LAMPIRAN B.doc

(1)

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN NERACA PANAS

Kapasitas

Kapasitas = = 1 1 jam jam operasioperasi S

Saattuuaan n ooppeerraassii = = kkJJ//jjaamm T

Teemmppeerraattuur br baassiiss = = 2255 oo_C_C B.1

B.1 PerhPerhitunitungan Kapasgan Kapasitas Panaitas Panas (Cps (Cp

Perhitungan estimasi kapasitas panas (Cp) dengan menggunakan persamaan !1 " Perhitungan estimasi kapasitas panas (Cp) dengan menggunakan persamaan !1 "

Cp = a # bT # $T

Cp = a # bT # $T22_{# dT}_{# dT}%%_{# eT}_{# eT}&& _(!1)_(!1)

Jika Cp ada'ah ungsi temperatur maka digunakan persamaan !2 Jika Cp ada'ah ungsi temperatur maka digunakan persamaan !2

(!2)

Perhitungan estimasi Cp (kJ/kmo'C) dihitung sebagai ungsi temperatur! *i'ai a+ b+ Perhitungan estimasi Cp (kJ/kmo'C) dihitung sebagai ungsi temperatur! *i'ai a+ b+ $+ d dan e dapat di'ihat pada tabe' berikut "

$+ d dan e dapat di'ihat pada tabe' berikut " T

Tabe' !1 *i'ai abe' !1 *i'ai konstanta a+ b+ $+d dan konstanta a+ b+ $+d dan ee K

K!!""pp!!nneenn AA # # $ $ 11%%&'&' _{ $ 1%}_{ $ 1%}&)&) _{* $ 1%}_{* $ 1%}&+&+ _{e $ 1%}_{e $ 1%}&11&11

,

,22-- 11..++2200&& &&++221111.. 11%%++%%00.. 11%%++11&&22&& 33 Sumber " 4ek'aitis (1.%)

Sumber " 4ek'aitis (1.%) Sumber " Chase (1.) Sumber " Chase (1.)

B.'

B.' Perhitungan Perhitungan Esti"asi Esti"asi Cp Cp HH'',,

Pada T = %3 C Pada T = %3 C = .+&1 kJ/kgC = .+&1 kJ/kgC Pada T =  C Pada T =  C -- kJ/kgCkJ/kgC Pada T = 123 C Pada T = 123 C 61 61

(2)

- 2%.+&3 kJ/kgC

B. Ni/ai 0apasitas panas (Cp

1! Se'u'osa = 2+%5 kJ/kgC (okhin+ 2311)

2! Ka'sium ,idoksida = 1+21 kJ/ kgC (Perr7+ 1.&)

%! 8'ukosa = 1+15 kJ/ kgC (,a7at+ 2315)

&! 9tano' = 2+.3 kJ/ kgC (,a7at+2315)

5! Saccharomyces Cerevisiae = 2+ kJ/ kgC (-deso'a dan -:esani+ 2313)

B.+ ROTARY DRYER I _(R&1%1

8ambar !1 Sketsa a'ur Rotary Dryer

Temperatur basis " 25 C

Temperatur bahan masuk " %3 C

Temperatur bahan ke'uar " 123 C

2Hin

;,in = ;,2

;,2 = ;,se'u'osa # ;,air proses# ;,air

;, = <!Cp!dT (4ek'aitis+ 1.%)

Tabe' !2 Perhitungan Panas asuk pada Rotary Dryer I (4> ? 131)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp

(0640g!C

*T (!C

(7% & '8 2H (0645a"

Se'u'osa !25.+5 2+%5 5+33 13.!2+00

@ir Proses 2!%.+&1 .+&1 5+33 133!&&+0

@ir 1!1&0+2 .+&1 5+33 &.!22+.

2 Se'u'osa @ir @ir Proses T = %3 o_C P = 1 atm ROTARY DRYER Se'u'osa @ir Proses T = 123 o_C P = 1 atm Steam pada 123o_{C+ 1 atm} & 0 @ir 5 Kondensat pada 133 oC+ 1 atm

(3)

T!ta/ 2H) '8+.)98:77

2H!ut

;,out = ;,5# ;,0

;,5 = ;,air # ;,air proses

;,0 = ;,se'u'osa # ;,air proses

Ke'uaran pada a'ur 5 merupakan air da'am asa uap sehingga terdapat panas sensibe' dan panas 'aten!

