merupakan produk yang diinginkan,merupakan produk yang diinginkan, sedangkan uapnya diembunkan dan dibuang. Prinsip kerja pemekatan larutan dengan evaporasi sedangkan uapnya diembunkan dan dibuang. Prinsip kerja pemekatan larutan dengan evaporasi didasarkan pada perbedaan titik didih yang sangat besar antara zat-zat yang yang terlarut dengan didasarkan pada perbedaan titik didih yang sangat besar antara zat-zat yang yang terlarut dengan pelarutnya

pelarutnya (Novianto, 2009).(Novianto, 2009).

Evaporator adalah alat untuk melakukan proses evaporasi, merupakan salah alat penukar Evaporator adalah alat untuk melakukan proses evaporasi, merupakan salah alat penukar panas

panas yang yang menghasilkan menghasilkan perpindahan perpindahan panas panas dari dari satu satu fluida fluida ke ke fluida fluida lainnya, lainnya, dimana dimana antaraantara fluida yang satu dengan lainnya terpisah oleh suatu dinding atau sekat yang dilalui oleh panas fluida yang satu dengan lainnya terpisah oleh suatu dinding atau sekat yang dilalui oleh panas

(Sularso, 2011). (Sularso, 2011).

Aplikasi dari evaporasi pun sangat bermacam-macam. Hampir seluruh proses di industri Aplikasi dari evaporasi pun sangat bermacam-macam. Hampir seluruh proses di industri menggunakan prinsip evaporasi sebagai salah satu proses yang ditempuh untuk menghasilkan menggunakan prinsip evaporasi sebagai salah satu proses yang ditempuh untuk menghasilkan suatu produk, seperti halnya pada p

suatu produk, seperti halnya pada pabrik PT. Badak LNG, Pabrik Gula Gondang Baru Klaten, abrik PT. Badak LNG, Pabrik Gula Gondang Baru Klaten, PTPT Cheil Jedang Indonesia Pasuruan, dsb

Cheil Jedang Indonesia Pasuruan, dsb (Frayekti, 2012)(Frayekti, 2012)..

Kebanyakan orang mengenal evaporator sebagai salah satu alat yang digunakan dalam Kebanyakan orang mengenal evaporator sebagai salah satu alat yang digunakan dalam industry gula pasir. Evaporator digunakan dalam proses penguapan sebelum proses kristalisasi industry gula pasir. Evaporator digunakan dalam proses penguapan sebelum proses kristalisasi gula. Penguapan dilakukan untuk mengentalkan jus tebu menjadi sirup dengan cara menguapkan gula. Penguapan dilakukan untuk mengentalkan jus tebu menjadi sirup dengan cara menguapkan air menggunakan uap panas(steam). Cairan gula jenuh yang dibutuhkan untuk proses kristalisasi air menggunakan uap panas(steam). Cairan gula jenuh yang dibutuhkan untuk proses kristalisasi adalah memiliki kandungan gula hingga 80%. Sehingga penggunaan

adalah memiliki kandungan gula hingga 80%. Sehingga penggunaan multiple effect evaporator multiple effect evaporator yang dipanaskan dengan steam adalah cara terbaik utuk mendapatkan kondisi tersebut

yang dipanaskan dengan steam adalah cara terbaik utuk mendapatkan kondisi tersebut (Setyawan,(Setyawan, 2013)

2013)..

I.2 Rumusan Masalah I.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari percobaan evaporasi adalah: Rumusan masalah dari percobaan evaporasi adalah: 1.

1. Bagaimana menghitung perpindahan massa dan panas pada proses evaporasiBagaimana menghitung perpindahan massa dan panas pada proses evaporasi falling film falling film?? 2.

2. Bagaimana pengaruhBagaimana pengaruh flowrate flowrate aliran 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jamaliran 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam pada

pada aliranaliran co-current co-current dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi falling falling filmfilm evaporator?

evaporator? 3.

3. Bagaimana pengaruhBagaimana pengaruh flowrate flowrate aliran 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam pada aliran 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam pada aliran

aliran counter-current counter-current dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi falling falling filmfilm evaporator?

evaporator? I.3 Tujuan Percobaan I.3 Tujuan Percobaan

Tujuan Percobaan dari praktikum evaporator adalah: Tujuan Percobaan dari praktikum evaporator adalah: 1.

1. Menghitung perpindahan massa dan panas pada proses evaporasiMenghitung perpindahan massa dan panas pada proses evaporasi falling film falling film.. 2.

2. Untuk mengetahui pengaruhUntuk mengetahui pengaruh flowrate flowrate aliran 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 aliran 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam pada aliran

L/Jam pada aliran co-current co-current dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi falling film falling film evaporator.

(3)

` ` Bab I PendahuluanBab I Pendahuluan

I-2 I-2

3.

3. Untuk mengetahui pengaruhUntuk mengetahui pengaruh flowrate flowrate aliran 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 aliran 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam pada aliran

L/Jam pada aliran counter-current counter-current dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi falling film

(4)

II-1 II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1

II.1 Dasar Dasar TeoriTeori II.1.1

II.1.1 Definisi Definisi EvaporasiEvaporasi

Menurut Novianto (2009), evaporasi adalah suatu proses dimana molekul yang berada Menurut Novianto (2009), evaporasi adalah suatu proses dimana molekul yang berada dalam fasa cair berubah menjadi fasa gas secara spontan. Tujuan dari evaporasi adalah dalam fasa cair berubah menjadi fasa gas secara spontan. Tujuan dari evaporasi adalah memekatkan larutan yang mengandung zat yang sulit menguap (

memekatkan larutan yang mengandung zat yang sulit menguap ( non-volatile solutenon-volatile solute) dan pelarut) dan pelarut yang mudah menguap (

yang mudah menguap (volatile solvent volatile solvent ) dengan cara menguapkan sebagian pelarutnya. Pelarut) dengan cara menguapkan sebagian pelarutnya. Pelarut yang ditemui dalam sebagian besar sistem larutan adalah air. Umumnya, dalam evaporasi, larutan yang ditemui dalam sebagian besar sistem larutan adalah air. Umumnya, dalam evaporasi, larutan pekat

pekat merupakan produk merupakan produk yang diinginkan, yang diinginkan, sedangkan uapnya sedangkan uapnya diembunkan dan diembunkan dan dibuang. Prinsipdibuang. Prinsip kerja pemekatan larutan dengan evaporasi didasarkan pada perbedaan titik didih yang sangat besar kerja pemekatan larutan dengan evaporasi didasarkan pada perbedaan titik didih yang sangat besar antara zat-zat

antara zat-zat yang yang terlarut dengan pelarutnya.yang yang terlarut dengan pelarutnya. II.1.2

II.1.2 Faktor-Faktor Faktor-Faktor yang yang Mempengaruhi Mempengaruhi EvaporasiEvaporasi

Menurut Khairunnisa (2014), proses evaporasi yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa Menurut Khairunnisa (2014), proses evaporasi yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa beberapa sifat penting dari zat cair yang dievaporasikan, yaitu:

beberapa sifat penting dari zat cair yang dievaporasikan, yaitu: 1.

1. KonsentrasiKonsentrasi

Walaupun cairan encer diumpankan ke dalam evaporator mungkin cukup encer sehingga Walaupun cairan encer diumpankan ke dalam evaporator mungkin cukup encer sehingga beberapa sifat

beberapa sifat fisiknya sama fisiknya sama dengan air, tdengan air, tetapi jika etapi jika konsentrasinya meningkat, lkonsentrasinya meningkat, larutan ituarutan itu akan makin bersifat individual. Densitas dan viskositasnya meningkat bersamaan dengan akan makin bersifat individual. Densitas dan viskositasnya meningkat bersamaan dengan kandungan zat padatnya, hingga larutan itu menjadi jenuh, atau jika tidak, menjadi terlalu kandungan zat padatnya, hingga larutan itu menjadi jenuh, atau jika tidak, menjadi terlalu lamban sehingga tidak dapat melakukan perpindahan kalor yang memadai. Jika zat cair lamban sehingga tidak dapat melakukan perpindahan kalor yang memadai. Jika zat cair jenuh

jenuh dididihkan dididihkan terus, terus, maka maka akan akan terjadi terjadi pembentukan pembentukan kristal, kristal, dan dan kristal kristal ini ini harusharus dipisahakan karena bisa menyebabkan tabung evaporator tersumbat. Titik didih larutanpun dipisahakan karena bisa menyebabkan tabung evaporator tersumbat. Titik didih larutanpun dapat meningkat dengan sangat bila kandungan zat padatnya bertambah, sehingga suhu dapat meningkat dengan sangat bila kandungan zat padatnya bertambah, sehingga suhu didih larutan jenuh mungkin jauh lebih tinggi dari titik didih air pada tekanan yang sama. didih larutan jenuh mungkin jauh lebih tinggi dari titik didih air pada tekanan yang sama. 2.

2. Pembentukan BusaPembentukan Busa

Beberapa bahan tertentu, lebih-lebih zat-zat organik, membusa ( foam ) pada waktu Beberapa bahan tertentu, lebih-lebih zat-zat organik, membusa ( foam ) pada waktu diuapkan. Busa yang stabil akan ikut keluar evaporator bersama uap, dan menyebabkan diuapkan. Busa yang stabil akan ikut keluar evaporator bersama uap, dan menyebabkan banyaknya bahan yang terbawa-ikut.

banyaknya bahan yang terbawa-ikut. Dalam hal-hal Dalam hal-hal yang ekstrem, keseluruhan massa yang ekstrem, keseluruhan massa zatzat cair itu mungkin meluap ke dalam saluran uap keluar dan terbuang.

cair itu mungkin meluap ke dalam saluran uap keluar dan terbuang. 3.

