• Tidak ada hasil yang ditemukan

DAFTAR PUSTAKA. BPS Buletin Statistik Perdagangan Luar Negeri Expor. BPS. Jakarta.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Membagikan "DAFTAR PUSTAKA. BPS Buletin Statistik Perdagangan Luar Negeri Expor. BPS. Jakarta."

Copied!
44
0
0

Teks penuh

(1)

Anonimous. 2006. Akar Wangi (Vetiveria zizanoides Stapt). PT. Djasula Wangi.

Prosiding Konferensi Nasional Minyak Atsiri. 18 – 20 September 2006.

Solo, Indonesia.

Azlina, N.B.M. 2005. Study on Important Parameters Affecting The Hydro- Distillation for Ginger Oil Production. [Thesis]. Faculty of Chemical and Natural Resources Engineering University Teknologi Malaysia.

BPS. 2007. Buletin Statistik Perdagangan Luar Negeri Expor. BPS. Jakarta.

Bachtiar, S.N. 2007. Studi Pemanfaatan Panas Bumi Sisa PLTP Untuk Industri Akar Wangi di Kabupaten Garut. LEAD Associate Project Cohort XII.

Bernasconi, H, H. Gerster, H. Hauser, H. Stauble, E. Scheneiter. 1995. Teknologi Kimia 2. Diterjemahkan oleh Lienda Handojo. PT. Pragniya Paramita, Jakarta.

Leupin, R. E. 2001. Vetiveria zizanioides: An Approach to Obtain Essential Oil Variants via Tissue Culture. Dissertation. Swiss Federal Institute Of Technology Zürich.

Dalton, P. A., Smith R.J. and Truong P.N.V. 1996. Vetiver grass hedges for erosion control on a cropped flood plain: hedge hydraulics. Journal of Agricultural Water Management 31 : 91-104.

Dewan Atsiri Indonesia. 2008. Database Minyak Atsiri Indonesia. http://atsiri indonesia.com/public/index.php?menu=3&show=4. [25 April 2008].

Dinas Perkebunan Provinsi Jawa Barat. 2007. Jawa Barat Dalam Angka.

http:// www.bapeda-jabar.go.id/docs/jabarangka/20071210 = 095922.

[13 Juni 2009].

Early, R. L. 1983. Unit Operations in Food Processing. Pergamon International Library.

Guenther, E. 1947. Minyak Atsiri Jilid I. Terjemahan. Semangat Ketaren. UI- Press. Jakarta.

Guenther, E. 1990. Guenther, E. 1990. Minyak Atsiri Jilid IVA. Terjemahan.

Semangat Ketaren. UI-Press. Jakarta.

Geankoplis, C.J. 1983. Transport Process and Unit Operations. 2nd ed. Allyn Bacon. Inc. Boston.

Harjono, S. Rusli dan R. J. Deswert. 1973. Cara-cara penyulingan mempengaruhi rendemen dan kualitas akar wangi. Penelitian LPTI No. 15-16. p. 39-47.

(2)

Edition. Afi Publishing Company, Inc. Westport, Connecticut.

http://elearning.gunadarma. ac.id/docmodul/fisika_ilmu_panas/bab4-panas_ dan_

perubahan_fasa.pdf. Panas dan Perubahan Fasa. [11 Pebruari 2009]

http://digilib.batan.go.id/ sipulitbang/ abstrak.php?id=0640. Penukar Kalor Spiral [24 Februari 2008].

http://processengineers.blogspot.com/2008/01/distillation-basic-theory-part-01.

html. Process Engineer - The Way Of Live Distillation Basic Theory Part 01. [05 April 2008]

Indrawanto. 2006. Analisis Finansial Agroindustri Penyulingan Akar Wangi di Kabupaten Garut, Jawa Barat. Buletin Perkembangan Teknologi Tanaman Rempah dan Obat. Vol XVIII (2) : 78 – 83.

[ISO] Interna-tional Organization for Standarization. 2002. Oil of vetiver (Vetiveria zizanioides (Linnaeus) Nash). http://www.iso.org/iso/iso_

catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=28587 [15 April 2008].

Kamil Sulaiman dan Pawito. 1983. Termodinamika dan Perpindahan Panas.

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Ketaren, S. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. Penerbit Balai Pustaka, Jakarta.

Ketaren, S dan Djatmiko, B. 1978. Minyak Atsiri Bersumber dari Batang dan Akar. Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Bogor : FATEMETA, IPB.

Lembaga Pengembangan Ekonomi Al-Syura. 2006. Pengembangan Komoditi Pertanian Unggulan di Kabupaten Garut. Laporan Akhir Kegiatan Penelitian Lembaga Pengembangan Ekonomi (LPE) Al–Syura bekerjasama dengan The Partnership for Economic Growth (PEG) dan The United States Agency for International Development (USAID).

http://bakti.easternindonesia.org/gsdl/ collect/ pdf/index/assoc/HASH01d3 /3ce84399.dir/doc.pdf. [15 April 2008].

Lestari, R. S.E. 1993. Pengaruh Tekanan Uap dalam Proses Distilasi Terhadap Rendemen Minyak Serai Wangi. [Tesis]. Sekolah Pascasarjana, IPB.

Bogor.

Lutony, T. L dan Rahmawati ,Y. 1994. Produksi dan Perdagangan Minyak Atsiri.

Penebar Swadaya, Jakarta.

Martinez. J., Paulo T. V. R., Chantal, M., Alain L., Pierre B., Dominique P., dan M. Angela A. M. 2004. Valorization of Brazilian Vetiver (Vetiveria zizanioides (L.) Nash ex Small) oil. J. Agric. Food Chem. 53: 6578-6584

(3)

Association for Holistic Aromaterapy (NAHA), 7 (3).

McCabe, W. R., Julian C. M and Petter H. 1993. Sitem Operatian of Chemical Engineering Fith Edition. McGraw Companies, Inc. Primis Custom Publishing.

McCabe, W. R., Julian C. M and Petter H. 1999. Operasi Teknik Kimia Jilid 2.

Cet.4 Erlangga, Jakarta.

Moestafa, Achmad dan J. Moermanto. 1988. Meningkatkan Mutu Minyak Akar Wangi Dengan Cara Deterpenasi. Warta IHP Vol.5. Balai Besar Industri Pertanian (BBIHP), Bogor.

Moestafa A, Waspodo P dan Hakim S. 1991. Pengaruh Lama dan Kecepatan Penyulingan Terhadap kadar Minyak dan Vetiverol Akar Wangi. Warta IHP 8 (2) : 11 – 15.

Perry, Robert H. 1999. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. The McGraw-Hill Companies, Inc.

Risfaheri dan Mulyono E. 2006. Standar proses produksi minyak atsiri. Prosiding Konferensi Nasional Minyak Atsiri. Solo, Indonesia 18 – 20 September 2006. Buku 2. h. 68-75.

Sakiah S. 1999. Modifikasi Proses Penyulingan dengan Variasi Tekanan Uap Untuk Memperbaiki Karakteristik Aroma Minyak Pala. [Tesis]. Sekolah Pascasarjana, IPB. Bogor.