Tabe' !% Perhitungan Panas Ke'uar (;,5) pada Rotary Dryer I (4> ? 131)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (0640g!C *T (!_C (1'%&'8 3.Cp.*T (0645a"!C

Se'u'osa & & & &

@ir Proses 2!20+& 2%.+&3 5+33 51!&3!031+12

@ir 1!1&0+2 2%.+&3 5+33 25!5!&&&+10

T!ta/ 2H8 ++.7;8.%)8:';

Tabe' !& Perhitungan Panas Ke'uar (;,0) pada Rotary Dryer I (4> ? 131)

(0640g!_C

*T (!_C

(1'% & '8 2H (0645a"

Se'u'osa !25.+5 2+%5 5+33 2!30!303+5

@ir Proses 11+& 2%.+&3 5+33 2!35!50+50

@ir &   &

T!ta/ 2H ).++'.;1+:18

;, = ;, steam = ;,out  ;,in = (&!2!.1+15# !%.5!3&5+2.) ? 25!&5+%% = .1!33!%0+3. kJ/jam

Pemanas 7ang digunakan ada'ah superheated steam bersuhu 123 o_{C dan bertekanan 1}

atm+ sedangkan kondensat 7ang terbentuk berupa saturated steam bersuhu 133 o_{C dan}

bertekanan 1 atm!

,6(1333C+ 1atm) = &1+&3 kJ/kg (4ek'aitis+ 1.%)

,A(1233C) = 2!23+23 kJ/kg (4ek'aitis+ 1.%)

, =(,A B ,6)

= 2!%33+.3 kJ/kg

aka 'aju a'ir massa steam 7ang diper'ukan ada'ah

< steam = = = %5!50+& kg/jam

(4)

B.; STERILIZER_(S&1%1

8ambar !2 Sketsa @'ur Sterilizer

2Hin

;,in = ;,11 (4ek'aitis+ 1.&)

;,11 = ;,se'u'osa # ;,air proses

;, = <!Cp!dT

Tabe' !5 Perhitungan Panas asuk (;,11) pada Sterilizer (S ? 131)

(0640g!_C

*T (!C

(7%&'8 2H (0645a"

Se'u'osa !25.+5 2+%5 5+33 13.!2+00

@ir Proses 11+& .+&1 5+33 5!32%+1

T!ta/ 2H11 117.;1:7+ 2H!ut ;,out = ;,₁₂ # ;,_1% ;,12 = ;,air proses ;,1% = ;,se'u'osa ;, = <!Cp!dT

Tabe' !0 Perhitungan Panas Ke'uar (;,12) pada Sterilizer (S ? 131)

(060g!_C

*T (!_C

(1'%&'8 2H (0645a"

Se'u'osa & &  &

@ir Proses 11+& 2%.+&3 5+33 2!35!50+50

T!ta/ 2H1' '.+%8.+8:8 Se'u'osa @ir Proses T = %3 o_C P = 1 atm STERILIZER Steam pada 123 o_{C+ 1 atm} 11 Se'u'osa_{T = 123}o_C P = 1 atm 1% @ir Proses 122 Kondensat pada 133o_{C+ 1 atm}

(5)

Tabe' !0 Perhitungan Panas Ke'uar (;,1%) pada Sterilizer (S ? 131) K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (060g!_C *T (!_C (1'%&'8 2H (0645a" Se'u'osa !25.+5 2+%5 5+33 2!30!303+5

@ir Proses & &  &

T!ta/ 2H17 '.%+.%%:89

;, = ;, steam = ;,out  ;,in = (2!35!50+50 # 2!30!303+5)  11%!.10+%

= &!05!333+ kJ/jam

atm+ sedangkan kondensat 7ang terbentuk berupa saturated steam besuhu 133 o_{C dan}

bertekanan 1 atm!

