laporan spray dryer

Upload: achmad-faisal

Post on 09-Oct-2015

268 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

Laporan

TRANSCRIPT

Laporan Praktikum (Kelompok 6)

LABORATORIUM SATUAN OPERASISEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013 / 2014

MODUL : Spray Dryer PEMBIMBING: Ir. Ninik Lintang, MT

Tanggal Praktikum : 2 Juni 2014Tanggal Pengumupulan: 9 Juni 2014(Laporan)

oleh :Kelompok 6

Abdussalam Topandi121424001Achmad Faisal121424002Datin Nurina Fajrin121424012Kelas 2A-TKPB

PROGRAM STUDI D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2014

I. PENDAHULUAN Latar BelakangProses pemisahanan dengan menggunakan spray dryer atau pengering hambur adalah suatu operasi yang banyak digunakan di industri proses untuk tujuan pengeringan atau membentuk partikel dengan cara mengkontakkan larutan tersuspensi dengan media pemanas yang kering. Pengering jenis ini sering digunakan untuk memproduksi bahan makanan, misal susu serbuk, kopi instan, sari buah kering serta bahan farmasi untuk tujuan pengawetan serta transportasi. Tujuan Percobaana. Tujuan Pembelajaran Umum Mahasiswa mengenal karakteristik pengeringan hambur Mahasiswa mampu mengoperasikan rangkaian alat pengeringan hambur skala laboratorium yang dioperasikan secara batch sesuai prosedur operasi standar.b. Tujuan Pembelajaran Khusus : Mahasiswa mampu Memisahkan solut dalam larutan tersuspensi dari pelarutnya, hingga diperoleh produk serbuk susu yang memenuhi syarat preservasi Menghitung laju penguapan air untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi dengan laju pemanasan tetap Menghitung % perolehan produk untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi, dengan laju pemanasan tetap Mengevaluasi kinerja alat spray dryer(jumlah air maksimum yang dapat diuapkan oleh sistem per jam) dengan memvariasikan konsentrasi padatan dalam umpan dengan laju pemanasan tetap. Menghitung efisiensi pemanasan spray dryer

II. LANDASAN TEORISpray dryer pada umumnya merupakan pengering untuk memisahkan zat padat dari pelarutnya (biasanya air), sehingga kandungan air yang tersisa di dalam zat padat mencapai suatu nilai rendah yang dapat diterima.Teknologi ini sangat ideal digunakan jika produk akhir harus memenuhi standar kualitas yang spesifik, seperti distribusi ukuran partikel (misalnya katalis), kandungan kelembaban residual, massa jenis curah (bulk density), serta morfologi partikel.Proses pengeringan dengan spray dryer pada umumnya dilakukan terhadap produk pangan dan farmasi yang berupa larutan suspensi atau pasta yang memenuhi kriteria sebagai berikut:(1) Bahan sensitif terhadap panas atau akan mengalami kerusakan pada temperatur tinggi dan kontak dengan pemanas dalam waktu relatif panjang(2) Larutan mengandung partikel-partikel halus

Sebagai media pemanas biasanya digunakan udara panas, tetapi jika pelarut yang digunakan bersifat mudah terbakar, seperti alkohol, atau umpan berupa bahan yang sensitif terhadap oksigen, maka digunakan nitrogen sebagai pemanas.Untuk memberikan kontak yang efektif antara larutan pekat dengan udara panas, larutan dikabutkan hingga membentuk butiran halus berukuran sekitar 50 mikron dengan luas permukaan 120 m2/liter. Operasi pengkabutan dilakukan melalui nozel (gambar 1.1) atau dibantu oleh alat cakram, yang pada umumnya berdiameter 50-350 mm, yang berputar dengan kecepatan tinggi disesuaikan dengan produk yang dihamburkan. Media pemanas mengalir searah (cocurrent) dengan cairan umpan, ataupun berlawanan arah. Aliran searah memberikan waktu tinggal partikel dalam drying chamber yang cukup singkat dan siklon beroperasi secara efisien, sedangkan aliran media pengering berlawanan arah akan memperpanjang waktu tinggal, dan biasanya sistem dilengkapi dengan unggun terfluidisasi.Butiran halus yang berkontak dengan aliran media panas akan kehilangan kandungan pelarutnya (pada permukaan partikel) dengan cepat, menghasilkan butiran yang bersifat dapat mengalir bebas, tetapi tetap tersuspensi di dalam media pengering (dalam drying chamber).