Santoso, H. B. 1993. Akar Wangi, Bertanam dan Penyulingan. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 2006. Minyak Akar Wangi.

http://www.bsn.or.id/files/sni/SNI%2001-2386-2006%20_akar%wangi_.

pdf. [10 Februari 2008]

Suryatmi, R.D. 2006. Kajian Variasi tekanan pada penyulingan minyak akar wangi skala laboratorium. Prosiding Konferensi Nasional Minyak Atsiri Solo, Indonesia 18 – 20 September 2006. Buku 1. h. 173-178.

Spirax Sarco. 2008. Tambahan Saluran Pipa. Learning Centre, Blok 10.

www.spiraxsarco.com.

Tasma, I.M, Pandji M.L dan Taurini, E. 1990. Perkembangan penelitian akar wangi. Edisi Khusus Balittro Vol. VI, No. I P. 10-22.

Triharyo. 2007. Studi Potensi Pemanfaatan Uap Panas Bumi secara Langsung (Direct-Use Geothermal) Untuk Akar Wangi. Laporan Penelitian. Kerjasa-ma Kelompok ASGAR (Asli Garut) bersama PT

(4)

http://www.triharyo. com/dl jump.php?id=11. [25 April 2008].

Uhe, G. 2006. Market Report Essential Oils Desember 2006. www.uhe.com Utomo T. 1984. Teori Dasar Fenomena Transport. Cetakan Pertama. Penerbit

Binacipta.

Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2006. Strategi Pengembangan Minyak Atsiri Indonesia. Vol.28, No. 5.

Wiranto dan Heize, S. 2005. Penyegaran Udara. PT. Pradya Paramita. Cet. 7, Jakarta.

Yunus A. C and Robert H. T. 2001. Fundamentals Of Thermal-Fluid Sciences.

Both of the Departemen of Mechanical Engineering University of Nevada, Reno. The McGraw-Hill Companies, Inc.

(5)

• Hasil penyulingan pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir uap air 1 l/jam/kg bahan

Ulangan 1 Ulangan 2

Tekanan (bar) sistim Tekanan (bar Sistim

No.

Uraian

2 2.5 3 2 2.5 3

1 Berat Bahan, kg - - - 3.00 - - - 3.00

2 Kadar air bahan, % bb - - - 12.00 - - - 9.50

3 Kadar minyak, % bb - - - 3.20 - - - 3.00

4 Lama Penyulingan, jam 2 3 4 9 2 3 3 8

8 Volume minyak yang tersuling, ml 22.50 21.00 17.50 61.00 31.80 32.00 18.20 82.00

6 Rendemen, % bb 0.75 0.70 0.58 2.03 1.06 1.07 0.61 2.73

7 massa air, kg 27.24 34.58 40.72 67.60 28.25 33.81 40.79 64.39

9 Massa uap, kg 8.01 15.35 21.52 48.37 9.02 14.58 21.56 48.66

10 Jumlah air distilasi, lt 6.27 10.21 11.88 28.35 6.25 9.46 11.62 27.33 11 Jumlah air yang terkondensasi

Dalam ketel suling, lt

1.74 5.14 9.64 16.52 2.77 5.12 9.94 17.83

12 Laju distilasi, lt/jam 0.98 1.06 1.06 1.04 1.08 1.05 1005.00 1.04

13 Laju air pendingin, lt/jam 67.59 70.98 69.08 69.38 202.50 246.00 109.92 184.10 14 Jumlah energi, MJ 31.24 54.49 75.30 126.93 31.26 52.03 72.87 127.56

15 Tekanan boiler, bar 6.57 6.58 6.74 6.65 6.65 6.65 6.60 6.63

16 Suhu dalam boiler, ºC 169.28 169.39 170.25 169.77 169.79 169.79 169.49 169.69

17 Tekanan PRV, bar 2.05 2.55 3.00 2.53 2.10 2.44 2.92 2.54

18 Suhu dalam ketel suling, ºC 123.49 128.59 135.21 130.09 122.47 128.59 134.98 129.91 19 Tekanan ketel suling, kg/cm² 2.15 2.72 3.38 2.80 2.20 2.65 3.22 2.75

(6)

• Hasil penyulingan pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir uap air 1,5 l/jam/kg bahan

Ulangan 1 Ulangan 2

Tekanan Uap (bar) sistem Tekanan Uap (bar) Sistem No.

Uraian

2 2.5 3 2 2.5 3

1 Berat Bahan, kg - - - 3 - - - 3

2 Kadar air bahan, % bb - - - 10 - - - 10

3 Kadar minyak, % bb - - - 12.4 - - - 2.4

4 Lama Penyulingan, jam 2 3 3 8 2 3 4 9

8 Volume minyak yang tersuling, ml 12.00 26.00 17.00 55.00 32.00 29.00 22.60 83.60

6 Rendemen, % bb 1.28 0.67 0.83 2.78 1.07 0.97 0.75 2.79

7 Massa air, kg 30.42 39.78 39.10 76.79 31.14 38.61 45.07 80.82

9 Massa uap, kg 11.42 20.78 12.80 57.79 12.14 19.61 26.07 61.82

10 Jumlah air distilasi, lt 8.69 15.18 12.80 36.67 8.75 13.27 17.07 39.09

11 Jumlah air yang terkondensasi 2.73 5.60 7.30 15.62 3.39 6.34 9.00 18.73

dalam ketel suling, lt

12 Laju distilasi, lt/jam 1.30 1.50 1.40 1.48 1.52 1.55 1.52 1.53

13 Laju air pendingin, lt/jam 15.623 64.20 75.72 68.74 117.45 64.86 119.79 100.96

14 Jumlah energi, MJ 39.64 68.10 66.71 152.37 41.17 65.06 86.40 161,90

15 Tekanan boiler, bar 6.03 6.58 6.48 6.41 6.65 6.67 6.46 6.57

16 Suhu dalam boiler, ºC 166.08 169.50 169.01 168.34 169.79 169.89 168.67 169.33

17 Tekanan PRV, bar 1.95 2.48 2.90 2.43 1,9 2.43 3.10 2.60

18 Suhu dalam ketel suling, ºC 121.79 127.01 134.27 129.23 121.73 129.50 136.69 130.52

19 Tekanan dalam ketel suling, kg/cm² 2.10 2.75 3.15 2.38 2.15 2.72 3.38 2.80

(7)

• Hasil penyulingan pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir uap air 2 l/jam/kg bahan

Ulangan 1 Ulangan 2

Tekanan Uap (bar) Sistim Tekanan Uap (bar) Sistim No.