3. Kepekaan Terhadap SuhuKepekaan Terhadap Suhu

Beberapa bahan kimia berharga, bahan kimia farmasi

Beberapa bahan kimia berharga, bahan kimia farmasi dan bahan makanan dapat rusak biladan bahan makanan dapat rusak bila dipanaskan pada suhu sedang selama waktu

dipanaskan pada suhu sedang selama waktu yang singkat saja. Dalam mengkonsentrasikanyang singkat saja. Dalam mengkonsentrasikan bahan-bahan

bahan-bahan seperti seperti itu itu diperlukan diperlukan teknik teknik khusus khusus untuk untuk mengurangi mengurangi suhu suhu zat zat cair cair dandan menurunkan waktu pemanasan.

menurunkan waktu pemanasan. 4.

4. KerakKerak

Beberapa larutan tertentu menyebabkan kerak pada permukaan pemanasan. Hal ini Beberapa larutan tertentu menyebabkan kerak pada permukaan pemanasan. Hal ini menyebabkan koefisien menyeluruh makin lama makin berkurang, sampai akhirnya menyebabkan koefisien menyeluruh makin lama makin berkurang, sampai akhirnya operasi evaporator terpaksa dihentikan untuk membersihkannya. Bila kerak itu keras dan operasi evaporator terpaksa dihentikan untuk membersihkannya. Bila kerak itu keras dan tak dapat larut, pembersihan itu tidak mudah dan memakan biaya.

tak dapat larut, pembersihan itu tidak mudah dan memakan biaya. 5.

(5)

Bab II Tinjauan Pustaka Bab II Tinjauan Pustaka

II-2 II-2

Bilamana mungkin, evaporator itu dibuat dari baja. Akan tetapi, banyak larutan yang Bilamana mungkin, evaporator itu dibuat dari baja. Akan tetapi, banyak larutan yang merusak bahan-bahan besi, atau menjadi terkontaminasi oleh bahan itu. Karena itu merusak bahan-bahan besi, atau menjadi terkontaminasi oleh bahan itu. Karena itu digunakan juga bahan-bahan kondtruksi khusus, seperti tembaga, nikel, baja tahan karat, digunakan juga bahan-bahan kondtruksi khusus, seperti tembaga, nikel, baja tahan karat, aluminium, grafit tak tembus dan timbal. Oleh karena bahan-bahan ini relatif mahal, maka aluminium, grafit tak tembus dan timbal. Oleh karena bahan-bahan ini relatif mahal, maka laju perpindahan kalor harus harus tinggi agar dapat menurunkan biaya pokok peralatan. laju perpindahan kalor harus harus tinggi agar dapat menurunkan biaya pokok peralatan. II.1.3 Tipe

II.1.3 Tipe EvaporatorEvaporator

Menurut Coulson (1993), jenis-jenis evaporator adalah: Menurut Coulson (1993), jenis-jenis evaporator adalah:

1.

1. Direct heated evaporator Direct heated evaporator

Jenis ini menggunakan tenaga surya dan unit pembakaran terendam. pembakaran terendam Jenis ini menggunakan tenaga surya dan unit pembakaran terendam. pembakaran terendam pada

pada evaporator evaporator dapat dapat digunakan digunakan untuk untuk aplikasi aplikasi di di mana mana kontaminasi kontaminasi larutan larutan oleh oleh produkproduk pembakaran dapat diterima.

pembakaran dapat diterima. 2.

2. Long tube evaporator Long tube evaporator

Dalam jenis ini cairan mengalir sebagai

Dalam jenis ini cairan mengalir sebagai film film tipis pada dinding yang panjang, vertikal, tipis pada dinding yang panjang, vertikal, pemanasan,

pemanasan, tabung. tabung. Kedua Kedua fallingfalling film film dan meningkatnya jenis dan meningkatnya jenis film film yang dapat digunakan. yang dapat digunakan. Jenis ini digunakan unit kapasitas tinggi; cocok untuk larutan viskositas re

Jenis ini digunakan unit kapasitas tinggi; cocok untuk larutan viskositas re ndahndah 3.

3. Forced circulations evaporator Forced circulations evaporator

Jenis ini Liquid dipompa ke tube. Cocok digunakan dengan bahan

Jenis ini Liquid dipompa ke tube. Cocok digunakan dengan bahan yang cenderung tidak tahanyang cenderung tidak tahan transfer panas pada permukaan, dan di mana kristalisasi dapat terjadi pada evaporator.

transfer panas pada permukaan, dan di mana kristalisasi dapat terjadi pada evaporator. 4.

4. Agitated thin-film evaporator Agitated thin-film evaporator

Jenis ini terdapat lapisan untuk memisahkan larutan pada permukaan panas oleh mekanik. Jenis ini terdapat lapisan untuk memisahkan larutan pada permukaan panas oleh mekanik. Film

Film evapporators berguna untuk bahan baku yang sangat kental untuk mendapatkan produk evapporators berguna untuk bahan baku yang sangat kental untuk mendapatkan produk yang berupa padatan.

yang berupa padatan. 5.

5. Short tube evaporatorShort tube evaporator

Biasanya digunakan pada pabrik gula. Evaporator ini baik digunakan untuk liquid yang Biasanya digunakan pada pabrik gula. Evaporator ini baik digunakan untuk liquid yang bening,

bening, produk berupa produk berupa kristal jika menggkristal jika menggunakan propeller, unakan propeller, dan cairan ydan cairan yang relatif nonkang relatif nonkorosif.orosif. II.1.4

II.1.4 Metode Metode Operasi Operasi EvaporatorEvaporator

Menurut Perry (1990), Evaporator diklasifikasikan menjadi 4 yaitu: Menurut Perry (1990), Evaporator diklasifikasikan menjadi 4 yaitu: a.

a. Media pemanas dipisahkan dari penguapan cairan oleh permukaan pemanas tabungMedia pemanas dipisahkan dari penguapan cairan oleh permukaan pemanas tabung b.

b. Media pemanas dibatasi oleh kumparan, jaket, double wall, flat plate, dllMedia pemanas dibatasi oleh kumparan, jaket, double wall, flat plate, dll c.

c. Media pemanas dibawa ke dalam kontak langsung dengan penguapan cairanMedia pemanas dibawa ke dalam kontak langsung dengan penguapan cairan d.

d. Pemanasan dengan radiasi tenaga suryaPemanasan dengan radiasi tenaga surya

Untuk mencapai tingkat efisiensi dan steam yang tinggi, maka dalam penggunaannya Untuk mencapai tingkat efisiensi dan steam yang tinggi, maka dalam penggunaannya evaporator dioperasikan dalam berbagai metoda operasi adalah sebagai berikut:

evaporator dioperasikan dalam berbagai metoda operasi adalah sebagai berikut: 1.

1. OperasiOperasi Forward feed Forward feed Feed

Feed ditambahkan ke tahap pertama dan mengalir ditambahkan ke tahap pertama dan mengalir ke tahap berikutnya dalam arah ke tahap berikutnya dalam arah yang samayang sama sebagai aliran uap. Suhu didih menurun dari stage ke stage dan pengaturan ini demikian sebagai aliran uap. Suhu didih menurun dari stage ke stage dan pengaturan ini demikian digunakan ketika produk terkonsentrasi dikenakan dekomposisi pada suhu yang lebih tinggi. digunakan ketika produk terkonsentrasi dikenakan dekomposisi pada suhu yang lebih tinggi. Sistem ini memiliki keuntungan yaitu merancang siste

Sistem ini memiliki keuntungan yaitu merancang siste m tanpa pompa untuk mentransfer larutanm tanpa pompa untuk mentransfer larutan dari tahap satu ke tahap berikutnya.

dari tahap satu ke tahap berikutnya. 2.

2. OperasiOperasi Backward feed Backward feed Feed

(6)

Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Panas dan Massa Secara Simultan Laboratorium Proses Pemisahan dengan Perpindahan Panas dan Massa Secara Simultan D3 Teknik Kimia FTI-ITS D3 Teknik Kimia FTI-ITS Surabaya Surabaya

II-3 II-3

viskos. Suhu tinggi pada tahap awal mengurangi viskositas dan memberikan lebih tinggi viskos. Suhu tinggi pada tahap awal mengurangi viskositas dan memberikan lebih tinggi koefisien perpindahan panas.

koefisien perpindahan panas.

Gambar II.1

Gambar II.1 Backward Feed Backward Feed 3.

3. OperasiOperasi Paralel feed Paralel feed

Feed ditambahkan ke setiap tahap, dan produk ditarik dari setiap tahap. Uap dari setiap Feed ditambahkan ke setiap tahap, dan produk ditarik dari setiap tahap. Uap dari setiap tahap masih digunakan untuk memanaskan tahap berikutnya. Susunan ini digunakan terutama tahap masih digunakan untuk memanaskan tahap berikutnya. Susunan ini digunakan terutama ketika umpan hampir jenuh, terutama ketika produknya berupa kristal.

ketika umpan hampir jenuh, terutama ketika produknya berupa kristal.