Gambar 1 Nozel untuk pengkabutan umpanKemudian serbuk kering dipisahkan dari udara lembap di dalam siklon yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal menyebabkan kenaikan kecepatan campuran udara/uap air-serbuk yang masuk ke sistem siklon.

Partikel serbuk yang lebih berat terkumpul di dinding siklon dan jatuh ke bejana penampung. Pengeringan dengan spray dryer terjadi pada tekanan atmosfer, dengan udara pengering yang dipanaskan pada temperatur tinggi, sekitar 150-175oC. Hal ini membutuhkan bahan bakar yang cukup besar, ditambah lagi tidak dimungkinkan adanya regenerasi energi dari fasa uap. Dengan demikian, biasanya operasi pengeringan dengan spray dryer dikombinasikan dengan evaporasi, untuk memekatkan larutan umpan, karena: Ekonomi operasi (evaporasi lebih murah) Meningkatkan kapasitas (jumlah air terevaporasi konstan) Meningkatkan ukuran partikel ( setiap partikel mengandung lebih banyak padatan) Meningkatkan massa jenis partikel (menurunkan ukuran vakuola) Pemisahan serbuk lebih efisien (sebanding dengan peningkatan massa jenis) Meningkatkan dispersibilitas produk (penurunan luas permukaan) Karena evaporasi terjadi pada tekanan vakum dan temperatur rendah (sekitar 65o C pada efek pertama), maka kebutuhan energi relatif kecil. Kinerja spray dryer dinyatakan dalam jumlah air maksimum yang dapat diuapkan oleh sistem per jam.Neraca massa padatanMassa padatan dalam umpan masuk = Massa padatan dalam larutan tak teruapkan + massa produk (serbuk kering)Persen perolehan produkPersen perolehan produk adalah rasio antara massa produk kering terhadap padatan yang terkandung di dalam umpan, sesuai persamaan:% perolehan = ( massa produk / massa padatan dalam umpan teruapkan ) x 100%Massa produk : produk yang terkumpul di dalam siklon dan penampungMassa padatan dalam umpan = (vol umpan awal vol sisa umpan vol umpan dlm penampung vol umpan dlm perpipaan) x (massa padatan/vol lart. umpan awal)Penukaran Panas (heat exchange)Proses penukaran massa dan panas antara butiran umpan dengan udara pemanas ditunjukkan pada gambar 2 berikut:

Gambar 2. Mekanisme penukaran panas butiran dengan udara panas

Pelarut akan menguap dengan mengambil energi yang dilepaskan oleh udara panas (dan kering).

Evaluasi Data terukur

Massa air masuk ke dryerMW1 = VW1 * W1 / (kg/s)Massa air keluar dari dryerMW2 = VW2 * W2 / (kg/s)Massa air teruapkanMEW = MW1 MW2(kg/s)Specific evaporative capacityEC = MEW * 3600 / VDC(kg EW/m3h)Laju alir udaraMA = MEW / (x2 x1) (kg/s)Konsumsi energi untuk pemanasan udaraQA = MA * (hA1 hA0) (kW)Drying air specific consumption mA = 1 / (x2 x1) (kg d.a./kg EW) (kg d.a./kg EW)

Keterangan:Massa cairan teruapkanM1 (kg/h) Dried liquid concentration (dry mass) DM1 (%) Kadar air dalam serbuk W2 (%) Temperatur udara luar tA0 (C) Kelembaban spesifik udara luar x0 = x1 (kg/kg dry air) Temperatur udara pemanas masuk tA1 Temperatur udara keluar tA2 (C) Kapasitas evaporatif spesifik nyata ECR (kg/m3h) (Real value of the specific evaporative capacity)

Note: density air dan udara diambil dari tabel, enthalpy, specific moistures dan wet bulb temperature diambil dari diagram Mollier h x udara basah (psychrometrics chart).

Nilai T, E dan EC plot pada diagram tergantung pada tA1.

