ALAT-ALAT PENGERING
A. Sry Iryani
Campuran padat-cair dipisahkan dengan cara:
Mekanis: filtrasi, sedimentasi, sentrifugasi, dll
Thermis: evaporasi, drying, dll
Kimiawi: ekstraksi (leaching), adsorpsi, dll
Pengeringan: pemisahan cairan dari suatu bahan
padat yang lembab (kandungan cairan rendah) dengan cara menguapkan cairan tersebut dan membuang uap yang terbentuk.
Setiap pengeringan melibatkan perpindahan panas dan perpindahan masa secara bersamaan.
Pengeringan adalah penghilangan kadar air yg jmlnya relatif sedkit dari bhn padat dgn menggunakan panas. Penghilangan air berlangsung pd T dibawah ttk didih air & seringkali dg bantuan udara/gas panas.
Selain sbg penyedia panas hembusan udara ini juga berfungsi untuk menurunkan P parsial uap air.
Kandungan air yg diturunkan umumnya rendah.
Jika jml air besar, perlu penanganan pendahuluan, spt: filtrasi, sentrifugasi, dll.
Pengeringan merupakan bagian akhir proses, yaitu sebelum pengemasan
Konsep Dasar Sistem Pengeringan
Proses pengeringan merupakan proses PP dari sebuah permukaan benda shg kandungan air benda berkurang, dimana PP terjadi krn adanya beda T antara 2 permukaan.
Beda T timbul akibat adanya aliran udara panas diatas permukaan benda yg akan dikeringkan. Aliran fluida panas merupakan fluida kerja bagi sistim pengeringan ini.
Komponen aliran udara yg mempengaruhi proses pengeringan adalah:
o Kecepatan o Suhu
o Tekanan
o Kelembaban relatif
Perpindahan Panas pada Pengeringan
Jumlah panas yg diperlukan untuk pengeringan terutama terdiri atas:
a) Panas untuk memanaskan bahan hingga mencapai T pengeringan
b) Panas penguapan untuk mengubah cairan ke fasa c) uapPanas yang hilang ke sekeliling.
Panas yang diberikan pada bahan terjadi secara:
Konduksi
Konveksi
radiasi
Pengeringan Konveksi
Panas diberikan langsung ke bahan oleh suatu gas panas (biasanya udara) secara:
Kontak langsung, jika cairan tidak berbahaya
Kontak tidak langsung, jika cairan berbahaya
Kontak Langsung dengan cara:
Pengaliran atas
Pengaliran tembus
Fluidisasi
Penghamburan (spray)
Pengeringan Radiasi
• Panas dipindahkan secara langsung sebagai radiasi infra merah ke bahan.
• Suhu radiasi sangat tinggi (400-2000
oC)
• Waktu pengeringan singkat
• Aplikasi terbatas karena tingginya suhu
• Biasanya untuk jumlah bahan yang kecil dan
berlapis tipis (misal: keramik)
Proses pengeringan
Proses 1-2: proses awal aliran udara panas menguapkan sejml air berbanding lurus dg ber+nya waktu pemanasan.
Proses 2-3: dg ber+nya waktu, kapasitas proses
penguapan berkurang akibat menurunnya suhu aliran udara panas & naiknya kelembapan relatif udara shg udara
panas mjd jenuh & tidak mampu lagi menguapkan air.
Laju pengeringan thd waktu
Titik 1-2: constant- rate period
Titik 2: critical moisture content
Titik 2-3: falling- rate period
Sasaran Pengeringan
a. Mengurangi biaya transpor
b. Agar mudah ditangani dan mudah penggunaannya
c. Untuk mendapatkan sifat-sifat ttt spt tahan lama ( awet penyimpanan), mudah mengalir, rasa & bentuk terjaga, dll.
d. Menghindari bahaya korosi
Operasi ini melibatkan perpindahan
massa dan panas sekaligus perubahan fasa dari fasa cair ke fasa gas.
Kecepatan pengeringan dikendalikan oleh kec pemindahan panas dari
medium yg memberikan panas dan kec difusi air dari dlm bahan ke medium
pembawa uap.
Kemampuan udara pembawa uap
terbatas, makin tinggi T udara, makin besar kemampuannya mengambil uap air.
Peralatan Pengering
Secara umum peralatan pengering terdiri dari bagian berikut:
• Pemanas udara
• Kipas penghembus udara
• Tempat bahan yang akan dikeringkan
Sebagai pemanas dapat berupa gas-gas panas hasil Pembakaran.
Berdasarkan cara pemanasannya dikelompokkan:
a) Pemanasan langsung: gas panas langsung
berkontak dengan bahan yg akan dikeringkan b) Pemanasan tak langsung: bahan dipanasi oleh
suatu permukaan panas, krn tidak ada hembusan udara maka suhu tinggi diperlukan.
Klasifikasi & Pemilihan
Bermacam-macam alat pengering di industri:
Tray dan Tunnel Dryer
Rotary dryer
Drum dryer
Spray dryer
Pneumatic dryer
Fluidized Bed Dryer
Kriteria Pemilihan Alat Pengering
a. Kondisi bahan (bhn padat dapat mengalir, pasta, suspensi).
b. Sifat-sifat bahan (mudah terbakar,
ketahanan panas, bahaya ledakan debu, sifat oksidasi).
c. Jenis cairan dalam bahan (air, organik
pelarut, dapat terbakar, beracun, korosif).
d. Kuantitas bahan.
e. Operasi kontinyu atau tidak.