Gambar 2.2

Gambar 2.2 Paralel Feed Paralel Feed

II.1.5

II.1.5 Metode Metode PerhitungaPerhitungan n PerpindahPerpindahan an Massa Massa dan dan PanasPanas SSii ngle Efngle Ef fecfect Evapot Evaporr atorator

Menurut Geankoplis (1997), persamaan-persamaan ataupun rumus-rumus untuk Menurut Geankoplis (1997), persamaan-persamaan ataupun rumus-rumus untuk perhitungan

perhitungan kapasitas kapasitas padapada single single effecteffect evaporator diturunkan dai persamaan dan rumus dasarevaporator diturunkan dai persamaan dan rumus dasar perpindahan panas dan massa sebagai berikut :

perpindahan panas dan massa sebagai berikut :

...

...(1)...(1) Dimana :

Dimana : Q

Q : : jumlah jumlah panas panas yang yang berpindah berpindah dalam dalam evaporator evaporator (W (W atau atau btu/h)btu/h) U

U : : koefisien koefisien perpindahan perpindahan panaspanas overall overall (W/m (W/m22 K atau btu/h.ft K atau btu/h.ft33..ooF)F) A

A : : luas luas penampang penampang perpindahan perpindahan panas panas (m(m22 atau ft atau ft22)) ΔT

ΔT : : beda beda suhu suhu antaraantara steam steam jenuh dan cairan yang mendidih dalam jenuh dan cairan yang mendidih dalam evaporator (K atau

evaporator (K atau ooC atauC atauooF)F)

Untuk menyelesaikan persamaan diatas, dibuat neraca massa dan panas evaporator yang Untuk menyelesaikan persamaan diatas, dibuat neraca massa dan panas evaporator yang digambarkan seperti pada

digambarkan seperti pada flow diagram flow diagram berikut : berikut : q

(7)

II-4 II-4 T TSS, h, hSS Feed Feed T TFF, X, XFF ,h ,hFF S (Steam) S (Steam) T TSS , H , HSS L L T T X X hh P P11 T T11 V V T T11, yv,Hv, yv,Hv S ( S (CondensateCondensate)) Gambar II.7

Gambar II.7 Single EffectSingle Effect Evaporator Evaporator Dimana :

Dimana : F

F :: Feed Feed (kg/h atau lbm/h) (kg/h atau lbm/h) Tf

Tf : : Suhu Suhu masukmasuk feed feed (K atau (K atau ooC atauC atau ooF)F) Xf

Xf : : Fraksi Fraksi massa massa zat zat terlarut terlarut dalamdalam feed feed hf

hf : : Entalpi Entalpi daridari feed feed (J/kg atau btu/lbm) (J/kg atau btu/lbm) L

L : : Produk Produk ((concentration liquid concentration liquid ) (kg/h atau lbm/h)) (kg/h atau lbm/h) T1

T1 : : SuhuSuhu liquid liquid dalam evaporator dalam evaporator = suhu produ= suhu produk = k = suhu uap hasil evapsuhu uap hasil evaporasi (K atauorasi (K atau

o

o_{C atau}_{C atau}oo_F)_F)

xL

xL : : Fraksi Fraksi massa massa zat zat terlarut terlarut dalam dalam produkproduk hL

hL : : Entalpi Entalpi dari dari produk produk (J/kg (J/kg atau atau btu/lbm)btu/lbm) V

V : : Uap Uap hasil hasil evaporasi evaporasi (kg/h (kg/h atau atau lbm/h)lbm/h) yV

yV : : Fraksi Fraksi massa massa zat zat terlarut terlarut dalam dalam uap uap hasil hasil evaporasi evaporasi (yV (yV = = 0)0) HV

HV : : Entalpi Entalpi uap uap hasil hasil evaporasi evaporasi (J/kg (J/kg atau atau btu/lbm)btu/lbm) S

S :: SteamSteam jenuh masuk = kondensat keluar (kg/h atau lbm/h) jenuh masuk = kondensat keluar (kg/h atau lbm/h) TS

TS : : SuhuSuhu steam steam jenuh masuk = suhu kondensat keluar ( jenuh masuk = suhu kondensat keluar (isotermisoterm)) (K atau

(K atauooC atauC atauooF)F) HS

HS : : EntalpiEntalpi steam steam masuk (J/kg atau btu/lbm) masuk (J/kg atau btu/lbm) HS

HS : : Entalpi Entalpi kondensat kondensat keluar keluar (J/kg (J/kg atau atau btu/lbm)btu/lbm) Dari

Dari steam steam yang masuk dan kondensat yang keluar (isotermal), ini berarti yang masuk dan kondensat yang keluar (isotermal), ini berarti panas yang dipakaipanas yang dipakai untuk penguapan hanya diambil dari panas laten (panas pengembunan) dari

untuk penguapan hanya diambil dari panas laten (panas pengembunan) dari steam steam tersebut yang tersebut yang berarti : berarti : F F S S SteamSteam

(8)

II-5 II-5

suhu uap keluar dan suhu produk serta

suhu uap keluar dan suhu produk serta suhusuhu liquid liquid dalam evaporator adalah sama, karena uap (V) dalam evaporator adalah sama, karena uap (V) dan

dan liquid liquid (L) berada dalam kesetimbangan. Neraca massa untuk proses diatas (anggap (L) berada dalam kesetimbangan. Neraca massa untuk proses diatas (anggap steady steady state

state) dapat dituiskan :) dapat dituiskan :

...

... . (3)(3) Sehingga neraca massa totalnya:

Sehingga neraca massa totalnya:

(4) (4) Dan neraca komponen

Dan neraca komponen (solute)(solute) nya : nya :

(5) (5) (karena yV=0, maka V. yV=0)

(karena yV=0, maka V. yV=0)

Sedangkan neraca energinya dapat ditulis : Sedangkan neraca energinya dapat ditulis :

...(6) ...(6) Asumsi

Asumsi steady state steady state maka akumulasi = 0, sehingga persamaan diatas dapat ditulis: maka akumulasi = 0, sehingga persamaan diatas dapat ditulis:

...(7) ...(7) Dalam evaporator neraca energi dapat ditulis dengan persamaan dibawah ini:

Dalam evaporator neraca energi dapat ditulis dengan persamaan dibawah ini:

...(8) ...(8) Substitus persamaan (2) ke persamaan (7) di dapat :

Substitus persamaan (2) ke persamaan (7) di dapat :

...

...(9)...(9) Dan panas yang berpindah dalam evaporator adalah :

Dan panas yang berpindah dalam evaporator adalah :

... ... ((10)10) Pada persamaan-persamaan diatas, panas laten

Pada persamaan-persamaan diatas, panas laten steam steam (λ) pada suhu steam jenuh(λ) pada suhu steam jenuh TsTs mudah di dapat mudah di dapat dari tabel. Tetapi entalpi dari

dari tabel. Tetapi entalpi dari feed feed dan produk sulit dicari karena memang sering datanya tidak dan produk sulit dicari karena memang sering datanya tidak tersedia. Untuk itu maka kadang-kadang perlu dilakukan aproksimasi

tersedia. Untuk itu maka kadang-kadang perlu dilakukan aproksimasi untuk dapat menyelesaikanuntuk dapat menyelesaikan perhitungan diatas.

perhitungan diatas. II.1.6 Aliran

II.1.6 Aliran Co CurrCo Curr eent nt dan danCounter Counter CurrCurr eent nt pada Evaporator pada Evaporator FF aallilli ng ng filfil mm

Menurut Puri (2011),

Menurut Puri (2011), falling falling film film evaporator evaporator adalah suatu jenis alat untuk meningkatkan adalah suatu jenis alat untuk meningkatkan konsentrasi suatu larutan dengan mekanisme evaporasi. Alat ini telah lama digunakan misalnya konsentrasi suatu larutan dengan mekanisme evaporasi. Alat ini telah lama digunakan misalnya pada produksi pupuk or

pada produksi pupuk organik, proses desaliganik, proses desalinasi, industri nasi, industri kertas, dan bubur kertas, dan bubur kertas, industri kertas, industri bahanbahan pangan

pangan dan bahdan bahan biologan biologi, dan i, dan lain-lain. Peningkatan lain-lain. Peningkatan konsentrasinya konsentrasinya dilakukan dengdilakukan dengan pengan penguapanuapan pelarutnya

pelarutnya yang umumnya air. yang umumnya air. Proses Proses ini ini ini ini sering digunakan sering digunakan untuk untuk penguapan larutan penguapan larutan kental,kental, larutan sensitif terhadap panas, larutan yang mudah terdekomposisi, dan penguapan perbedaan larutan sensitif terhadap panas, larutan yang mudah terdekomposisi, dan penguapan perbedaan temperatur rendah.

temperatur rendah.