Uraian

2 2.5 3 2 2.5 3

1 Berata Bahan, kg - - - 3.00 - - - 3.00

2 Kadar air bahan, % bb - - - 6.50 - - - 10.00

3 kadar minyak, % bb - - - 3.20 - - - 3.20

4 Lama Penyulingan, jam 2 3 4 9 2 3 4 9

8 Volume minyak yang tersuling, ml 51.00 50.00 13.60 114.60 25.00 23.00 11.00 59.00

6 Rendemen, % bb 1.70 1.67 0.45 3.82 0.83 0.77 0.37 1.97

7 massa air, kg 35.11 44.41 28.91 102.93 33.21 41.13 54.360 98.52

9 Massa uap, kg 4.37 38.71 33.55 85.24 15.52 23.44 36.670 80.83

10 Jumlah air distilasi, lt 13.1 18.8 27.8 59.7 13.32 18.23 27.825 59.38

11 Jumlah air yang terkondensasi 4.37 7.88 8.64 20.89 2.2 5.21 8.85 16.26

dalam ketel suling, lt

12 Laju distilasi, lt/jam 2.06 2.10 1.97 2.02 2.02 2.02 1.97 1.99

13 Laju air pendingin, lt/jam 57.78 63.54 70.65 65.42 73.35 52.5 109.76 82.58

14 Jumlah energi, MJ 53.29 81.10 109.90 212.00 48.46 73.27 110.96 208.44

15 Tekanan boiler, bar 3.48 5.62 5.74 5.08 6.53 6.40 6.50 6.48

16 Suhu dalam boiler, ºC 148.63 163.65 164.37 160.44 169.04 168.30 168.90 168.75

17 Tekanan PRV, bar 1.95 2.51 2.95 2.58 2 2.46 2.93 2.56

18 Suhu dalam ketel suling, ºC 122.42 130.41 135.07 131.040 122.42 128.04 133.192 133.192

19 Tekanan dalam ketel suling, kg/cm² 2.20 2.78 3.23 2.85 2.20 2.61 3.05 3.05

(8)

• Hasil penyulingan pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir uap air berthap (1, 1,5 dan 2) l/jam/kg bahan

Ulangan 1 Ulangan 2

Tekanan Uap (bar) sistim Tekanan Uap (bar) Sistim No.

Uraian

2 2.5 3 2 2.5 3

1 Berat Bahan, kg - - - 3.00 - - - 3.00

2 Kadar air bahan, % bb - - - 9.00 - - - 10.00

3 kadar minyak, % bb - - - 3.40 - - - 3.20

4 Lama Penyulingan, jam 2 3 4 9 2 3 4 9

8 Volume minyak yang tersuling, ml 25.50 27.00 34.00 86.50 30.00 39.00 29.00 98.00

6 Rendemen, % bb 0.85 0.90 1.13 2.88 0.60 0.78 0.58 1.96

7 massa air, kg 27.48 35.35 51.40 82.51 27.64 35.04 29.37 86.08

9 Massa uap, kg 9.57 17.44 33.49 64.60 9.73 17.13 11.46 26.68

10 Jumlah air distilasi, lt 7.21 12.49 25.48 45.18 7.27 13.96 9.63 26.68 11 Jumlah air yang terkondensasi 2.36 4.95 8.01 15.32 2.46 3.17 1.83 7.34

dalam ketel suling, lt

12 Laju distilasi, lt/jam 1.05 1.46 1.97 1.59 1.10 1.46 2.03 1.63

13 Laju air pendingin, lt/jam 65.70 108.00 79.43 85.90 72.45 71.28 86.27 78.20 14 Jumlah energi, MJ 34.20 58.56 103.16 167.59 34.72 58.03 104.06 177.22

15 Tekanan boiler, bar 6.53 6.67 6.59 6.60 6.60 6.53 6.54 6.56

16 Suhu dalam boiler, ºC 169.04 169.89 169.42 169.45 169.49 169.09 169.12 169.23

17 Tekanan PRV, bar 2.00 2.45 2.90 2.56 2.08 2.50 2,95 2.63

18 Suhu dalam ketel suling, ºC 121.73 129.79 134.81 129.37 124.81 130.68 135.61 130.74 19 Tekanan dalam ketel suling, kg/cm² 2.15 2.73 3.20 2.69 2.38 2.82 3.28 2.82

(9)

A. Data Dimensi Alat Penyulingan a. Dimensi Pipa Uap Boiler ke Ketel

Bagian Pipa

Panjang (m)

Diameter (m)

Luas Permukaan

Pipa (m2)

horizontal 1 0.19 0.032 0.019

horizontal 2 0.42 0.029 0.038

Horisontal 3 PRV 1.05 0.019 0.063

vertikal 1 1.07 0.019 0.064

vertikal 2 0.16 0.02 0.010

b. Dimensi Ketel

Bagian Dimensi ketel (m) Luas

permukaan (m²)

Dinding ketel total Tinggi 0.78 0.980

Diameter 0.40

Dinding ketel Insulasi Tinggi 0.60 0.829 Diameter 0.44

Tebal 0.04

Dinding ketel tanpa

insulasi Tinggi 0.18 0.226

Diameter 0.40

Tebal 0.003

Tutup Tinggi 0.06 0.151

Diameter 0.40

Dasar ketel Tinggi 0.17 0.427

Diameter 0.40

(10)

c. Dimensi Pipa penghubung Ketel Kondensor

Bagian Panjang (m) Diameter (m)

Horizontal dr ketel 1 0.15 0.047

Horizontal 2 0.23 0.039

Vertical 1 0.284 0.039

Vertical 2 0.22 0.039

B. Perhitungan Kehilangan Panas

Kehilangan energi pada penyulingan dengan tekanan bertahap dan laju alir uap air 1 l/jam/kg bahan

a. Kehilangan Panas melalui pipa uap Pipa horisontal 1

a. Data :

Suhu permukaan pipa bagian luar rata-rata = 47.79oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 28.2 oC

b. Mencari nilai h

nilai Pr pada suhu Tf = 310.995 0K adalah 0.705 Gr = (114.429 x 106)(0.032)3(19.63 oC)

= 0.0736 x 106

GrPr = (0.0736 x 106)(0.705) = 0.0519 x 106

menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.53 [( 0.0519 x 106)]1/4 = 8.000

[ ]

0.705 Pr

310.995 273

2 / ) 2 . 28 79 . 47 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(

GrPr

)

1/4

0.53 Nu =

(11)

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Dp

h = [(8.00)(2.709 x 10-2)]/ 0.032 = 6.7720 W/m2 K c. Menghitung nilai q

q = h A ∆T

A = 3.14 (0.19 m)(0.032 m) = 0.019091 m2 q = (6.7720 W/m2 K)(0.019091 m2)(19.63 0C) = 2.5398 W

= (2.5398J/det)(3600 det/jam)(9 jam)

= 82 289.52 J = 0.0822 MJ Pipa horisontal 2

d. Data :

Suhu permukaan pipa bagian luar rata-rata = 49.8oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 28.2 oC

e. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 312.020K adalah 0.705 Gr = (112.690 x 106)(0.029)3(21.55ºK)

= 0.0592 x 106

GrPr = (0.0592 x 106)(0.705) = 0.0418 x 106

menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.53 [( 0.0418 x 106))]1/4

= 7.5760

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Dp

h = [(7.5760)(2.717 x10-2 )]/ 0.029

= 7.0975 W/m2 K

[ ]

0.705 Pr

o Κ 2 312.0 273

2 / 28.2) (49.8

Tf

== + + =

(

GrPr

)

1/4

0.53 Nu =

(12)

f. Menghitung nilai q q = h A ∆T

A = (3.14)(0.029 m)(0.42 m) = 0.038245 m2 q = (7.0975 W/m2 K)(0.038245 m2)(21.63 0K) = 5.848 W

= (5.848 J/det)(3600 det/jam)(9 jam) = 189 504.2198 J = 0.189 MJ Pipa horisontal 3

a. Data :

Suhu permukaan pipa bagian luar rata-rata = 64.7oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 28.2 oC

b. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 311.98 0K adalah 0.703

Gr = (100.259 x 106)(0.019)3(36.48 oK) = 0.0251 x 106 GrPr = (0.0251 x 106)(0.703) = 0.0176 x 106

menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.53 [( 0.0251 x 106 )(0.703)]1/4