Gambar 3 Pembacaan Diagram Mollier

III. PERCOBAAN Alat & Bahan

solution

Gambar 4 Skema peralatan spray dryer(1)Seperangkat alat pengering hambur (lihat gambar)(2)Pompa dosing(3)Neraca teknis(4)Neraca analitis(5)Stop watch(6)Anemometer(7)Gelas kimia 1000 ml(8)Gelas ukur 100 ml(9)Spatula (10)Cawan(11)Kaca arloji (12)Mikroskop(13)Oven(14)Susu bubuk yang dilarutkan dalam aquades atau susu mur

Prosedur Kerjaa. Persiapan Alat

Rangkai alat spray dryeNyalakan pemanas udara, set temperatur 180oCSet temperatur udara keluar dari bejana pengering 75 oCBuka valve laju alir blower pada skala 2.Buka valve udara tekan hingga tekanan 2 bar.

b. Pembuatan Larutan

Timbang susu bubuk masing 15 gr, dan 25 gram.Larutkan sampai 100 ml sehingga mempunyai konsentrasi 15% dan 25% (w/v)

c. Pengeringan dengan spray dryer

Hitung volume larutan susu yang mengalami pengeringanUkur volume masing-masing, catat volume total larutan tak teruapkanKeluarkan larutan susu dari bejana umpan, perpipaan dan penampungan.Proses pengeringan dilakukan selama sekitar 15 menit.Ukur kecepatan udara keluar dari fan (dengan anemometer)Catat perubahan temperatur yang terjadi pada setiap 30 detikAmati keluaran umpan, jika butiran umpan telah keluar catat waktu sebagai awal proses pengeringanJika aliran telah mendekati nozel atur laju alir umpan menjadi 6 ml/minTimbang dan catat berat kosong drying chamber, siklon, dan labu penampung produk.Masukkan larutan susuke dalam bejana umpan.Nyalakan pompa umpan dengan laju alir besar.Atur suhu udara keluar dari bejana pengering mencapai 750C.

Proses pengeringan dilakukan selama sekitar 15 menit.Hitung laju penguapan air (pelarut)Setelah dingin, timbang drying chamber, siklon, dan labu penampung produk.Ulangi langkah tersebut dengan variabel konsentrasi padatan dalam umpan berbeda.Hitung % perolehan produkAmbil dan panaskan produk susu di dalam oven pada temperatur 80oC untuk analisa kandungan airTimbang produk susukumpulkan produk susu bubuk di siklon dan labu penampung produkCatat massa produk dalam masing-masing alat.Bandingkan kualitas produk

Data Pengamatana. Konsentrasi 15%DATA15%

AwalAkhir

Berat cyclone835 gram855 gram

Berat drying chamber1616 gram1620 gram

Labu penampung produk274.29 gram274.31 gram

Labu penampung yg tak teruapkan176.93 gram188.56 gram

Diameter penampang4.7 cm (r = 2.35)

Luas penampang17.34 cm2

berat susu15 gram

Volume umpan100 ml54 ml

Piknometer kosong29.03 gram

Piknometer + susu52.98 gram

Piknometer + air52.2 gram

Produk wadah sebelum pemanasan26.36 gram

Produk setelah pemanasan 26,28 gram

berat cawan25.62 gram

berat cawan + produk26.36 gram

15%

Waktu (menit)T cycloneT controlv udara (km/h)

04213.6

0.54217013.9

14017113.9

1.54017214.4

23917214.4

2.53817313.3

33817313.9

3.53717215.5

43717216.2

4.53817216

53717316.5

5.53717316.7

63717416.4

6.53617416.2

73717416.1

7.53717315.9

83717315.9

8.53717214.1

93717216.1

9.53717316.1

103717315.9

10.53817315.8

113917415.8

11.53917415.8

124017316.1

12.54017316.2

134117316.1

13.54117316.2

144217216.5

14.54217316.9

154317315.9

b. Konsentrasi 25%DATA25%

AwalAkhir

Berat cyclone835 gram860 gram

Berat drying chamber1616 gram1621 gram

Labu penampung produk274.29 gram274.64 gram

Labu penampung yg tak teruapkan176.93 gram190.03

diameter penampang4.7 cm (r = 2.35)