Rate of mass in = Rate of mass ou Rate of mass in = Rate of mass out t

F = L + V F = L + V

F.x

F.xFF = L x = L xLL

Input-output

Input-output = akumulasi = akumulasi

Total energi masuk = Total energi keluar Total energi masuk = Total energi keluar

F. h F. hFF + S.H + S.Hss = L.h = L.hLL+ V.H+ V.HVV + S.h + S.hss F.h F.hFF+ S.λ = L.h+ S.λ = L.hLL + V.H + V.Hvv q = S (H q = S (Hss- h- hss) = S.λ ) = S.λ

(9)

II-6 II-6

Falling film

Falling film evaporator memiliki waktu tertahan yang pendek, dan menggunakang ravitasi evaporator memiliki waktu tertahan yang pendek, dan menggunakang ravitasi untuk mengalirkan liquida yang melalui pipa. Pada saat sekaran

untuk mengalirkan liquida yang melalui pipa. Pada saat sekaran g ini fallingg ini falling film filmevaporator sangatevaporator sangat meningkat penggunaanya di dalam proses industri kimia untuk memekatkan fluida te

meningkat penggunaanya di dalam proses industri kimia untuk memekatkan fluida te rutama fluidarutama fluida yang sensitive terhadap panas (misalnya sari buah dan susu, karena waktu tertahan pendek cairan yang sensitive terhadap panas (misalnya sari buah dan susu, karena waktu tertahan pendek cairan tidak mengalami pemanasan berlebih selama mengalir melalui evaporator).

tidak mengalami pemanasan berlebih selama mengalir melalui evaporator). Menurut Coulson (1993), sebuah evaporator

Menurut Coulson (1993), sebuah evaporator falling falling filmfilm dengan dengan film film cairan bergerak ke cairan bergerak ke bawah,

bawah, beroperasi beroperasi dengan dengan cara cara yang yang sama.sama. Falling Falling filmfilm evaporator adalah jenis yang paling evaporator adalah jenis yang paling sederhana dan paling sering digunakan

sederhana dan paling sering digunakan film film evaporator dimana cairan mengalir di bawah gaya evaporator dimana cairan mengalir di bawah gaya gravitasi sebagai lapisan tipis pada bagian dalam tabung vertikal dipanaskan dan uap yang gravitasi sebagai lapisan tipis pada bagian dalam tabung vertikal dipanaskan dan uap yang dihasilkan biasanya mengalir co-current ini dengan cairan dalam pusat tabung. Sebuah stage dihasilkan biasanya mengalir co-current ini dengan cairan dalam pusat tabung. Sebuah stage evaporator lengkap terdiri dari evaporator, separator untuk memisahkan uap dari cairan sisa, dan evaporator lengkap terdiri dari evaporator, separator untuk memisahkan uap dari cairan sisa, dan kondensor. Apabila rasio penguapan tinggi diperlukan, bagian dari cairan pekat didaur ulang kondensor. Apabila rasio penguapan tinggi diperlukan, bagian dari cairan pekat didaur ulang kembali ke inlet evaporator untuk memastikan bahwa tabung yang cukup dibasahi. Sebuah bagian kembali ke inlet evaporator untuk memastikan bahwa tabung yang cukup dibasahi. Sebuah bagian penting dari

penting dari setiapsetiap film film evaporator jatuh adalah sistem distribusi cairan karena umpan cair tidakevaporator jatuh adalah sistem distribusi cairan karena umpan cair tidak hanya harus merata ke semua tabung, tetapi juga membentuk

hanya harus merata ke semua tabung, tetapi juga membentuk film film terus menerus dari lingkar dalamterus menerus dari lingkar dalam tabung.

tabung.

Keuntungan dari falling

Keuntungan dari falling film film evaporator meliputi: evaporator meliputi: a.

a. koefisien perpindahan panas yang tinggi, 2000-5000 W/mkoefisien perpindahan panas yang tinggi, 2000-5000 W/m22K untuk air dan 500-1000K untuk air dan 500-1000 W/m

W/m22K untuk organikK untuk organik b.

b. waktu tinggal yang pendek pada permukaan yang dipanaskan, 5-10 s tanpa resirkulasiwaktu tinggal yang pendek pada permukaan yang dipanaskan, 5-10 s tanpa resirkulasi c.

c. tetes tekanan rendah, 0,2-0,5 kN / mtetes tekanan rendah, 0,2-0,5 kN / m22 d.

d. suitablity untuk operasi vakumsuitablity untuk operasi vakum e.

e. rasio penguapan yang tinggi, c. 70 persen tanpa dan 95 persen dengan resirkulasirasio penguapan yang tinggi, c. 70 persen tanpa dan 95 persen dengan resirkulasi f.

f. jangkauan operasional yang luas, hingg jangkauan operasional yang luas, hingga 400 persen dari throughput minimuma 400 persen dari throughput minimum g.

g. kerentanan rendah untuk foulingkerentanan rendah untuk fouling h.

(10)

II-7 II-7

II.2 Aplikasi Industri II.2 Aplikasi Industri

Evaporator PT. Cheil Jedang Indonesia Pasuruan Evaporator PT. Cheil Jedang Indonesia Pasuruan

Evaporator merupakan alat yang digunakan untuk mengubah sebagian atau keseluruhan Evaporator merupakan alat yang digunakan untuk mengubah sebagian atau keseluruhan pelarut dari

pelarut dari sebuah larutan sebuah larutan cair menjadi cair menjadi uap sehingga dihasilkan uap sehingga dihasilkan produk produk yang lebih yang lebih pekat. Padapekat. Pada dasarnya semua jenis evaporator memiliki prinsip kerja

dasarnya semua jenis evaporator memiliki prinsip kerja yang sama. Diantaranya yaitu pemekatanyang sama. Diantaranya yaitu pemekatan larutan berdasarkan perbedaan titik didih yang besar antara masing-masing zat. Selain itu larutan berdasarkan perbedaan titik didih yang besar antara masing-masing zat. Selain itu evaporator dijalankan pada suhu yang lebih rendah daripada titik didih normal. Tekanan evaporator dijalankan pada suhu yang lebih rendah daripada titik didih normal. Tekanan mempengaruhi tinggi rendahnya titik didih cairan murni. Begitu pula pada titik didih cairan mempengaruhi tinggi rendahnya titik didih cairan murni. Begitu pula pada titik didih cairan dipengaruhi oleh tekanan dan kadar air pada zat yang tidak mudah menguap seperti gula. Pada dipengaruhi oleh tekanan dan kadar air pada zat yang tidak mudah menguap seperti gula. Pada efek awal diperlukan adanya pemanasan suhu yang lebih tinggi. Dan kenaikan titik didih adalah efek awal diperlukan adanya pemanasan suhu yang lebih tinggi. Dan kenaikan titik didih adalah perbedaan titik didih larutan dan titik didih cairan murni

perbedaan titik didih larutan dan titik didih cairan murni (Anonim, 2013).(Anonim, 2013). PT Cheil Jedang Indonesia Pasuruan. Perusahaan ini

PT Cheil Jedang Indonesia Pasuruan. Perusahaan ini merupakan pabrik pengolahan bahanmerupakan pabrik pengolahan bahan penyedap

penyedap rasa sepertirasa seperti Monosodium Monosodium Glutamat Glutamat (MSG). Pabrik ini menggunakan aplikasi evaporator (MSG). Pabrik ini menggunakan aplikasi evaporator pada bagian produksi

pada bagian produksi MSG khususnya bagianMSG khususnya bagian Refinery Refinery (Pemurnian). Proses Refinery terdiri dari(Pemurnian). Proses Refinery terdiri dari 3 bagian yaitu,

3 bagian yaitu, (Kristina,2006)(Kristina,2006):: 1.

1. Refinery 1 atau proses H4 yaitu mengolah Broth hasil akhir fermentasi sampai menjadiRefinery 1 atau proses H4 yaitu mengolah Broth hasil akhir fermentasi sampai menjadi NLO (

NLO ( Neutrolized Liquid Zero Neutrolized Liquid Zero)) 2.

2. Refinery II atau proses H5 yaitu mulai NLO (Refinery II atau proses H5 yaitu mulai NLO ( Neutrolized Liquid Zero Neutrolized Liquid Zero) sampai menjadi) sampai menjadi MSG

MSG 3.

3. Packing yaitu proses pengemasan MSG sampai pengiriman ke gudang penyimpananPacking yaitu proses pengemasan MSG sampai pengiriman ke gudang penyimpanan ((warehousing warehousing ))

Dalam proses

Dalam proses refineryrefinery (pemurnian), evaporator yang digunakan adalah evaporator 4 effect (pemurnian), evaporator yang digunakan adalah evaporator 4 effect dan evaporator 3 effect. Pada evaporator 4 effect, evaporator ini digunakan untuk mendapatkan dan evaporator 3 effect. Pada evaporator 4 effect, evaporator ini digunakan untuk mendapatkan asam glutamate #1 GML yang berasal dari SDC 1 (Super Decanter 1). Spesifikasi evaporator ini asam glutamate #1 GML yang berasal dari SDC 1 (Super Decanter 1). Spesifikasi evaporator ini antara lain adalah bertipe

antara lain adalah bertipe falling film multi falling film multi turbular turbular dan berkondisi operasi vakum 110 dan berkondisi operasi vakum 110 bar denganbar dengan suhu produk 60-65

suhu produk 60-65oo C. Peralatan pendukung yang ada adalah pompa vakum untuk menurunkan C. Peralatan pendukung yang ada adalah pompa vakum untuk menurunkan tekanan uap jenuh air sehingga liquid dapat mendidih pada suhu lebih rendah jika dibandingkan tekanan uap jenuh air sehingga liquid dapat mendidih pada suhu lebih rendah jika dibandingkan dengan menggunkan tekanan atmosfer. Selain itu juga terdapat

dengan menggunkan tekanan atmosfer. Selain itu juga terdapat surface condenser surface condenser media media coolingcooling water

water untuk kondensasi vapor. Evaporasi yang dilakukan pada proses ini bertujuan untuk untuk kondensasi vapor. Evaporasi yang dilakukan pada proses ini bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi liquid dan meningkatkan SG. Untuk evaporator 3 effect digunakan meningkatkan konsentrasi liquid dan meningkatkan SG. Untuk evaporator 3 effect digunakan untuk mendapatkan asam glutamate dari #2 GML yang merupakan hasil dari SDC 2. Evaporator untuk mendapatkan asam glutamate dari #2 GML yang merupakan hasil dari SDC 2. Evaporator ini bertipe

ini bertipe falling film falling film multi turbular multi turbular dan beroperasi dalam kondisi vakum 80 bar. Apabila kadar dan beroperasi dalam kondisi vakum 80 bar. Apabila kadar Ca