A. Tray & Tunnel Dryer
Apabila jml bahan banyak,
diperlukan pengering yg bekerja scr kontinyu, untuk ini dibuat
ruangan berupa terowongan (tunnel) yg panjang.
Digunakan untuk pengeringan
bata, bahan keramik, kayu, dsb.
Pengeringan berjalan lambat
dan jumlah bahan besar.
Gbr. Tray Dryer
Produk ditempatkan pada setiap susunan
rak, Udara panas (fluida kerja) diperoleh dari pembakaran bhn bakar, panas matahari,
atau listrik
Tunnel Dryer
Konstruksi serupa dg tray dryer,
perbedaaan pada penempatan produk yg akan dikeringkan.
Bahan ditempatkan pada susunan rak dan susunan rak ini ditempatkan diatas sebuah kereta dorong shg
mempermudah pemasukan dan pengeluarannya.
Aliran udara dapat diatur secara co- current, counter current, atau cross current dg letak susunan kereta.
Gbr. Tunnel Dryer
B. Rotary Dryer
Pengering ini dipakai untuk menangani bahan yang berbentuk butiran atau kristal yang tidak lekat (mudah mengalir) satu sama lain.
Pengering putar terdiri dari sebuah silinder yang diletakkan agak miring dan dapat berputar.
Rotary Dryer
Keterangan Gambar
8. Combustion Chamber (optional)
9. Rotary Dryer Discharge Chute
10.Rotary Dryer Discharge Seals
11.Rotary Dryer Support Frame
12.Rotary Dryer Modular Frame (optional)
13.Rotary Dryer Burner System
1. Heavy Duty Rotary Dryer Drum
2. Internal Rotary Dryer Lifters
3. Rotary Dryer Riding Rings
4. Rotary Dryer
Trunnion Rollers
5. Rotary Dryer Thrust Wheel
6. Rotary Dryer Drive
7. Rotary Dryer Feed Chute
Rotary Dryer
Untuk menangani bahan berbentuk butiran atau kristal yang tidak lekat satu dengan yg lain.
Bahan yg akan dikeringkan dimasukkan pada ujung yang lebih tinggi.
Bagian dalam tromol terdapat sudu-sudu memanjang sepanjang tromol.
Saat tromol berputar, sudu-sudu mengangkat bahan dari bawah keatas dan menjatuhkannya kembali ke bawah, dg demikian bahan tersebar dalam tromol dan kontak dg medium pengering dg baik.
Bahan keluar dari ujung yg lebih rendah.
Media pengering udara panas/gas hasil pembakaran dialirkan scr counter current.
C. Drum Dryer
Roller or Drum Dryer
Digunakan untuk suspensi (padatan dalam cairan).
Terdiri dari 1 atau 2 drum yg permukaannya dipanasi dengan steam dari dalam drum.
Drum berputar perlahan-lahan.
Bahan (suspensi) disebarkan (membentuk lapisan tipis) pada permukaan drum shg cairan teruapkan dan
meninggalkan padatan di permukaan drum.
Padatan yg menempel pd permukaan drum dilepaskan oleh pisau penggerak.
Drum pengering dioperasikan didalam ruang hampa untuk menurunkan suhu pemanasan shg kerusakan bahan akibat panas dapat dikurangi.
D. Fluidized Bed Dryer
Bahan yg dikeringkan disuspensikan dengan medium udara panas.
Pengeringan berlangsung sangat cepat.
Laju pengeringan berbanding lurus thd:
diameter butiran dipangkatkan ¾, beda suhu gas dan bahan bakar, laju alir gas pengering, koefisien pp, dan tekanan.
Fluidisasi adalah suspensi dan pengadukan unggun butiran-butiran padat oleh aliran tegak (vertikal) gas.
Tiap butir diselimuti gas, dimana Panas
pengeringan dipindahkan scr konduksi dan konveksi.
Sbg sumber panas dipakai coil listrik, steam, atau gas pembakaran dan dapat beroperasi pada T tinggi sehingga bisa juga dilakukan kalsinasi.
Gbr Fluidized Bed Dryer
Fluidisasi adalah suspensi dan pengadukan unggun butiran butiran padat oleh aliran tegak (vertikal) gas. Tiap butir
diselimuti gas panas. untuk pengeringan dipindahkan secara konduksi dan konversi dari gas kebahan. Kecepatan aliran gas relatif besar. Sebagai sumber panas dapat dipakai”coil” listrik atau berisi steam atau ruang gas dari pembakaran.
Pressurized Steam Fluid Bed Dryer
E. Spray Dryer
Umpan yg digunakan berupa suspensi (padat-gas), pasta, suspensi padat-cair.
Umpan disebarkan dlm btk butiran-butiran halus
(atomisasi, sprayed).
Waktu pengeringan singkat.
F. Pneumatic Dryer
Pengeringan berlangsung sangat cepat (1- 10 dtk).
Butiran bahan dijatuhkan dalam suatu aliran gas panas.
Laju udara biasanya 130-200 m3/mnt.
Butiran akan terangkut dan dipisahkan dalam sebuah cyclone dan selebihnya masuk dalam bag filter.
Suhu gas pengering tinggi sedang bahan berada pada suhu bola basahnya
(rendah).