Luas penampang17.34 cm2

berat susu25 gram

Volume umpan100 ml50 ml

Piknometer kosong29.15

Piknometer + susu53.55

Piknometer + air52.31

Produk wadah sebelum pemanasan26.08

pemanasan 26.06

berat cawan25.63

berat cawan + produk basah26.08

25%

Waktu (menit)T cycloneT controlv udara (km/h)

07512415.1

0.54712515.1

14812514.2

1.54912617.5

25212516.5

2.55712715.6

36212716.2

3.56312716.4

46712617.2

4.56912614.5

57012613.6

5.56712615

65612717.6

6.56212617.8

76012615.3

7.56612616.7

86912816.2

8.56912916.4

97212817

9.57412916.7

107512918.4

10.57612816.2

117412717.8

11.57512618.9

127712718.2

12.57812616.7

137912814.7

13.57912814.2

148012715.6

14.58012814.2

158112715.5

IV. PENGOLAHAN DATAa. Konsentrasi 15%Massa susu= 15 grVolume umpan (susu+air)= 100 mlv udara keluar rata-rata= 15.56 km/h = 4.32 m/sT rata-rata pemanas udara= 172.73 oCT udara keluar bejana pengering rata2= 38.77 oCMassa jenis umpan= = = 1.033 gr/mlMassa produk kering= (Massa produk +Cawan setelah pemanasan) (Massa cawan) = (26.28 25.62) gr= 0.66 gr Ket: Massa produk kering hanya dihitung dari labu penampung dan dari cyclone yang bisa jatuh ke labu penampung dan kemudian dipanaskan. Massa produk yang menempel pada cyclone tidak dianggap massa produk kering karena tidak dapat dilakukan proses pemanasan (pengurangan kadar air). Hanya dihitung sebagai massa teruapkan.

dari literatur

Jumlah Kalor untuk pemanasan udaraDimana Cp pada Trata-rata dari T(172.73) dan T(38.77) (105.25oC)

Volume larutan susu teruapkan

Massa umpan (susu+ air) teruapkan

Laju massa penguapan air

Q penguapan air = m x didapat dari literatur pada tekanan atmosperic (760 mmHg)

Perhitungan kadar air dan persentase perolehan produk

b. Konsentrasi 25%Massa susu= 25 grVolume umpan (susu+air)= 100 mlv udara keluar rata-rata= 16.16 km/h = 4.49 m/sT rata-rata pemanas udara= 126.77 oCT udara keluar bejana pengering rata2= 68 oCMassa jenis umpan= = = 1.053 gr/mlVolume umpan sisa= 50 mlMassa umpan sisa= 50 x 1.053 = 52.65 grMassa produk kering= (Massa produk +Cawan setelah pemanasan) (Massa cawan) = (26.06 25.63) gr= 0.43 grKet: Massa produk kering hanya dihitung dari labu penampung dan dari cyclone yang bisa jatuh ke labu penampung dan kemudian dipanaskan. Massa produk yang menempel pada cyclone tidak dianggap massa produk kering karena tidak dapat dilakukan proses pemanasan (pengurangan kadar air). Hanya dihitung sebagai massa teruapkan.

dari literatur

Jumlah Kalor untuk pemanasan udaraDimana Cp pada Trata-rata dari T(126.77) dan T(68) (97.39oC)

Volume larutan susu teruapkan

Massa umpan (susu+ air) teruapkan

Laju massa penguapan air

Q penguapan air = m x didapat dari literatur pada tekanan atmosperic (760 mmHg)