,A(1233C) = 2!23+23 kJ/kg (4ek'aitis+ 1.%)

, =(,A B ,6)

= 2!%33+.3 kJ/kg

aka 'aju a'ir massa steam 7ang diper'ukan ada'ah "

< steam = = = 22!%51+352 kg/jam

B.9 MENARA ISTILASI I ( &1%1

<

8ambar 6% Sketsa @'ur >i enara >isti'asi  2Hin

;,in = ;,

;,2& = ;,g'ukosa # ;,air proses # ;, saccharomyces cerevisiae# ;,etano'(4ek'aitis+ 1.&)

65 8'ukosa @ir Proses Saccharomyces cerevisiae 9tano' T= %3 o_C @ir Proses 9tano' T= o_C ') '8 ' Steam pada suhu  o_C Kondensat pada 133 o_{C+ 1 atm} 8'ukosa @ir Proses Saccharomyces Cerevisiae 9tano' T= o_C

(6)

;, = <!Cp!dT

Tabe' !5 Perhitungan Panas asuk (;,2&) pada enara >isti'asi  (S ? 131)

(0640g!C

*T (!C

(+9&'8 2H (0645a"

8'ukosa 2%+1 1+15 5&+33

@ir Proses .!2.1+02 .+&1 5&+33

S. Cerevisiae &.+. 2+ 5&+33

9tano' &!.&5+1 2+.3 5&+33

T!ta/ 2H11 117.;1:7+

2H!ut

;,out = ;,25# ;,20

;,25 = ;,air proses# ;,etano'

Ke'uaran pada a'ur 12 merupakan $ampuran ,*-% dan air da'am asa uap sehingga

terdapat panas sensibe' dan panas 'aten!

;, = <!Cp!dT # <! D # <! Cp'! dT # <! D # <! CpE! dT

Tabe' ! Perhitungan Panas Ke'uar (;,12) pada Vaporizer (A ? 131)

;,1% = ;,air# ;,Pektin

Tabe' !13 Perhitungan Panas Ke'uar (;,1&) pada Vaporizer (A ? 131)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (0640g!_C *T (!_C (1%%&'8 2H (0645a" @ir 53+215 10+0%3 5+333 !55%!.&+552 Pektin 1!22%+%5 1+.33 5+333 105!15.+%52 T!ta/ 2H1) !1.!&2+3&

;, = ;, steam = ;,out  ;,in = (0.!0&5!3&3+31. # !1.!&2+3&) ? %!.2%!325+%%.

= %.!5&3!5+5.& kJ/jam

atm+ sedangkan kondensat 7ang terbentuk berupa saturated steam besuhu 133 oC dan

bertekanan 1 atm!

(7)

,A(1233C) = 2!23+23 kJ/kg (4ek'aitis+ 1.%)

, = (,A B ,6)

= 2!%33+.3 kJ/kg

< steam = = = 10!51+112 kg/jam

B.1% K,NENS,R (K&1%1

8ambar 6& Sketsa @'ur Kondensor di >isti'asi 2Hin

;,in = ;,12

;,12= 0.!0&5!3&3+31. kJ/jam 2H!ut

;,out = ;,_1% = ;,_air # ;,_,C'

Tabe' !11 Perhitungan Panas Ke'uar (;,1%) pada Fnit Kondensor (K131)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (0640g!_C *T (!_C (7%&'8 3.Cp.*T (0645a" @ir ,*-% 5!1%1+%. &!&+%. .+&13 3+1&5 5+333 5+333 215!+. %!5..+503 T!ta/ 2H17 21!%.0+5%.

;, = ;,air pendingin = ;,out  ;,in = 21!%.0+5%. ? 0.!0&5!3&3+31.

= B 0.!&25!05%+&.3 kJ/jam

Suhu air pendingin masuk = 2. o_C

Suhu air pendingin ke'uar = 55 oC

6 @ir pendingin pada 2. o_C @ir 9tano' T = +5 o_C K!n*ens!r 1' 17 @ir 9tano' T = %3 o_C @ir pendingin bekas pada 55o_C 7' 77

(8)

< air pendingin = = = %31!%&1+021kg/jam

B.11 COOLER_(C&1%1

8ambar 65 Sketsa @'ur Cooler 2Hin

;,in = ;,1&

;,1& = <!Cp!dT

Tabe' !12 Perhitungan Panas Ke'uar (;,1&) pada Fnit Cooler (C  131)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (060a/40g!_C *T (!_C (1%% & '8 2H (0645a" @ir Pektin 53+215 1!22%+%5 10+0%3 1+.33 5+333 5+333 !55%!.&+552 105!15.+%52 T!ta/ 2H1) !1.!&2+3& 2H!ut ;,out = ;,15 ;, = <!Cp!dT