= 6.1074

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Dp

h = [(6.1074)(2.774 x10-2)]/ 0.019 = 8.9192 W/m2 K c. Menghitung nilai q

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.019 m)(1.05 m) = 0.06264 m2 q = (8.9192 W/m2 K)(0.06264 m2)(36.48 0K) = 20.38225 W

= (20.38225 J/det)(3600 det/jam)(9 jam) = 660 385.05 J = 0.6603 MJ

[ ]

0.703 Pr

oΚ 319.48 273

2 / 28.2) (64.7 Tf

=

= + +

=

(

GrPr

)

1/4

0.53 Nu =

(13)

Total kehilangan panas pada pipa uap horisontal adalah : qph = 0.0822 M J + 0.1890 MJ + 0.6603 MJ

= 0.932 MJ

Kehilangan energi pada pipa uap vertikal 1 a. Data :

Suhu pipa bagian luar rata-rata = 39.1oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 28.2 oC b. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 306.60 0K adalah 0.706 Gr = (121.632 x 106)(1.07)3 (10.89 oK)

= 16 101.8681 x 106 = 1.6101 x 109 GrPr = (1.6101 x 109)(0.706)

= 1.1373 x 109

menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.13 [( 1.6101 x 109)(0.706)]0.333

= 134.7550

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Lp

h = [(134.7550 )(2.675 x10-2 )]/ 1.072 m

= 3.3693 W/m2 K c. Menghitung nilai q

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.019 m)(1.07 m) = 0.063836 m2 q = (3.3693 W/m2 K)(0.063836 m2)(10.81 0K) = 2.3241 W

= (2.3241 J/det)(3600 det/jam)(9 jam) = 75 301.00 J = 0.0753 MJ

[ ]

0.706 Pr

oΚ 306.65 273

2 / 28.2) (39.1

Tf

=

= + +

=

(

GrPr

)

0.333

0.13 Nu =

(14)

Kehilangan energi pada pipa uap vertikal 2 a. Data :

Suhu pipa bagian luar rata-rata = 151.9oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 28.2 oC b. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 363.08 0K adalah 0.695 Gr = (56.624 x 106)(0.16)3(123.68 oK)

= 28.7168 x 106

GrPr = (28.7168 x 106)(0.695) = 19.9451 x 106 = 0.0199 x 109

menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.59[(28.7128 x 106)(0.695)]0.25

=39.4175

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Lp

h = [(39.4175) (3.10 x10-2)]/ 0.16 m

= 7.6372 W/m2 K c. Menghitung nilai q

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.02 m)(0.16 m)

= 0.010048 m2

q = (7.6372 W/m2 K)(0.010048 m2)(123.68 0K)

= 9.4909 W

= (9.4909 J/det)(3600 det/jam)(9 jam) = 307 505.4 J = 0.3075 MJ

Total kehilangan panas pada pipa uap vertikal adalah : qpv = 0.0761 MJ +0.3075 MJ

= 0.3839 MJ

[ ]

0.695 Pr

oΚ 363,08 273

28.2)/2 (151,9

Tf

=

= + +

=

(

GrPr

)

1/4

0.59 Nu =

(15)

Jadi total kehilangan energi melalui pipa uap adalah : qPU = qpph +qppv = 0.932 MJ + 0.3839 MJ

= 1.3159 MJ

Dengan cara perhitungan yang sama rata-rata kehilangan energi melaui pipa uap untuk setiap jam pada berbagai perlakuan di dapat :

Kehilangan Energi (MJ)

Jam ke- Total

Laju alir uap air (l/jam/kg

bahan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 0.130 0.133 0.141 0.147 0.149 0.148 0.160 0.161 0.132 1.302 1.5 0.116 0.122 0.132 0.141 0.139 0.153 0.154 0.167 0.160 1.284 2 0.147 0.153 0.157 0.159 0.174 0.169 0.168 0.177 0.159 1.464 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 0.089 0.098 0.153 0.159 0.148 0.169 0.165 0.180 0.177 1.339

b. Kehilangan panas melalui tutup ketel

Penyulingan akar wangi kapasitas 3 kg. kepadatan = 0.09 kg/l pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir 1 l/jam/kg bahan.

a. Data :

Diameter tutup ketel = 40 cm = 0.4 m

Suhu tutp ketel bagian luar rata-rata = 62.8oC Suhu udara lingkungan rata – rata =27.6 oC b. Mencari nilai h

Menurut McCabe (1999). nilai Pr suhu Tf = 318.600K adalah 0.703 Gr = (102.459 x 106)(0.4)3 (35.2 oK)

= 2.3066 x 108

GrPr = (2.3066 x 108)(0.703)

= 1.6226 x 108

Menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 3x105< GrPr < 1010 maka : Nu = 0.27 (GrPr)1/4

Nu = 0.27 (1.6226 x 108 )1/4

= 30.4730

[ ]

703 . 0 Pr

16 . 318 273 2 / ) 6 . 27 8 . 62 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(16)

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ D

h = [(30.4730)(2.76 x10-2)]/ 0.4

= 2.1059 W/m2 K c. Menghitung nilai q

Menurut McCabe (1999). nilai q dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

q = h A ∆T

A = {[( 3.14 x 4)(0.4m/2)(0.06 m/2)]+ [(3.14 x 0.4 m)(0.06 m)]}

= 0.15072 m2

q = (2.1095 W/m2 K)(0.15072 m2)(34.3 0K) = 11.16467 W

= (11.16467 J/det)(3600 det)(9 jam) = 361 735.4 J = 0.3617 MJ

Dengan cara perhitungan yang sama rata-rata kehilangan energi melaui tutup ketel suling setiap jam pada berbagai perlakuan di dapat :

Kehilangan Energi (MJ)

Jam ke- Total

Laju alir uap air (l/jam/kg bahan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 0.039 0.039 0.038 0.037 0.038 0.039 0.039 0.039 0.038 0.346 1.5 0.035 0.035 0.035 0.039 0.039 0.039 0.040 0.040 0.034 0.335 2 0.032 0.032 0.033 0.043 0.036 0.040 0.042 0.043 0.045 0.346 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 0.038 0.038 0.038 0.042 0.041 0.041 0.044 0.044 0.045 0.373

c. Kehilangan panas melalui dasar ketel suling

Penyulingan akar wangi kapasitas 3 kg. kepadatan = 0.09 kg/l pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir 1 l/jam/kg bahan.

a. Data :

Diameter pipa = 40 cm = 0.4 m

(17)

Suhu tutup bawah ketel rata-rata = 54.0oC Suhu udara lingkungan rata – rata =27.0 oC b. Mencari nilai h

Menurut McCabe (1999). nilai Pr suhu Tf = 313.49 0K adalah 0.705 Gr = (110.239 x 106)(0.4)3 (27.0 oK) = 190.3161 x 106