Ca2+2+ lebih tinggi dari standar (0,3 g/L) maka pada kedua evaporator ini ditambahkanlebih tinggi dari standar (0,3 g/L) maka pada kedua evaporator ini ditambahkan Hexa Meta Hexa Meta Phospat

Phospat (HMP) untuk mengikat Ca (HMP) untuk mengikat Ca2+2+yang dapat menimbulkan kerak pada evaporator serta dapatyang dapat menimbulkan kerak pada evaporator serta dapat menyebabkan kristal berbentuk rapuh

menyebabkan kristal berbentuk rapuh (Kristina, 2006).(Kristina, 2006). Hasil akhir dari proses fermentasi adalah

Hasil akhir dari proses fermentasi adalah Thin BrothThin Broth (TB) yang mengandung asam(TB) yang mengandung asam glutamat (GA). Sebelum kandungan GA tersebut tidak mudah patah. Kristal α berbentuk prisma glutamat (GA). Sebelum kandungan GA tersebut tidak mudah patah. Kristal α berbentuk prisma segitiga dan umumnya kristal berukuran besar (dapat

segitiga dan umumnya kristal berukuran besar (dapat dilihat di mikroskop). Campuran dipisahkandilihat di mikroskop). Campuran dipisahkan antara

antara Glutamic MotherGlutamic Mother (GM1) dan kristalnya(GM1) dan kristalnya Glutamic Acid IGlutamic Acid I (GA I) dengan menggunakan SDC(GA I) dengan menggunakan SDC I (

I (Super Super Decanter Decanter ). Prinsip kerja SDC dengan gaya sentrifugal untuk memisahkan kristal dengan). Prinsip kerja SDC dengan gaya sentrifugal untuk memisahkan kristal dengan GM nya. GM I ditrasfer

GM nya. GM I ditrasfer ke unit pembuatan pupuk organik cair. GM I ke unit pembuatan pupuk organik cair. GM I mempunyai kandungan GAmempunyai kandungan GA yang sedikit, yaitu < 2%, sehingga tidak dapat digunakan untuk proses lebih lanjut. Selain itu GM yang sedikit, yaitu < 2%, sehingga tidak dapat digunakan untuk proses lebih lanjut. Selain itu GM I banyak mengandung unsur nitrogen, phosphat dan kalium sehingga GM I dapat diolah menjadi I banyak mengandung unsur nitrogen, phosphat dan kalium sehingga GM I dapat diolah menjadi

(11)

II-8 II-8

pupuk. SDC I

pupuk. SDC I yang digunakan mempunyai kualitas yang digunakan mempunyai kualitas alat alat yang bagus sehingga yang bagus sehingga dapat memisahkandapat memisahkan campu

campuran dengan lebih sempurna dari pada SDC II, III dan IV. Larutan kristal αran dengan lebih sempurna dari pada SDC II, III dan IV. Larutan kristal α -GA I ditambah-GA I ditambah dengan GM III hasil

dengan GM III hasil penyaringan pada SDC III untuk pengenceran.penyaringan pada SDC III untuk pengenceran.

Quadraple Effect Evaporator Quadraple Effect Evaporator Pengenceran diperlukan karena α

Pengenceran diperlukan karena α-GA I hasil pemisahan SDC I berwujud cairan pekat-GA I hasil pemisahan SDC I berwujud cairan pekat sehingga ditambah dengan GM III agar lebih mudah dipisahkan di SDC II. Kemudian larutan sehingga ditambah dengan GM III agar lebih mudah dipisahkan di SDC II. Kemudian larutan masuk ke SDC II dan dipisahkan antara larutan α

masuk ke SDC II dan dipisahkan antara larutan α--GA II dan larutan GM II. Kristal αGA II dan larutan GM II. Kristal α -GA II-GA II ditambah dengan GM IV hasil dari pemisahan di SDC IV karena GM IV masih mengandung ditambah dengan GM IV hasil dari pemisahan di SDC IV karena GM IV masih mengandung banyak

banyak kristal kristal α. α. Larutan Larutan kristal kristal α α GA GA II II kemudian kemudian dimasukkan dimasukkan ke ke tangkitangki transformtransform dandan dipanaskan dengan

dipanaskan dengan steam steam hingga mencapai suhu 90hingga mencapai suhu 90ooC.C. Pada pemanasan ini Kristal α

Pada pemanasan ini Kristal α-GA mengalami transisi/perubahan bentuk menjadi-GA mengalami transisi/perubahan bentuk menjadi kristal β

kristal β--GA. Kristal α diubah menjadi bentuk β karena kristal α akan cenderung larut kembaliGA. Kristal α diubah menjadi bentuk β karena kristal α akan cenderung larut kembali pada GM

pada GM nya. Selanjutnya nya. Selanjutnya larutan yang larutan yang mengandung mengandung ββ--GA dimasukkan ke tangki βGA dimasukkan ke tangki β cooling cooling . Pada. Pada tangki ini larutan mengalami pendinginan dengan cara mengalirkan air sehingga diperoleh tangki ini larutan mengalami pendinginan dengan cara mengalirkan air sehingga diperoleh temperatur larutan 50oC. Selanjutnya larutan dipompa ke

temperatur larutan 50oC. Selanjutnya larutan dipompa ke tangki βtangki β growing growing . Pada tangki β. Pada tangki β growing growing larutan mengalami pendinginan dengan air

larutan mengalami pendinginan dengan air chillerchiller melalui jaket pendingin sampai suhu 20oC.melalui jaket pendingin sampai suhu 20oC. Pendinginan ini berfungsi untuk memperkuat kristal β

Pendinginan ini berfungsi untuk memperkuat kristal β --GA. Selanjutnya larutan kristal βGA. Selanjutnya larutan kristal β-GA-GA dipompa ke SDC III. GM II kemudian masuk ke evaporator 2 efek yang menghasilkan CML dipompa ke SDC III. GM II kemudian masuk ke evaporator 2 efek yang menghasilkan CML ((Concentrate Mother Liquor Concentrate Mother Liquor ) dan selanjutnya diolah di unit hidrolisa. Larutan kristal β) dan selanjutnya diolah di unit hidrolisa. Larutan kristal β-GA II yang-GA II yang masuk ke SDC III di pisahkan antara

masuk ke SDC III di pisahkan antara GM III dan βGM III dan β--GA III. GM III dipompa ke αGA III. GM III dipompa ke α-GA I karena-GA I karena masih mengandung kristal untuk diproses ulang. GA III di SDC IV dipisahkan antara β

masih mengandung kristal untuk diproses ulang. GA III di SDC IV dipisahkan antara β -GA IV-GA IV dan GM IV. GM IV dipompa ke α

dan GM IV. GM IV dipompa ke α --GA II. Larutan kristal βGA II. Larutan kristal β-GA IV dipompa masuk ke MSG-GA IV dipompa masuk ke MSG liquidliquid tank

tank dan ditambah dengan NaOH hingga diperoleh pH 6,5 dan kekentalan 27oBe serta dipanaskandan ditambah dengan NaOH hingga diperoleh pH 6,5 dan kekentalan 27oBe serta dipanaskan dengan

dengan steam steam sampai suhu larutan 50-55sampai suhu larutan 50-55ooC. Hasil dari proses ini disebut sirup MSG cair yangC. Hasil dari proses ini disebut sirup MSG cair yang berwarna coklat tua yang kemudian dialirkan ke

berwarna coklat tua yang kemudian dialirkan ke unitunit refining refining .. Sumber: Satuan Operasi Dan Proses Aplikasi

(12)

III-1 III-1

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1

III.1 Variabel Variabel PercobaanPercobaan

Percobaan evaporator ini menggunakan variabel arah aliran dan konsentrasi

Percobaan evaporator ini menggunakan variabel arah aliran dan konsentrasi larutanlarutan yang terdiri dari :

yang terdiri dari : 1.

1. Flowrate Flowrate pada aliran pada aliran Co-CurrentCo-Current :: a. a. 216 L/Jam216 L/Jam b. b. 225 L/Jam225 L/Jam c. c. 245,88 L/Jam245,88 L/Jam d. d. 279 L/Jam279 L/Jam 2.

2. Flowrate Flowrate pada aliran pada aliran Counter CurrentCounter Current :: a. a. 192 L/Jam192 L/Jam b. b. 219 L/Jam219 L/Jam c. c. 234 L/Jam234 L/Jam d. d. 240 L/Jam240 L/Jam 3.

3. Konsentrasi Konsentrasi Asam Sitrat Asam Sitrat : 0,: 0,15%15% III.2

III.2 Alat Alat dan dan Bahan Bahan yang yang digunakandigunakan

Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk menunjang jalannya percobaan Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk menunjang jalannya percobaan adalah sebagai berikut:

adalah sebagai berikut: III.2.1 Bahan yang digunakan III.2.1 Bahan yang digunakan

1.

1. Asam Sitrat 0,15 %Asam Sitrat 0,15 % 2.

2. AquadesAquades 3.

3. Larutan NaOH 0,1 NLarutan NaOH 0,1 N 4.

4. Indikator PPIndikator PP III.2.2 Alat Yang Digunakan III.2.2 Alat Yang Digunakan

1.