Tabe' !1% Perhitungan Panas Ke'uar (;,15) pada Fnit Cooler (C  131)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (0640g!C *T (!C (7% & '8 2H (0645a" @ir Pektin 53+215 1!22%+%5 .+&13 1+.33 5+333 5+333 2%!+55% 11!313+55 T!ta/ 2H18 %&!..+113

;, = ;,air pendingin = ;,out ? ;,in = %&!..+113 ? !1.!&2+3&

= !0.%!5&+& kJ/jam Cooler 1) 18 @ir pendingin pada 2. o_C Pektin @ir T = 133 o_C Pektin @ir T = %3o_C @ir pendingin bekas

pada 55 o_C

7) 78

(9)

Suhu air pendingin masuk = 2. o_C

Suhu air pendingin ke'uar = 55 o_C

< air pendingin = = = %%!.%+5.0 kg/jam

B.1' ROTARY DRYER II _(R&1%'

8ambar 60 Sketsa @'ur Rotary Dryer (4>132)

Temperatur basis " 25GC

Temperatur bahan masuk " %3 o_C

Temperatur bahan ke'uar " 133 o_C

2Hin

;,in = ;,1.

;,1. = ;, pektin # ;,air # ;,isopropi' a'koho'

;, = <!Cp!dT (4ek'aitis+ 1.%)

Tabe' !1& Perhitungan Panas asuk pada Rotary Dryer II (4> ? 132)

(0640g!C

*T (!_C

(7% & '8 2H (0645a"

@ir 50+0 .+&13 5+333 2%!55+3

9ndapan Pektin 1!1.+2 1+.33 5+333 13!3+%&0

sopropi' @'koho' 1!222+2.& 2+3 5+333 10!2.+0%3

T!ta/ 2H1; 51!0&+&0

2H!ut

;,out = ;,2%# ;,25

;,2% = ;,air # ;,etano'

;,25 = ;, pektin # ;,air

Ke'uaran pada a'ur 2% merupakan air da'am asa uap sehingga terdapat panas sensibe' 6 R,TAR= R=ER 1; '1 Steam pada 123 o_C @ir Pektin sopropi' @'koho' T = %3 oC @ir Pektin T = 133o_C @ir sopropi' @'koho' T = 133 o_C '% 7 7+ Kondensat pada 133 o_{C+ 1 atm}

(10)

dan panas 'aten!

Tabe' !15 Perhitungan Panas Ke'uar (;,2%) pada Rotary Dryer II (4> ? 132)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (00a/40g!_C *T (!_C 3.Cp.t (00a/45a" > (00a/40g!C 3. > (00a/45a"

@ir 55+5. 10+0%3 5+333 !%.0!&2+1% 2+203 1!203+1&0

sopropi' @'koho' 1!222+2.& 2+3 &5+333 152!%5+02 3+003 .30+3

T!ta/ !5%.!.53+5.0 2!300+.5& K!"p!nen 3 (0g45a" Cp< (00a/40g!_C *T (!_C (1%% ? T*  3.Cp<.*T (00a/45a"

sopropi' @'koho' 1!23+% %+0.3 %3+333 1%&!&3+12

Tota' 1%&!&3+12

;,2% = <!Cp!dT # <! D # <! Cp'! dT # <! D # <! CpE! dT = !5%.!.53+5.0 # 2!300+.5&# 1%&!&3+12 = !05!.5+50. kJ/jam

Tabe' !10 Perhitungan Panas Ke'uar (;,25) pada Rotary Dryer II (4> ? 132)

K!"p!nen 3 (0g45a" Cp (0640g!_C *T (!_C (1%% & '8 2H (0645a" Pektin 11.+2 1+.33 5+333 101!.55+1.5 @ir 12+113 10+0%3 5+333 103!&2+1.. T!ta/ 2H'8 %22!2.&+%&

;, = ;, steam = ;,out  ;,in = (!05!.5+50. # %22!2.&+%&) ? 51!0&+&0 = !&0!&0+10 kJ/jam

atm+ sedangkan kondensat 7ang terbentuk berupa saturated steam besuhu 133 o_{C dan}

bertekanan 1 atm!

,A(1233C) = 2!23+23 kJ/kg (4ek'aitis+ 1.%)

, =(,A B ,6)

= 2!%33+.3 kJ/kg