= 1.9032 x 108

GrPr = (1.9032x 108)(0.705) = 1.3410 x 108

Menurut McCabe (1999). bila nilai 3x105< GrPr < 1010 maka : Nu = 0.27(GrPr)1/4

Nu = 0.27 [(1.3410 x 108)(0.705)]1/4 = 29.0551

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ D

h = [(29.0551)(2.728 x10-2)]/ 0.4 = 1.9817 W/m2 K

c. Menghitung nilai q

Menurut McCabe (1999). nilai q dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

q = h A ∆T

A = {[( 3.14)( 4)(0.4m/2)(0.17 m/2)]+ [(3.14)( 0.4 m)(0.17m)]}

= 0.42704 m2

q = (1.9817 W/m2 K)(0.42704 m2)(27.0 0K) = 22.82815 W

= (22.82815 J/det)(3600 det)(9 jam) = 739 632.1 J = 0.7396 MJ

[ ]

705 . 0 Pr

49 , 313 273 2 / ) 0 . 27 0 , 54 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(18)

Dengan cara perhitungan yang sama rata-rata kehilangan energi melaui dasar ketel suling setiap jam pada berbagai perlakuan di dapat :

Kehilangan Energi (MJ)

Jam ke- Total

Laju alir uap air (l/jam/kg bahan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 0.073 0.074 0.076 0.062 0.062 0.083 0.091 0.094 0.095 0.709 1.5 0.073 0.077 0.076 0.074 0.076 0.079 0.081 0.084 0.100 0.720 2 0.073 0.078 0.078 0.071 0.066 0.083 0.092 0.094 0.096 0.732 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 0.080 0.078 0.080 0.080 0.082 0.083 0.084 0.086 0.089 0.741

d. Kehilangan panas melalui dinding ketel Dinding ketel suling tanpa isolator

Penyulingan akar wangi kapasitas 3 kg. kepadatan = 0.09 kg/l pada peningkatan tekanan secara bertahap dengan laju alir 1 l/jam/kg bahan.

a. Data :

Diameter ketel = 40 cm = 0.4 m, L= 0.18 m Suhu dinding luar rata-rata = 105.5oC Suhu udara lingkungan rata – rata =27.0 oC b. Mencari nilai h

Menurut McCabe (1999), nilai Pr suhu Tf = 339.270K adalah 0.699 Gr = (75.889 x 106) x (0.4)3(78.540K)

= 3.0516 x 106

GrPr = (3.0516 x 106)(0.699)

= 2.1335 x 106

Menurut McCabe (1999) bila nilai 3x105< GrPr < 1010 maka : Nu = 0.59 x (GrPr)1/4

Nu = 0.59 [(0.699)(3.0516 x 106)]1/4

= 22.5490 Lampiran 2 (lanjutan)

[ ]

699 . 0 Pr

27 . 339 273 2 / ) 0 . 27 5 . 105 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(19)

h = (Nu k)/ D

h = [(22.5490)(2.923 x10-2)]/ 0.4

= 8.238 W/m2 K c. Menghitung nilai q

Menurut McCabe (1999), nilai q dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.18 m)(0.4 m) = 0.2261 m2 q = 8.238 W/m2 K x 0.2261 m2 x 78.540C = 146.2309 W

= (146.2309 J/det)(3600 det)(9 jam) = 473.7882 kJ = 4.738 MJ

Dengan cara perhitungan yang sama rata-rata kehilangan energi melaui dinding ketel suling tanpa isolator setiap jam pada berbagai perlakuan di dapat :

Kehilangan Energi (MJ)

Jam ke- Total

Laju alir uap air (l/jam/kg bahan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 0.228 0.229 0.228 0.229 0.233 0.236 0.237 0.234 0.236 2.091 1.5 0.217 0.218 0.224 0.225 0.223 0.228 0.235 0.234 0.245 2.049 2 0.209 0.218 0.223 0.220 0.228 0.248 0.254 0.259 0.274 2.134 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 0.231 0.233 0.233 0.237 0.235 0.235 0.238 0.244 0.247 2.134

Dinding ketel suling yang Diisolator

Penyulingan akar wangi kapasitas 3 kg, kepadatan = 0.09 kg/l pada penyulingan dengan tekanan bertahap dan laju alir uap air 1 l/jam/kg bahan.

a. Data :

Diameter ketel = 44 cm = 0.44 m, L= 60 cm = 0.60 m

(20)

Suhu dinding luar rata-rata = 38.6oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 27.0 oC b. Mencari nilai h

Menurut McCabe (1999), nilai Pr suhu Tf = 305.790K adalah 0.707 Gr = (123.065 x 106)(0.6)3(11.570K)

= 488.320 x 106 = 4.883 x 108 GrPr = (4.883 x 108)(0.707) = 3.450 x 108

Menurut McCabe (1999) bila nilai 3x105< GrPr < 109 maka : Nu = 0.59 (GrPr)1/4

Nu = 0.59 (3.450 x 108 )1/4 = 80.411

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ D

h = [(80.411)(2.669 x10-2)]/ 0.44 = 3.066 W/m2 K

c. Menghitung nilai q

Menurut McCabe (1999), nilai q dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.60 m)(0.44 m) = 0.829 m2 q = (3.066 W/m2 K)(0.829 m2)(11.570K) = 34.299 W

= (34.299 J/det)(3600 det)(9 jam) = 1 111.271 kJ = 1.111 MJ

Kehilangan panas keseluruhan dinding ketel suling adalah : q = 4.748 MJ + 1.111 MJ = 5.859 MJ

[ ]

707 . 0 Pr

79 . 305 273 2 / ) 0 . 27 6 . 38 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(21)

Dengan cara yang sama perhitungan kehilangan energi pada dinding ketel suling yang diisolator setiap jam pada berbagai perlakuan di dapat :

Kehilangan Energi (MJ)

Jam ke- Total

Laju alir uap air (l/jam/kg bahan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 0.113 0.115 0.122 0.088 0.098 0.099 0.109 0.120 0.122 0.985 1.5 0.097 0.095 0.100 0.102 0.099 0.095 0.096 0.096 0.063 0.843 2 0.106 0.137 0.134 0.131 0.138 0.131 0.137 0.145 0.157 1.215 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 0.142 0.165 0.152 0.139 0.144 0.133 0.136 0.150 0.156 1.317

e. Kehilangan Panas melalui pipa penghubung kondensor

Penyulingan akar wangi kapasitas 3,1 kg, kepadatan = 0.09 kg/l pada penyulingan dengan peningkatan tekanan bertahap dan laju alir uap air 1 l/jam/kg bahan

Pipa penghubung ketel – kondensor vertikal 1 a. Data :

Diameter pipa = 0.039 m, L= 0.284 m Suhu pipa bagian luar rata-rata = 43.3oC

Suhu udara lingkungan rata – rata =27.6 oC b. Mencari nilai h

Menurut McCabe (1999), nilai Pr suhu Tf = 308.420K adalah 0.706 Gr = (118.675 x 106)( x (0.284)3 (15.700K)

= 0.4267 x 106

GrPr = (0.4267 x 106)(0.706) = 0.3012 x 106

[ ]

706 . 0 Pr

42 . 308 273 2 / ) 6 . 27 3 . 43 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(22)

Menurut McCabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka : Nu = 0.59 (GrPr)¼

Nu = 0.59 ( 0.3012 x 106)1/4 = 43.709

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Lp

h = [(5.4586)(2.696 x10-2)]/ 0.284 = 4.139 W/m2 K

c. Menghitung nilai q

Menurut McCabe (1999), nilai q dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

h = h A ∆T

A = (0.284 m)(3.14)(0.039 m) = 0.0348 m2 q = (4.139 W/m2 K)(0.0348 m2)(15.700K) = 2.2594 W