Perhitungan kadar air dan persentase perolehan produk

V. PEMBAHASAN Pembahasan oleh Abdussalam Topandi (121424001)Spray dryer merupakan alat yang berfungsi untuk mengubah zat cair tersuspensi menjadi bentuk bubuk atau granul dengna ukuran pertikel tertentu. Metode ini digunakan untuk memenuhi standar ukuran pada suatu produksi. Penggunaan spray dryer biasa digunakan pada industri makanan ataupun obat obatan seperti susu bubuk.Prinsip kerja dari spray dryer ialah mengambil kandungan air dari larutan tersuspensi dengan menggunakan udara kering. Untuk mengefektifkan proses pengambilan air, zat cair harus dikabutkan dengan menggunakan nozel dan dibantu dengan alat cakram.Adapun variasi konsentrasi padatan dalam umpan yang digunakan adalah 15% dan 25% (w/v) dengan waktu proses yaitu selama 15 menit. Spray dryer harus dipanaskan terlebih dahulu hingga suhu yang diinginkan (75oC) sebelum memulai percobaan. Setelah suhu dicapai, larutan susu dimasukkan kedalam penampung umpan dan dialirkan. Larutan yang telah mengalami pengkabutan akan masuk kedalam ruang pengering/drying chamber dan udara panas akan mengambil kandungan air yang terdapat dalam larutan susu tersebut.Udara panas dan umpan susu mengalir searah (cocurrent) sehingga waktu tinggal partikel dalam drying chamber yang cukup singkat dan siklon beroperasi secara effisien. Kemudian serbuk kering dipisahkan dari udara lembap di dalam siklon yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal. Pengamatan suhu dan kecepatan udara dicatat setiap 30 detik. Suhu yang turun menandakan bahwa proses pengenringan sedang terjadi dan udara kering mengambil kandugan air dalam larutan.Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut:Variasi konsentrasiKonsentrasi 15 %Konsentasi 25 %

Massa produk kering0.66 gr0.43 gr

Laju massa penguapan air4.51 x 10-5 kg/s4.46 x 10-5 kg/s

Q penguapan air0.1103 kJ/s0.109 kJ/s

Kadar air produk10.81 %4.44 %

Persentase perolehan9.56 %3.44 %

Massa produk yang didapatkan cenderung sedikit, hal ini dikarenakan massa produk kering hanya dihitung dari labu penampung dan dari cyclone yang bisa jatuh ke labu penampung dan kemudian dipanaskan. Massa produk yang menempel pada cyclone tidak dianggap massa produk kering karena tidak dapat dilakukan proses pemanasan (pengurangan kadar air). Hanya dihitung sebagai massa teruapkan. Secara teori, apabila konsentrasi semakin besar, maka persentase perolehan produk, laju penguapan air, kalor penguapan air, dan kadar air produk kering pun akan semakin besar. Namun dari hasil percobaan yang sudah dilakukan, semakin besar konsentrasi, persentase perolehan produk, laju penguapan air, kalor penguapan air, dan kadar air produk kering semakin kecil. Hal tersebut disebabkan perbedaan tersebut adalah kecepatan udara yang naik turun (tidak stabil), suhu pada cyclone ( suhu udara keluar bejana pengering), dan suhu control yang terus naik (tidak konstan) serta tersumbatnya lubang-lubang nozel pada saat proses.