1. Beaker glass Beaker glass 2.

2. Buret dan StatifBuret dan Statif 3.

3. Gelas arlojiGelas arloji 4.

4. Gelas UkurGelas Ukur 5.

5. Pipet TetesPipet Tetes 6.

6. Seperangkat alat EvaporasiSeperangkat alat Evaporasi 7.

7. TermometerTermometer 8.

8. Timbangan ElektrikTimbangan Elektrik 9.

9. PiknometerPiknometer III.3 Prosedur Percobaan III.3 Prosedur Percobaan

III.3.1 Tahap Persiapan III.3.1 Tahap Persiapan III.3.1.1 Membu

III.3.1.1 Membuat at Larutan Asam Sitrat 0,15 % Larutan Asam Sitrat 0,15 % dalam 95 Ldalam 95 L 1.

1. Menimbang 142,5 gram Asam Sitrat padatan menggunakan gelas Menimbang 142,5 gram Asam Sitrat padatan menggunakan gelas arloji.arloji. 2.

2. Melarutkan didalam sedikit aquades ke dalamMelarutkan didalam sedikit aquades ke dalam beaker glassbeaker glass sambilsambil diaduk, lalu diencerkan dengan aquades sampai dengan 95 L

(13)

Bab III Metodologi Percobaan Bab III Metodologi Percobaan

III-2 III-2

III.3.1.2 Larutan NaOH 0,1 N dalam

III.3.1.2 Larutan NaOH 0,1 N dalam 1000 ml1000 ml 1.

1. Mengambil 4 gram NaOH diencerkan dengan air murni sampai 1000Mengambil 4 gram NaOH diencerkan dengan air murni sampai 1000 ml.

ml.

III.3.1.3 Membuat Larutan

III.3.1.3 Membuat Larutan Phenolpethalen Phenolpethalen 1.

1. Mengambil etanol 96% sebanyak 73 mlMengambil etanol 96% sebanyak 73 ml 2.

2. Melarutkan etanol dengan air dalam labu ukur hingga mencapai batasMelarutkan etanol dengan air dalam labu ukur hingga mencapai batas ukur 100 ml

ukur 100 ml 3.

3. Mengocoknya hingga homogenMengocoknya hingga homogen 4.

4. Kemudian menimbang 1 gram PP, melarutkan PP ke dalam labu ukurKemudian menimbang 1 gram PP, melarutkan PP ke dalam labu ukur yang telah berisi aquades

yang telah berisi aquades dan mengocoknya hingga homogendan mengocoknya hingga homogen III.3.2 Tahap Kalibrasi

III.3.2 Tahap Kalibrasi 1.

1. Memasukan larutan asam sitrat 0,15 % kedalam drum hingga mencapai ¾Memasukan larutan asam sitrat 0,15 % kedalam drum hingga mencapai ¾ bagian.

bagian. 2.

2. Mengisi tangkiMengisi tangki overflowoverflow dengan membukadengan membuka valvevalve V V11 dan membuka V dan membuka V22½ bagian.½ bagian.

3.

3. MengaturMengatur flow rate feed flow rate feed dengan membuka penuh dengan membuka penuh valvevalve V V33

4.

4. MengukurMengukur flow rate flow rate produk produk valvevalve V V77 hingga konstan hingga konstan

5.

5. Mencatat TMencatat T11,T,T22,T,T33,T,T44,T,T55 dan TC dan TC11, TC, TC22di bagian kontrolerdi bagian kontroler

6.

6. Melakukan analisa pada produk.Melakukan analisa pada produk. III.3.3 Tahap Percobaan pada Aliran

III.3.3 Tahap Percobaan pada Aliran Co Current Co Current 1.

1. Memanaskan larutan asam sitrat 0,15 % di dalam drum hingga mendekati titikMemanaskan larutan asam sitrat 0,15 % di dalam drum hingga mendekati titik didih.

didih. 2.

2. Membuka penuhMembuka penuh valvevalve V V11 dan V dan V22 ½ bagian ½ bagian

3.

3. Membuka penuhMembuka penuh valvevalve V V44

4.

4. Mengatur bukaan VMengatur bukaan V33 sesuai variabel yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 sesuai variabel yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88

L/Jam; 279 L/Jam L/Jam; 279 L/Jam 5.

5. MengukurMengukur flow rate flow rate di Vdi V77 dan mecatat suhu di kontroler dan mecatat suhu di kontroler

6.

6. Melakukan analisa pada produkMelakukan analisa pada produk III.3.4 Tahap Percobaan pada Aliran

III.3.4 Tahap Percobaan pada Aliran Counter Current Counter Current 1.

1. Memanaskan larutan asam sitrat 0,15 % di dalam drum hingga mendekati titikMemanaskan larutan asam sitrat 0,15 % di dalam drum hingga mendekati titik didih

didih 2.

2. Membuka penuhMembuka penuh valvevalve V V11 dan V dan V22 ½ bagian ½ bagian

3.

3. Mengatur bukaan VMengatur bukaan V33 sesuai variabel yaitu 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; sesuai variabel yaitu 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam;

240 L/Jam 240 L/Jam 4.

4. MenutupMenutup valvevalve V V44

5.

5. MengukurMengukur flow rate flow rate di Vdi V77 dan mecatat suhu di kontroler dan mecatat suhu di kontroler

6.

6. Melakukan analisa pada produkMelakukan analisa pada produk III.3.5 Tahap Analisa

III.3.5 Tahap Analisa

III.3.5.1 Mengukur Densitas III.3.5.1 Mengukur Densitas

1.

1. Menimbang Menimbang piknometer piknometer kosong kosong sebagai sebagai WW00

2.

2. Menimbang Menimbang piknometer piknometer + + asam asam sitrat sitrat sebagai sebagai WW11

III.3.5.2 Analisa pada produk III.3.5.2 Analisa pada produk

1.

1. Menambahkan Menambahkan 1 1 tetes tetes hingga hingga 2 2 tetestetes phenopthalein phenopthalein pada sampel produk V pada sampel produk V77

2.

(14)

III-3 III-3

3.

3. Mencatat vMencatat volume olume hasil titrasi hasil titrasi dan dan melakukan melakukan perhitungan perhitungan konsentrasi asamkonsentrasi asam sitrat sisa.

sitrat sisa. III.4 Diagram Alir

III.4 Diagram Alir PercobaanPercobaan

Menimbang 142,5 gram asam sitrat padatan menggunakan gelas arloji. Menimbang 142,5 gram asam sitrat padatan menggunakan gelas arloji.

Melarutkan di dalam sedikit aquades di dalam beaker

Melarutkan di dalam sedikit aquades di dalam beaker glass sambil diaduk, laluglass sambil diaduk, lalu mengencerkan dengan aquades sampai dengan 95

mengencerkan dengan aquades sampai dengan 95 LL

Mengukur

Mengukur flow rate flow rate produk produk valvevalve V V77

Mulai Mulai

Menimbang 4 gram NaOH diencerkan dengan air murni sampai 1000 ml Menimbang 4 gram NaOH diencerkan dengan air murni sampai 1000 ml

Memasukan larutan asam sitrat 0,15% ke dalam drum hingga ¾ bagian Memasukan larutan asam sitrat 0,15% ke dalam drum hingga ¾ bagian

Mengisi tangki

Mengisi tangki overflowoverflow dengan membukadengan membuka valvevalve V V11 dan membuka V dan membuka V22 ½ ½

bagian dan mengatur

bagian dan mengatur flow rate feed flow rate feed dengan membuka penuh dengan membuka penuh valvevalve V V44

Mencatat T

Mencatat T11,T,T22,T,T33,T,T44,T,T55 dan TC dan TC11, TC, TC22 pada kontroler pada kontroler

Melakukan Analisa Melakukan Analisa

Memasukan larutan asam sitrat 0,15 % ke dalam drum hingga ¾ bagian dan Memasukan larutan asam sitrat 0,15 % ke dalam drum hingga ¾ bagian dan

memanaskan hingga mendekati titik didih memanaskan hingga mendekati titik didih

Membuka penuh

Membuka penuh valvevalve V V11 dan V dan V22 ½ bagian ½ bagian

A A

(15)

III-4 III-4

Mengatur bukaan V

Mengatur bukaan V33 sesuai variabel yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 sesuai variabel yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88

L/Jam; 279 L/Jam

L/Jam; 279 L/Jam untuk aliranuntuk aliran co current co current . Dan variabel 192 L/Jam; 219. Dan variabel 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam untuk aliran

L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam untuk aliran counter current.counter current.