= (2.2594 J/det)(3600 det)(9 jam) = 73.204 kJ = 0.073 MJ

Kehilangan energi pada pipa penghubung ketel - kondensor vertikal 2 a. Data :

Diameter pipa = 0.039 m, L= 0.22 m

Suhu pipa bagian luar rata-rata = 64.90oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 27.0 oC b. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 318.94 0K adalah 0.703 Gr = (101.161 x 106)(0.22)3(37.880K)

= 40.802 x 106

GrPr = (40.802 x 106)(0.703) = 28.695 x 106

[ ]

703 . 0 Pr

94 . 318 273 2 / ) 0 . 27 90 . 64 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(23)

menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.59[(40.802 x 106)(0.703)]0.25

= 43.182

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Lp

h = [(43.182)( 2.770 x10-2)]/ 0.22 m

= 5.438 W/m2 K c. Menghitung nilai q

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.039 m)(0.22 m)

= 0.0269 m2

q = (5.438 W/m2 K)(0.0269 m2)(37.88 0K)

= 5.549 W

= (5.549 J/det)(3600 det/jam)(9 jam) = 179.793 kJ = 0.179 MJ

Total kehilangan panas pada pipa penghubung ketel-kondensor vertikal adalah : qpv = 0.073 MJ +0.179 MJ

= 0.252 MJ Pipa horisontal 1 a. Data :

Suhu permukaan pipa bagian luar rata-rata = 76.40oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 27.0 oC

b. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 324.71 0K adalah 0.702 Gr = (93.659 x 106)(0.047)3( 49.410K)

= 0.480 x 106

GrPr = (0.480 x 106)(0.702) = 0.337 x 106

(

GrPr

)

1/4

0.59 Nu =

[ ]

0.702 Pr

oΚ 324.71 273

2 / 27.0) (76.40

Tf

=

= + +

=

(24)

Menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.53 [( 0.480 x 106)(0.702)]1/4 = 12.773

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Dp

h = [(12.773)(2.814 x10-2 )]/ 0.047 = 7.646 W/m2 K

c. Menghitung nilai q q = h A ∆T

A = (3.14)(0.15 m)(0.047 m) = 0.0221 m2 q = (7.646 W/m2 K)(0.0221 m2 )( 49.41 0K) = 10.640 W

= (10.640 J/det)(3600 det/jam)(9 jam)

= 344.747 kJ = 0.3447 MJ Pipa horisontal 2

a. Data :

Suhu permukaan pipa bagian luar rata-rata = 40.4oC Suhu udara lingkungan rata – rata = 27.0 oC

b. Mencari nilai h

Nilai Pr pada suhu Tf = 306.72 0K adalah 0.706 Gr = (121.517 x 106)(0.039)3 (13.430K)

= 0.097 x 106

GrPr = (0.097 x 106)( 0.706) = 0.0684 x 106

(

GrPr

)

1/4

0.53 Nu =

[ ]

706 . 0 Pr

72 . 306 273 2 / ) 0 . 27 4 . 40 (

=

Κ

= + +

= o

Tf

(25)

Menurut Mc Cabe (1999) bila nilai 104< GrPr < 109 maka :

Nu = 0.53 [( 0.097 x 106)(0.706)]1/4

= 8.570

Nilai h dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut : h = (Nu k)/ Dp

h = [(8.570)(2.676 x10-2)]/ 0.039

= 5.880 W/m2 K c. Menghitung nilai q

q = h A ∆T

A = (3.14)(0.039 m)(0.23 m) = 0.0282 m2 q = (5.880 W/m2 K)(0.0282 m2)(13.43 0K) = 2.2239 W

= (2.2239 J/det)(3600 det/jam)(9 jam) = 72.0542 kJ = 0.0721 MJ

Total kehilangan panas pada pipa penghubung horisontal adalah : qph = 0.3447 M J + 0.0721 MJ

= 0.4168 MJ

Jadi total kehilangan energi melalui pipa penghubung ketel-kondensor adalah : qPU = qph +qpv = 0.3447 MJ + 0.4168 MJ

= 0.7615 MJ

Dengan cara yang sama perhitungan kehilangan energi pada pipa penghubung ketel-kondensor setiap jam pada berbagai perlakuan di dapat :

Kehilangan Energi (MJ)

Jam ke- Total

Laju alir uap air (l/jam/kg bahan)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 0.073 0.066 0.064 0.062 0.057 0.061 0.065 0.062 0.072 0.583 1.5 0.067 0.069 0.066 0.065 0.063 0.061 0.066 0.062 0.043 0.561 2 0.065 0.067 0.072 0.068 0.067 0.071 0.071 0.068 0.073 0.621 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 0.114 0.114 0.122 0.131 0.125 0.126 0.130 0.144 0.136 1.141

(

GrPr

)

1/4

0.53 Nu =

(26)

Untuk semua perhitungan diambil salah satu contoh perlakuan yaitu perlakuan peningkatan tekanan bertahap dengan laju alir uap air 1 l/jam/kg bahan.

B. Sumber Energi 1. Ketel Uap (Boiler)

Gambar 1. Proses pembentukan uap dalam boiler

• Data :

Dari hasil penelitian diketahui tekanan rata-rata boiler dari dua kali ulangan adalah 6.6 bar, yang berarti tekanan absolutnya = (6.64+0.981) bar = 7.581 bar (7.621 x 1.0526) kg/cm² =7.98 kg/cm² = 782.822 kPa. Berdasarkan tekanan absolut ini dan pertolongan tabel uap dapat diketahui :

Tw (suhu uap) = 169.490ºC

Cp uap = 2 021.441 J/kgºC

Cp air = 4 179.600 J/kgºC

L (Panas laten penguapan = 2 051 684.633 J/kg Mw (masa air) = 67.595 kg

Ms (massa uap air) = 48.365 kg

Massa uap air yang terbentuk = (volume air yang terkondensasi diketel suling + volume air distilasi) + (berat bahan setelah penyulingan - berat bahan sebelum penyulingan

• Perhitungan energi yang dibutuhkanr untuk pembentukan uap air (energi steam) :

QB = [(MwCp(Tda-Tw) + (MsLs) + (MsCps(Ts-Tda)]

Maka energi yang dibutuhkan untuk menguapkan air adalah :

QB = {[( 67.595 kg)(4 179.600 J/kg ºC)( 100 - 26) ºC)] + [(48.365)(2 051 684.633 J/kg)] + [(48.365 kg)(2 021.441 J/kg ºC)(169.76 - 100) ºC)]}

QB = 126 929 991.17 Joule = 126.930 MJ

26ºC 100ºC

mL

(169.49 -100)ºC T(ºC)

Q 26ºC

100ºC

mL

(169.49 -100)ºC T(ºC)

Q

(27)

Perhitungan energi yang dibutuhkan untuk pembentukan uap air (energi steam (QB)) tiap peningkatan tekanan dan sistem Tekanan

Volume air

T air

(ºC) T uap (ºC) Cp (J/kgºC) Tekanan

Uap (bar)

Jam

ke- Bar KPa Distilat Terkondensasi di ketel

Tw Tda Ts Air Uap hfg

(J)