Pembahasan oleh Achmad Faisal (121424002)Pengeringan adalah suatu metode untuk menghilangkan atau mengurangi kadar air dari suatu bahan dengan cara menguapkannya melalui proses perpindahan panas dan perpindahan massa. Kandungan air tersebut dikurangi sampai batas tertentu dimana mikroorganisme tidak dapat tumbuh lagi didalamnya. Alat pengering yang digunakan dalam praktikum ini adalah Spray Dryer atau biasa dikenal pengering hambur. Larutan yang akan dikeringkan adalah larutan susu dengan variasi konsentrasi yaitu 15% dan 25% sebanyak 100 ml. Prinsip kerja dari spray dryer ini dengan cara mengkontakkan aliran umpan (larutan susu) dengan udara panas sehingga terjadi proses perpindahan panas dan perpindahan massa. Perpindahan panas yang dimaksud yaitu proses pemberian panas pada umpan (larutan susu) sehingga airnya menguap atau airnya mengalami proses perubahan menjadi uap sehingga mengikuti aliran udara panas. Udara panas akan mengalami penurunan suhu dan menjadi lebih lembap dari sebelumnya. Hal tersebut dapat teramati dari data pengamatan dimana suhu udara keluar (T cyclone) lebih rendah dari pada suhu aliran udara masuk (T control). Sedangkan perpindahan massa yaitu pengeluaran/berkurangnya massa air dari permukaan larutan susu berpindah ke udara panas. Untuk memberikan kontak yang efektif antara larutan umpan dengan udara panas, larutan dikabutkan terlebih dahulu sehingga membentuk butiran halus. Operasi pengkabutan tersebut dilakukan oleh nozzle yang berputar dengan kecepatan tinggi yang disesuaikan dengan produk yang dihamburkan. Udara panas dan umpan dalam praktikum ini mengalir searah (co-current) sehingga waktu tinggal partikel dalam drying chamber menjadi singkat, dan siklon beroperasi secara efisien. Waktu proses drying dalam praktikum ini adalah selama 15 menit, dan dilakukan pengamatan kecepatan udara keluar, suhu udara keluar (T cyclone) dan suhu aliran masuk udara ( T control) setiap 30 detik. Butiran halus yang berkontak dengan aliran udara panas pada permukaannya akan mengalami kehilangan kandungan airnya dengan cepat, sehingga butiran mengalir bebas tetapi tetap tersuspensi didalam drying chamber. Kemudian serbuk kering dipisahkan dari udara lembap didalam siklon yang bekerja menggunakan gaya sentrifugal (molekul gas/udara yang berputar dalam siklon) sehingga kecepatan campuran udara/uap air-serbuk susu yang masuk kesistem siklon mengalami kenaikan. Partikel serbuk yang lebih berat kemudian terkumpul di dinding siklon dan jatuh ke bejana penampung produk. Dalam praktikum ini massa produk (serbuk susu kering) diperoleh hanya sedikit. Karena massa produk hanya dihitung dari labu penampung dan dari cyclone yang bisa jatuh ke labu penampung produk dan kemudian dilakukan proses pemanasan untuk menghilangkan kadar airnya kembali. Massa produk yang menempel pada dinding cyclone dianggap massa teruapkan saja (bukan massa produk kering) karena tidak dapat dilakukan proses pemanasan. Hanya dihitung massa susu teruapkan.Untuk mencari laju penguapan air dan kalor penguapan air menggunakan persamaan :Laju massa penguapan air Q penguapan air = m x Dimana didapat dari literatur pada tekanan atmosperic (760 mmHg). Berbeda konsentrasi umpan (15% dan 25%) tentu berbeda pula kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan airnya. Teoritisnya, semakin banyak kadar air dalam suatu larutan tentu akan semakin besar energi/kalor untuk menguapkannya. Kalor penguapan air pada konsentrasi umpan 25% harus lebih sedikit daripada kalor untuk menguapkan umpan konsentrasi 15% karena memiliki kadar air lebih sedikit (larutan lebih pekat). Untuk memudahkan perhitungan, karena data pengamatan suhu udara masuk, suhu udara keluar, dan kecepatan udara berubah-ubah maka digunakan T rata-rata dan v rata-rata. Berikut laju massa dan kalor penguapan air yang didapatkan pada praktikum ini :VariabelKonsentrasi 15%Konsentrasi 25%

Laju penguapan air (kg/s)4.51 x 10-5 kg/s4.46 x 10-5 kg/s

Kalor penguapan air (kJ/s)0.1103 kJ/s0.109 kJ/s

Selanjutnya, untuk menentukan kadar air dari produk menggunakan persamaan :Teoritisnya, karena air pada umpan konsentrasi 15% lebih banyak (larutan lebih encer) berarti kandungan air diproduk umpan konsentrasi 15% akan lebih banyak. Karena peluang interaksi antara partikel susu dengan air pada umpan 15% lebih banyak kemungkinan serta jumlahnya dalam mengikat molekul air. Pada praktikum ini didapatkan kadar air dari produk sebagai berikut :VariabelKonsentrasi 15%Konsentrasi 25%

Kadar air Produk kering (%)10.81 %4.44 %

Untuk menghitung % Perolehan produk, digunakan persamaan :Sehingga didapatkan %Perolehan sebagai berikut :VariabelKonsentrasi 15%Konsentrasi 25%

% Perolehan Produk9.56 %3.44 %

%Perolehan dipengaruhi oleh efisiensi proses. Dari data yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa operasi pengeringan pada umpan konsentrasi 15% lebih efisien dari pada umpan konsentrasi 25%. Efisiensi proses ditentukan oleh kondisi operasi. Kondisi operasi yang sangat dominan dalam operasi dengan spray dryer pada praktikum ini adalah T udara masuk, T udara keluar, dan Kecepatan udara. Diamana ketiganya seharusnya berada pada kondisi konstan tidak berubah-berubah. Hal tersebut juga berpengaruh pada perhitungan laju penguapan air dan kalor yang dikonsumsi. Jadi perbandingan produk spray dryer variasi konsentrasi dalam praktikum ini tidak terlalu signifikan karena tidak berada pada kondisi yang sama. Solusi agar kondisi berada pada keadaan yang sama, dilakukan pengendalian kecepatan udara dan suhu udara masuk dan keluar .