Mengukur

Mengukur flow rate flow rate produk V produk V77 dan mencatat suhu pada kontroler dan mencatat suhu pada kontroler

Melakukan Analisa Melakukan Analisa

Mencatat volume hasil titrasi dan melakukan perhitungan konsentrasi asam Mencatat volume hasil titrasi dan melakukan perhitungan konsentrasi asam

sitrat sisa sitrat sisa Analisa produk dengan menambahkan 1-2 tetes

Analisa produk dengan menambahkan 1-2 tetes phenolphthalein phenolphthalein pada sampel pada sampel

Menitrasi sampel dengan larutan NaOH 0,1 N Menitrasi sampel dengan larutan NaOH 0,1 N

Selesai Selesai

A A

Mengukur densitas dengan menimbang piknometer kosong sebagai W Mengukur densitas dengan menimbang piknometer kosong sebagai W00

Menimbang piknometer + asam sitrat sebagai W Menimbang piknometer + asam sitrat sebagai W11

Menutup

(16)

III-5 III-5

III.5

III.5 Gambar Gambar Alat Alat PercobaanPercobaan

Keterangan : Keterangan : T

T11 = = Suhu Suhu dinding dinding tengahtengah falling film falling film

T

T22 = = Suhu Suhu udara udara keluarkeluar

T

T33 = = Suhu Suhu dinding dinding atasatas

T

T44 = = SuhuSuhu liquid feed falling filmliquid feed falling film

T

T55 = = SuhuSuhu liquid valveliquid valve ( (output output product product ))

T

Tc1c1 = = SuhuSuhu controller Heater 1controller Heater 1

T

Tc2c2 = = SuhuSuhu controller Heater 2controller Heater 2

A

A = = Tangki Tangki UmpanUmpan B

B = = TangkiTangki OverflowOverflow C

C = = Tangki Tangki KonsentratKonsentrat D

D = = HeaterHeater E

E = = KompresorKompresor

V1 =

V1 = ValveValve aliran aliran feed feed menuju tangki menuju tangki Overflow Overflow

V2 =

V2 = ValveValve bypassbypass

V3 =

V3 = ValveValve feed feed keluar menuju evaporator keluar menuju evaporator

V4 =

V4 = ValveValve udara panas (pengatur aliran udara udara panas (pengatur aliran udara coco atau atau counter current counter current ))

V5 =

V5 = ValveValve udara keluar udara keluar V6,

V6, V7 V7 == ValveValve concentrated liquid concentrated liquid ( (output output product product )) T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 T3 T4 T5 TC2 TC2 T4 T4 C C E E D D A A B B V7 V7 V6 V6 V1 V1 V2 V2 V3 V3 V4 V4 V5 V5 udara udara masuk masuk TC TC T2 T2 T3 T3 T1 T1 T5 T5 TC TC TC1 TC1

(17)

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Percobaan IV.1 Hasil Percobaan

Dari percobaan evaporasi yang telah kami lakukan maka didapatkan hasil sebagai berikut : Dari percobaan evaporasi yang telah kami lakukan maka didapatkan hasil sebagai berikut :

Tabel IV.1

Tabel IV.1 Hasil Pecobaan pada AliranHasil Pecobaan pada Aliran Co Current Co Current

Flowrate Flowrate (L/jam) (L/jam) CC11(N)(N) V Vtitrasititrasi (ml) (ml) C C22(N)(N) T( T( _T_T C1 C1 (( T TC2C2 (( ρ ρ (gr/ml) (gr/ml) V V11 VV22 VVrata2rata2 TT11 TT22 TT33 TT44 TT55 216 216 0,0078 0,0078 2,4 2,4 2,9 2,9 2,65 2,65 0,0265 85 77 67 51 0,0265 85 77 67 51 54 54 117 117 88,488,4 0,960,96 225 0,0078 225 0,0078 2,6 2,6 2,9 2,9 2,75 2,75 0,0275 74 72 0,0275 74 72 55 55 52 52 56 56 101 101 87,187,1 0,98 0,98 245,88 0,0078 245,88 0,0078 2,4 2,4 3,2 3,2 2,8 2,8 0,028 0,028 77 77 72 72 67 67 51 51 59 59 122 122 8888 0,975 0,975 279 0,0078 279 0,0078 3,1 3,1 2,7 2,7 2,9 2,9 0,029 0,029 76 76 69 69 57 57 51 51 59 59 109 109 8282 0,976 0,976 Tabel IV.2

Tabel IV.2 Hasil Pecobaan pada AliranHasil Pecobaan pada Aliran Counter Current Counter Current

Flowrate Flowrate (L/Jam) (L/Jam) CC11(N)(N) V Vtitrasititrasi (ml) (ml) C C22(N)(N) T( T( _T_T C1 C1 (( T TC2C2 (( ρ ρ (gr/ml) (gr/ml) V V11 VV22 VVrata2rata2 TT11 TT22 TT33 TT44 TT55 191,999 191,999 0,00780,0078 1,8 1,8 1,9 1,9 1,85 1,85 0,0185 55 0,0185 55 97 97 75 75 67 67 55 117 86,555 117 86,5 0,9750,975 218,999 0,0078 218,999 0,0078 1,8 1,8 2 2 1,9 1,9 0,019 0,019 60 60 92 92 73 73 68 68 57 57 110 110 83,183,1 _0,975_0,975 234 0,0078 234 0,0078 2 2 2 2 2 2 0,02 0,02 61 61 84 84 72 72 67 67 56 56 112 112 89,489,4 _0,974_0,974 240,001 0,0078 240,001 0,0078 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 0,021 0,021 60 85 72 60 85 72 64 64 56 56 109 109 79,479,4 _0,975_0,975 Keterangan : Keterangan : T

T11 = = Suhu Suhu dinding dinding tengahtengah falling film falling film

T

T22 = = Suhu Suhu udara udara keluarkeluar

T

T33 = = Suhu Suhu dinding dinding atasatas

T

T44 = = SuhuSuhu liquid feed falling filmliquid feed falling film

T

T55 = = SuhuSuhu liquid valveliquid valve ( (output product output product ))

C

C11 = Konsentrasi awal asam sitrat= Konsentrasi awal asam sitrat

C

C22 = = Konsentrasi Konsentrasi akhir akhir asam asam sitratsitrat

Neraca Massa overall: Neraca Massa overall:

F = L + V F = L + V Neraca Massa Asam Sitrat:

Neraca Massa Asam Sitrat:

x xFF.F = x.F = xLL.L + y.L + yvv.V.V C) C) C) C) C)C) C) C) C) C) C)C)

(18)

Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan

IV-2 IV-2

Tabel IV.3

Tabel IV.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa dengan AliranHasil Perhitungan Neraca Massa dengan Aliran Co-currentCo-current

Flowrate Flowrate (L/Jam) (L/Jam) F F (Kg) (Kg) L L (Kg) (Kg) V V (Kg) (Kg) 216 732,67 207,36 525,31 216 732,67 207,36 525,31 225 225 792,00 792,00 220,5 220,5 571,50571,50 245,88 245,88 881,23 881,23 239,733 239,733 641,50641,50 279 279 1035,65 1035,65 272,304 272,304 763,34763,34 Tabel IV.4

Tabel IV.4 Hasil Perhitungan Neraca Massa dengan AliranHasil Perhitungan Neraca Massa dengan Aliran Counter-Current Counter-Current

Flowrate Flowrate (L/Jam) (L/Jam) F F (Kg) (Kg) L L (Kg) (Kg) V V (Kg) (Kg) 192 192 454,65 454,65 187,2 187,2 267,45267,45 218,999 218,999 532,61 532,61 213,524 213,524 319,08319,08 234 234 599,04 599,04 227,916 227,916 371,12371,12 240,001 240,001 645,12 645,12 234,001 234,001 411,12411,12 Perhitungan Neraca Panas:

Perhitungan Neraca Panas: F.Cp

F.Cpf f .. T + S.CpT + S.CpSS..T = V.HT = V.Hvv + L.Cp + L.Cpll..TT

Tabel IV.5

Tabel IV.5 Hasil Perhitungan Neraca Panas dengan AliranHasil Perhitungan Neraca Panas dengan Aliran Co-current Co-current Variabel

Variabel (L/Jam)

(L/Jam) KomponenKomponen Input Input (kJ) (kJ) Output Output (kJ) (kJ)

216 216 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 88145,06 88145,06 --1324478,12 1324478,12 26503,42 26503,42 1386119,76 1386119,76 --TOTAL TOTAL 1412623,18 1412623,18 1412623,181412623,18 225 225 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 97261,16 97261,16 --1435189,46 1435189,46 29291,32 29291,32 1503159,30 1503159,30 --TOTAL TOTAL 1532450,62 1532450,62 1532450,621532450,62 245.88 245.88 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 106017,99 106017,99 --1614919,35 1614919,35 33661,62 33661,62 1687275,72 1687275,72 --TOTAL TOTAL 1720937,34 1720937,34 1720937,341720937,34 279 279 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 124594,98 124594,98 --1917494,37 1917494,37 38235,02 38235,02 2003854,330 2003854,330 --TOTAL TOTAL 2042089,35 2042089,35 2042089,352042089,35

(19)

IV-3 IV-3

Tabel IV.6

Tabel IV.6 Hasil Perhitungan Neraca Panas dengan AliranHasil Perhitungan Neraca Panas dengan Aliran Counter-CurrentCounter-Current Variabel

Variabel (L/Jam)

(L/Jam) KomponenKomponen InputInput (kJ)(kJ) Output ( Output ( kJ)kJ)

191,999 191,999 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 73222,76 73222,76 --665624,56 665624,56 24396,57 24396,57 714450,75 714450,75 --TOTAL TOTAL 738847,32 738847,32 738847,32738847,32 218,999 218,999 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 87481,32 87481,32 --791230,37 791230,37 28902,59 28902,59 849809,10 849809,10 --TOTAL TOTAL 878711,69 878711,69 878711,69878711,69 234 234 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 96476,54 96476,54 --917375,02 917375,02 30276,47 30276,47 983575,09 983575,09 --TOTAL TOTAL 1013851,56 1013851,56 1013851,561013851,56 240,001 240,001 Asam Sitrat Asam Sitrat H H22OO(g)(g) Udara Udara 98781,23 98781,23 --1022558,17 1022558,17 31084,82 31084,82 1090254,58 1090254,58 --TOTAL TOTAL 1121339,40 1121339,40 1121339,401121339,40 IV.3 Pembahasan IV.3 Pembahasan

Tujuan percobaan evaporasi ini adalah menghitung perpindahan massa dan panas pada Tujuan percobaan evaporasi ini adalah menghitung perpindahan massa dan panas pada proses evaporasi

proses evaporasi falling film falling film, untuk mengetahui pengaruh, untuk mengetahui pengaruh flowrate flowrate 216 L/Jam; 225 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam

L/Jam; 279 L/Jam pada aliran pada aliran co-current co-current dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi falling falling film

film evaporator dan untuk mengetahui pengaruh evaporator dan untuk mengetahui pengaruh flowrate flowrate aliran 192 L/Jam; 219 L/Jam; aliran 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam;234 L/Jam; 240 L/Jam

240 L/Jam pada aliran pada aliran counter-current counter-current dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi dengan konsentrasi akhir pada proses evaporasi falling film falling film evaporator

evaporator ..