QB (Joule) 1 6.48 770.431 2.82 0.83 29.00 100 168.78 4 178.40 2 051.37 2 054 036.06 14 787 466.89 2 6.65 787.986 3.45 0.91 30.00 100 169.79 4 178.00 2 008.97 2 050 704.87 16 451 471.68 2

Jumlah : 31 238 938.57 3 6.55 777.659 3.25 0.48 31.00 100 169.19 4 178.20 2 033.91 2 052 664.40 14 800 638.52 4 6.55 777.659 2.88 0.91 32.00 100 169.19 4 178.40 2 033.91 2 052 664.40 14 841 283.30 5 6.65 787.986 4.08 3.75 32.00 100 169.79 4 178.40 2 008.97 2 050 704.87 24 843 366.51 2.5

Jumlah : 54 485 288.33 6 6.7 793.149 3.29 2.83 32.00 100 170.07 4 178.40 2 004.06 2 049 759.02 20 606 635.82 7 6.7 787.986 2.93 2.38 32.00 100 169.79 4 178.40 2 008.97 2 050 704.87 18 593 903.30 8 6.7 793.149 2.76 2.27 31.00 100 170.07 4 178.20 2 004.06 2 049 759.02 18 010 668.33 9 6.8 803.475 2.90 2.16 31.00 100 170.56 4 178.20 2 033.02 2 048 041.28 18 091 645.99 3

Jumlah : 75 302 853.44

*Sistem

Rata-

rata 6.6 782.822 28.35 16.52 26.00 100 169.49 4 179.60 2 021.44 2 051 684.63

126 929 991.17 Berat bahan sebelum disuling = 3 kg

Berat bahan setelah disuling = 6.5 kg

*Sistem adalah sistem penyulingan secara keseluruhan, perhitungan didasarkan pada rata-rata tekanan secara keseluruhan

(28)

Dengan cara yang sama energi yang dibutuhkan untuk pembentukan uap air (energi steam (QB)) tiap jam pada perlakuan lainya:

Energi (MJ)

Jam ke- Sistem

Laju alir uap air

(l/jam/kg bahan) Ulangan

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 1 14.787 16.451 14.801 14.841 24.843 19.857 18.594 18.008 18.070 126.93

2 16.803 14.479 17.710 15.834 16.035 22.536 23.330 24.576 - 128.19

1.5 1 20.886 18.764 21.556 23.857 22.705 22.445 22.185 34.474 - 152.34

2 21.851 24.148 24.590 22.766 27.810 31.592 24.637 25.726 25.078 153.15

2 1 26.077 27.217 24.480 26.265 30.351 28.248 26.780 22.212 32.660 217.77

2 20.971 27.488 26.539 21.577 25.157 22.601 25.886 31.411 31.060 208.44 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 1 17.849 16.349 19.435 22.287 16.838 29.205 25.136 23.752 25.068 167.591

2 18.376 16.341 19.137 17.908 20.985 24.613 22.005 23.839 33.602 177.223

(29)

3. Ketel Suling (Destillator)

Tekanan uap yang masuk ke ketel suling diatur dengan membuka valve pada pressure reducing valve (PRV) sesuai dengan tekanan uap yang diinginkan, suhu dalam ketel suling dilihat berdasarkan display pada pressure gauge pada ketel dengan satuan kg/cm².

• Data :

Pada penyulingan dengan tekanan uap bertahap dan laju alir 1 l/jam/kg bahan diperoleh:

Tekanan rata-rata ketel (sistem) = 2.8 kg/cm² = 277.409 kPa Massa air distilat = 44.865 kg

Berdasarkan tekanan absolut ini dan tabel uap maka : Suhu Uap = 2183.79 ºC

hg (entalpi steam) = 2 721 112.97 J/kg

• Perhitungan energi yang dimanfaatkan ketel untuk menguapkan distilat

QD = (mad hg) mad = volume air distilat + volume air terkondensasi di ketel QD = (44.865 kg)( 2 721 112.97 J/kg)

QD = 122 082 733.4Joule

= 122.08 MJ

Efisiensi ketel suling (Distilator) : ηD = QD/QB x 100%

% 18 . 96

100%

MJ x 3 126.9

MJ 122.08 ηD

=

=

(30)

Perhitungan energi yang dimanfaatkan ketel suling (QD) untuk mengekstrak minyak dan efisiensi ketel suling ; Tekanan Ketel

Tekanan Uap (bar)

Jam ke-

Kg/cm² KPa

Vol.

Air Destilat

(lt)

Vol.air terkondensasi

di ketel (lt)

hg J/kg

Q D (J)

QB

(J)

Efisiensi çD (%)

1 2.35 230.54 2.82 0.825 2 712 933.83 9 888 643.8 14 787 466.89

2 2 2.20 215.82 3.45 0.91 2 709 933.65 11 815 310.7 16 451 471.68

Jumlah: 21 703 954.5 31 238 938.57 69.48

3 2.55 250.16 3.25 0.48 2 716 934.06 10 134 164.1 14 800 638.52

4 2.70 264.87 2.875 0.91 2 719 934.24 10 294 951.1 14 841 283.3

2.5 5 2.70 264.87 4.08 3.75 2 719 934.24 21 297 085.1 24 843 366.51

Jumlah: 41 726 200.3 54 485 288.33 76.58

6 3.20 313.92 3.29 2.83 2 727 246.73 16 690 750.0 20 606 635.82

3 7 3.25 318.83 2.925 2.38 2 727 945.91 14 471 753.1 18 593 903.3

8 3.20 313.92 2.76 2.27 2 727 246.73 13 718 051.0 18 010 668.33

9 3.30 323.73 2.9 2.16 2 728 645.10 13 806 944.2 18 091 645.99

Jumlah: 58 687 498.30 75 302 853.44 77.94

*Sistem

Rata-rata 2.80 270.89 28.35 16.515 2 721 112.97 122 875 315.46 126929991.2 96.81

*Sistem adalah sistem penyulingan secara keseluruhan, perhitungan didasarkan pada rata-rata tekanan secara keseluruhan

(31)

Dengan cara yang sama didapatkan energi yang dimanfaatkan untuk mengekstrak minyak pada perlakuan lainya :

Energi (MJ)

Jam ke- Sistem

Laju alir uap air (l/jam/kg bahan)

Ulangan

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 1 9.889 11.815 10.134 10.295 21.297 16.691 14.472 13.718 13.807 122.875 2 13.592 10.867 14.454 12.648 12.539 18.573 19.450 20.782 - 122.411 1.5 1 16.649 14.298 17.524 20.121 19.000 18.506 18.246 18.178 - 142.809 2 17.493 15.392 20.652 14.280 18.414 21.976 15.998 16.812 16.376 157.433 2 1 22.925 24.335 21.570 23.538 27.926 25.531 24.040 19.271 30.670 219.258 2 17.390 24.715 23.717 18.142 22.098 19.350 22.991 29.450 28.581 205.842 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 1 13.722 12.208 15.736 18.932 12.986 26.651 22.168 20.638 22.086 165.391 2 14.283 12.166 15.364 13.956 17.496 21.512 19.544 20.609 31.325 166.408

(32)

4. Kondensor

Pada penyulingan tekanan bertahap dan laju uap 1 l/jam/kg bahan selama 9 jam diperoleh :

• Data :

massa air pendingin (ma) = 624.42 kg suhu air pendingin masuk (tm) = 31.11 ºC suhu air pendingin keluar (tk) = 53.4 ºC