Pembahasan oleh Datin Nurina Fajrin (121424012)Proses pemisahanan dengan menggunakan spray dryer atau pengering hambur adalah suatu operasi yang digunakan untuk proses pengeringan atau membentuk partikel dengan cara mengkontakkan larutan tersuspensi dengan media pemanas yang kering. Praktikum ini bertujuan untuk memisahkan solut dalam larutan tersuspensi dari pelarutnya, hingga diperoleh produk serbuk susu yang memenuhi syarat preservasi, menghitung laju penguapan air untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi, menghitung % perolehan produk untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi, mengevaluasi kinerja alat spray dryer(jumlah air maksimum yang dapat diuapkan oleh sistem per jam) dengan memvariasikan konsentrasi padatan dalam umpan..Pada praktikum, variasi konsentrasi padatan dalam umpan yang digunakan adalah 15% dan 25% (w/v). proses pengeringan dilakukan selama 15 menit. Pertama, umpan dalam bentuk cair yang akan dikeringkan menjadi serbuk diubah ke dalam bentuk butiran-butiran halus air dengan cara diuapkan. Kemudian, umpan yang telah berbentuk butiran halus tersebut dikontakan dengan udara panas. Peristiwa pengontakan ini menyebabkan umpan yang berbentuk butiran tersebut mengering dan berubah menjadi serbuk. Proses pemisahan antara uap panas dengan serbuk dilakukan dengan Cyclone atau penyaring berdasarkan gaya sentrifugal.Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam proses pengeringan dengan menggunakan spray dryer adalah suhu udara pengering, perbedaan suhu inlet dan outlet produk, berat produk, dan kandungan air dalam uadara pengering.Hasil dari percobaan didapatkan massa produk kering pada konsentrasi 15% dan 25% adalah 0,66 gram dan 0,43 gram dengan % perolehan sebesar 9,56% dan 3,44%. Hasil yang diperoleh sedikit karena massa produk kering hanya dihitung dari labu penampung dan dari cyclone yang bisa jatuh ke labu penampung dan kemudian dipanaskan. Massa produk yang menempel pada cyclone tidak dianggap massa produk kering karena tidak dapat dilakukan proses pemanasan (pengurangan kadar air) dan hanya dihitung sebagai massa teruapkan. Berikut hasil percobaan yang lainnya :Konsentrasi 15%Konsentrasi 25%

Laju penguapan air (kg/s)4.51 x 10-5 kg/s4.46 x 10-5 kg/s

Kalor penguapan air (kW)0.1103 kW0.109 kW

Kadar air Produk kering (%)10.81 %4.44 %

Jika konsentrasi semakin besar, % perolehan produk, laju penguapan air, kalor penguapan air, dan kadar air produk kering semakin besar. namun pada kenyataannya, jika dilihat dari hasil percobaan, semakin besar konsentrasi, % perolehan produk, laju penguapan air, kalor penguapan air, dan kadar air produk kering semakin kecil. Faktor yang menyebabkan hal tersebut adalah kecepatan udara yang naik turun (tidak stabil), dan suhu pada cyclone ( suhu udara keluar bejana pengering) serta suhu control yang terus naik turun (tidak konstan).

VI. KESIMPULANPada praktikum ini, didapatkan :VariabelKonsentrasi 15%Konsentrasi 25%

Laju penguapan air (kg/s)4.51 x 10-5 kg/s4.46 x 10-5 kg/s

Kalor penguapan air (kW)0.1103 kW0.109 kW

Kadar air Produk kering (%)10.81 %4.44 %

% Perolehan Produk9.56 %3.44 %

VII. DAFTAR PUSTAKA1) Geankoplis,C.J., Transport Processes and Unit Operation, 3rd ed, 1993, Prentice Hall

Spray Dryer19