Prosedur yang dilakukan adalah dengan tahap persiapan, yaitu menyalakan alat evaporator sampai Prosedur yang dilakukan adalah dengan tahap persiapan, yaitu menyalakan alat evaporator sampai keadaan

keadaan steady state steady state, membuat larutan asam sitrat 0,15% sebanyak 75 gram dalam volume larutan, membuat larutan asam sitrat 0,15% sebanyak 75 gram dalam volume larutan 50 L dengan cara menimbang 142,5 gram asam

50 L dengan cara menimbang 142,5 gram asam sitrat padatan menggunakan gelas arloji sitrat padatan menggunakan gelas arloji kemudiankemudian melarutkannya dengan menggunakan aquades. Kemudian membuat larutan NaOH 0,1 N dan melarutkannya dengan menggunakan aquades. Kemudian membuat larutan NaOH 0,1 N dan larutan indikator PP. Setelah itu mulai tahap percobaan dengan variabel

larutan indikator PP. Setelah itu mulai tahap percobaan dengan variabel flowrate flowrate pada pada co-currentco-current yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam. Sedangkan variabel

yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam. Sedangkan variabel flowrate flowrate pada aliran pada aliran counter-current

counter-current yaitu 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam. Tahap pertama yaituyaitu 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam. Tahap pertama yaitu memasukan larutan asam sit

memasukan larutan asam sitrat 0,15% ke dalam drum hingga ¾ bagian kemudian memanaskannyarat 0,15% ke dalam drum hingga ¾ bagian kemudian memanaskannya hingga mendekati titik didih lalu membuka penuh

hingga mendekati titik didih lalu membuka penuh valvevalve V V11 dan V dan V22 ½ bagian dan mengatur bukaan ½ bagian dan mengatur bukaan

V

V33 sesuai dengan variabel yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; sesuai dengan variabel yaitu 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam245,88 L/Jam; 279 L/Jam untuk aliranuntuk aliran coco

current

current dan variabel 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam untuk aliran dan variabel 192 L/Jam; 219 L/Jam; 234 L/Jam; 240 L/Jam untuk aliran counter current.counter current. Kemudian menutup penuh

Kemudian menutup penuh valvevalve VV44, mengukur, mengukur flow flow raterate produk V produk V77 dan mencatat suhu pada dan mencatat suhu pada

kontroler. Kemudian melakukan analisa dengan mengukur densitas dari larutan yang dihasilkan kontroler. Kemudian melakukan analisa dengan mengukur densitas dari larutan yang dihasilkan menggunakan piknometer, menitrasi larutan yang keluar dari ala

menggunakan piknometer, menitrasi larutan yang keluar dari ala t evaporator dengan larutan NaOHt evaporator dengan larutan NaOH 0,1 N dan mencatat volume hasil titrasi dan melakukan perhitungan konsentrasi asam sitrat sisa. 0,1 N dan mencatat volume hasil titrasi dan melakukan perhitungan konsentrasi asam sitrat sisa.

(20)

IV-4 IV-4

IV.3.1 Aliran

IV.3.1 Aliran Co-CurrentCo-Current

Dapat didapatkan hasil

Dapat didapatkan hasil flowrate flowrate dan konsentrasi akhir pada Tabel IV.1 untuk alirandan konsentrasi akhir pada Tabel IV.1 untuk aliran coco-current

current sehingga dibuat grafik hubungansehingga dibuat grafik hubungan flowrate flowrate dengan konsentrasi akhir dari larutan asam sitrat dengan konsentrasi akhir dari larutan asam sitrat sebagai berikut :

sebagai berikut :

Grafik IV.1

Grafik IV.1 Hubungan antara Hubungan antara Flowrate Flowrate Asam Sitrat Asam Sitrat dengan Kondengan Konsentrasi Akhir sentrasi Akhir Asam SitratAsam Sitrat pada Aliran

pada Aliran Co-Current Co-Current Dari grafik IV.1 pada arah aliran

Dari grafik IV.1 pada arah aliran co-current co-current dengan variabel dengan variabel flowrate flowrate 216 L/Jam; 225216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam didapatkan konsentrasi akhir sebesar 0,0265 N; 0,0275 N; 0,028 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam didapatkan konsentrasi akhir sebesar 0,0265 N; 0,0275 N; 0,028 N;

N; dan dan 0,029 0,029 N. N. Hasil Hasil konsentrasi konsentrasi paling paling besar besar yang yang didapatkan didapatkan pada pada aliranaliran co-current co-current adalah adalah 0,029 N pada

0,029 N pada flowrat flowrat e 279 L/Jam. Dari grafik tersebut menunjukkan nilaie 279 L/Jam. Dari grafik tersebut menunjukkan nilai flowrate flowrate yang semakin yang semakin meningkat, sehingga dapat diketahui bahwa hubungan

meningkat, sehingga dapat diketahui bahwa hubungan flowrate flowrate dengan konsentrasi akhir adalah dengan konsentrasi akhir adalah berbanding

berbanding lurus. lurus. Hal Hal ini ini sesuai sesuai dengan dengan literatur literatur yang yang menyebutkan menyebutkan bahwa bahwa hubungan hubungan antaraantara flowrate

flowrate dengan konsentrasi berbanding lurus hal tersebut terjadi karena adanya prosesdengan konsentrasi berbanding lurus hal tersebut terjadi karena adanya proses perpindahan masa

perpindahan masa uap air uap air ke udara ke udara yang menyebabkan konsentrasi yang menyebabkan konsentrasi nira semakin nira semakin meningkat darimeningkat dari semula

semula (Triwulandari, 2010)(Triwulandari, 2010)..

Hasil perhitungan neraca massa yang dilakukan pada arah aliran

Hasil perhitungan neraca massa yang dilakukan pada arah aliran co-current co-current dengandengan variabel

variabel flowrate flowrate 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 216 L/Jam; 225 L/Jam; 245,88 L/Jam; 279 L/Jam diperoleh nilai komponen yang279 L/Jam diperoleh nilai komponen yang masuk berupa

masuk berupa feed feed (F) yang terdiri dari asam sitrat sebesar 732,67 Kg; 792,00 Kg; 881,23 Kg; (F) yang terdiri dari asam sitrat sebesar 732,67 Kg; 792,00 Kg; 881,23 Kg; 1035,65 Kg. Sedangkan komponen yang keluar berupa

1035,65 Kg. Sedangkan komponen yang keluar berupa liquid liquid (L) yang terdiri dari asam sitrat (L) yang terdiri dari asam sitrat sebesar 207,36 Kg; 220,5 Kg; 239,733 Kg; 272,304 Kg, serta

sebesar 207,36 Kg; 220,5 Kg; 239,733 Kg; 272,304 Kg, serta vapour vapour (V) (V) sebesar sebesar 525,31 525,31 Kg;Kg; 571,50 Kg; 641,50 Kg; 763,34 Kg.

571,50 Kg; 641,50 Kg; 763,34 Kg.

Hasil perhitungan neraca energi pada aliran

Hasil perhitungan neraca energi pada aliran co-currentco-current dengandengan flowrate flowrate 216 L/Jam dengan 216 L/Jam dengan komponen yang masuk yaitu asam sitrat dalam

komponen yang masuk yaitu asam sitrat dalam feed feed (F) sebesar 88145,06 kJ dan (F) sebesar 88145,06 kJ dan steam steam (S) sebesar (S) sebesar 1324478,12 kJ sedangkan untuk komponen yang keluar yaitu asam sitrat

1324478,12 kJ sedangkan untuk komponen yang keluar yaitu asam sitrat dalamdalam liquid liquid (L) sebesar (L) sebesar 2706,277 kJ dan

2706,277 kJ dan vapour vapour (V) sebesar 121496,265 kJ. Untuk (V) sebesar 121496,265 kJ. Untuk flowrate flowrate 87 L/jam dengan komponen 87 L/jam dengan komponen yang masuk yaitu asam sitrat dalam

yang masuk yaitu asam sitrat dalam feed feed (F) sebesar 31992,207 kJ dan (F) sebesar 31992,207 kJ dan steam steam (S) sebesar (S) sebesar 512687,850 kJ sedangkan untuk komponen yang keluar yaitu asam sitrat

512687,850 kJ sedangkan untuk komponen yang keluar yaitu asam sitrat dalamdalam liquid liquid (L) sebesar (L) sebesar 26503,42 kJ dan

26503,42 kJ dan vapour vapour (V) sebesar 714450,75 kJ. Untuk (V) sebesar 714450,75 kJ. Untuk flowrate flowrate 225 L/jam dengan komponen225 L/jam dengan komponen 0.026 0.026 0.0265 0.0265 0.027 0.027 0.0275 0.0275 0.028 0.028 0.0285 0.0285 0.029 0.029 0.0295 0.0295 2 20000 222200 224400 226600 228800 330000 K K o o n n s s e e n n t t r r a a s s i i A A k k h h i i r r A A s s a a m m S S i i t t r r a a t t ( ( N N ) ) Flowrate (l/jam) Flowrate (l/jam)

Hubungan Flowrate dengan

Hubungan Flowrate dengan Konsentrasi Akhir

Konsentrasi Akhir

Co Current Co Current