Cp air = 4 179.20 J/kgºC

• Energi yang diserap air pendingin (QL) : QL = (ma Cpair (tk - tm)

= 624.42 kg x 4 179.20 J/kgºC x (53.1 – 30.8) ºC = 58 003 758.9 Joule

Efisiensi Kondensor =( QL/QD) x 100% = 47.38 %

Perhitungan energi yang diserap air pendingin dan efisiensi kondensor

QD Efisiensi Suhu

Kondensor Air

masuk Air keluar Tekanan

Uap (bar)

Jam ke-

Massa air (lt)

ºC ºC

Cp air (J/kg ºC)

QL

(J) (J)

çK

(%) 1 66.6 29 51 4 180.00 6 124 536.00 9 888 643.80

2 68.58 30 52 4 179.80 6 306 315.00 11 815 310.70 2

135.18 29.5 51.5 4 180.80 12 430 851.00 21 703 954.50 57.27 3 73.44 31 53 4 179.50 6 752 734.60 10 134 164.10

4 72.9 32 53.5 4 179.30 6 550 425.90 10 294 951.10 5 66.6 32 53 4 179.20 5 845 029.10 21 297 085.10 2.5

212.94 31.7 53.2 4 180.20 19 148 189.60 41 722 045.00 45.89 6 72.72 32 55.5 4 179.20 7 141 918.50 16 690 750.00

7 68.4 31.5 52.5 4 179.20 6 003 002.90 14 471 753.10 8 68.76 31 55 4 179.20 6 896 683.00 13 718 051.00 9 66.42 31 55 4 179.20 6 661 979.10 13 806 944.20 3

276.3 31.4 54.5 4 180.20 26 703 583.50 58 687 498.30 45.50

*Sistem Rata-rata 624.42 30.8 53.1 4 179.20 58 003 758.90 122 082 733.4 47.51

*Sistem adalah sistem penyulingan secara keseluruhan, perhitungan didasarkan pada rata-rata tekanan secara keseluruhan

(33)

Dengan cara yang sama untuk perlakuan lainnya

Laju alir uap air Energi (MJ)

(l/jam/kg bahan) Ulangan Jam ke- Sistem

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Laju alir uap air konstan :

1 1 11.373 9.680 10.003 7.220 10.702 11.954 19.008 6.543 - 101.182 2 6.125 6.306 6.753 6.550 5.845 7.142 6.003 6.897 6.662 57.954 1.5 1 9.863 9.575 9.337 7.443 9.791 7.461 9.404 9.539 26.427 77.826 2 11.003 10.348 4.804 12.926 9.657 19.780 10.268 10.332 9.779 102.187 2 1 9.685 12.337 11.637 11.569 13.184 13.671 13.813 14.773 11.647 112.331 2 13.611 10.913 10.545 8.717 10.962 16.867 11.962 15.439 13.446 123.207 Laju alir uap air bertahap :

(1.1.5.2) 1 8.174 6.018 13.635 13.104 11.689 14.286 15.028 10.121 11.529 105.093

2 5.172 5.876 12.087 8.243 10.717 11.670 12.724 12.061 9.242 91.517

(34)

Penentuan koefisien pindah panas menyeluruh (U)

Dengan mengetahui besarnnya energi yang diserap air pendingin maka koefisian pindah panas menyuluruh (U) dapat dihitung dengan persamaan

Q = UA∆T U =

T A

Q

Luas pindah panas kondensor :

Luas pindah panas kondensor adalah 0.53694 m² dengan panjang pipa spiral 9 m dan diameter pipa 19 inchi atau 0 .019 m

1 Btu = 1 055 joule 1 feet = 0.0929 m² 1 °F = 0.55556°C

Perubahan suhu pada kondensor

Uap 131.01ºC Distilat 27 ºC

Air keluar 53.4 ºC Air masuk

31.11ºC

Perbedaan suhu logaritmik :

)

"

'-T T /(

'' ' ln(

)

"

'-T T ( ) '' ' T (

1 2 2 1

1 2 2

1

LMTD Τ −Τ

− Τ

= Τ

C

C C

Ln

C C

°

= − − ° °− −− °° 60

. 76

) 29 25 ( ) 4 . 53 01 . 131 (

) 11 . 31 27 ( ) 4 . 53 01 . 131 (

Q = madCpa (Tak – Tam)

= (624.42 kg)( 4 179.20 J/kg ºC)((55- 31ºC)

= 58 280 532.10 J

U = (58 280 532.10 J/ 0.53694 m² )(76.60 ºC)

= 1 416 975.58 J/ m² °C atau 69.37 Btu/feet² °F

= 393.604 W/ m² °C

KONDENSOR

(35)

Perhitungan kooefisien pindah panas menyeluruh (U)

Suhu ºC

Jam ke-

Massa air pendingin

Uap masuk kondensor

Destilat

Air masuk

Air keluar

ÄLMTD

QL (Joule)

U Joule/

M² °C

U Btu/feet²

°F

1 66.6 130.801 25 29 51 79.57 6 124 536.00 143 344.79 7.02

2 68.58 122.472 25.5 30 52 70.24 6 306 315.05 167 218.67 8.19

3 73.44 127.914 26.25 31 53 74.68 6 752 734.56 168 396.85 8.24

4 72.9 127.914 26.75 32 53.5 74.18 6 550 425.86 164 453.57 8.05

5 66.6 129.275 27 32 53 76.04 5 845 029.12 143 151.00 7.01

6 72.72 134.805 27 32 55.5 79.08 7 141 918.46 168 206.05 8.24

7 68.4 134.805 27 31.5 52.5 82.08 6 003 002.88 136 211.48 6.67

8 68.76 134.805 27 31 55 79.58 6 896 683.01 161 409.02 7.90

9 66.42 134.805 27 31 55 76.93 6 661 979.14 161 277.60 7.90

sistem 624.42 130.144 27 31.1 53.4 76.60 58 280 532.10 1 416 975.58 69.37

Referensi

Dokumen terkait

Mengingat variabel citra merek dan kepercayaan merek dalam penelitian ini merupakan hal yang penting dalam mempengaruhi minat beli produk hijau, diharapkan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti maka dapat disimpukan bahwa pembelajaran dengan menggunakan metode Cooperative Learning model Group

Bahagian ini mengandungi jawapan kepada soalan-soalan yang dikemukakan dalam penilaian kendiri....

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan dapat diketahui bahwa metode pemotongan harga yang dilakukan kepada produk yang sudah melebihi waktu season yang

a) Kebanyakan para pihak yang datang ke Pengadilan Agama Klas IA Padang dalam perkara No: 0147/Pdt.G/2014/PA.Pdg sangat sulit untuk didamaikan atau menemukan kata

Berdaasarkan data hasil penelitian kelas tersebut maka hipotesis tindakan yang menyatakan “Diduga dengan menerapkan Strategi Reading Guide dikolaborasikan dengan The Power Of

Terdapat perubahan persepsi setelah pembelajaran Pendidikan Resolusi Konflik yang mengarah pada peningkatan positif yaitu 76% responden memiliki persepsi positif

Memberikan pengetahuan mengenai sifat fisis dan kuat geser tanah lempung Desa Jono, Kecamatan Tanon, Kabupaten Sragen yang distabilisasi dengan kapur dengan penambahan abu