Tu - Aplikasi Perpindahan Panas Pada Teknik Separasi [PDF]

Citation preview

APLIKASI PERPINDAHAN PANAS PADA TEKNIK SEPARASI Separasi merupakan proses pemisahan suatu komponen dari komponen yang lain sehingga diperoleh komponen yang diinginkan. Pemisahan suatu bahan dapat dilakukan dengan banyak cara. Proses pemisahan dibagi menjadi dua yaitu secara mekanis dan secara kimia. Pemisahan mekanis adalah pemisahan dua komponen atau lebih yang dilakukan secara mekanis seperti sedimentasi, sentrifugasi, dan filtrasi. Pemisahan secara kimia adalah pemisahan komponen secara kimia seperti ekstraksi, distilasi, kristalisasi dan lainnya. Proses pemisahan suatu bahan tidak hanya terjadi perpindahan massa tetapi juga terjadi proses perpindahan panas. Perpindahan panas terjadi pada proses pemisahan karena adanya perbedaan temperatur. Perpindahan panas terjadi dari bahan yang bertemperatur tinggi berpindah ke bahan yang mempunyai temperatur yang yang lebih rendah. Perpindahan panas yang terjadi dapat secara konduksi, konveksi maupun secara radiasi. Panas dalam proses pemisahan bisa memang dibutuhkan untuk keperluan pemisahan tetapi juga bisa karena diperoleh dari reaksi yang terjadi selama proses pemisahan tersebut berlangsung. 1.



Adsorpsi Adsorpsi merupakan metode pemisahan untuk memisahkan suatu bahan



dengan bahan lainnya dengan cara menyerap bahan dengan menggunakan bahan pengadsorpsi sehingga diperoleh bahan yang diinginkan. Proses adosrpsi biasanya terjadi antara bahan yang berfase cair yang akan diserap dengan bahan solid yang berfungsi sebagai penyerap dari cairan atau yang dikenal dengan istilah adsorben. Perpindahan panas dapat terjadi secara konveksi yaitu pada cairan yang diserap akan menerima panas. Perpindahan panas akan terjadi apabila terdapat perbedaan temperatur. Proses perpindahan panas secara konduksi terjadi pada adsorben yang merupakan benda padat, perpindahan panasnya terjadi pada material padat tidak terjadi perpindahan media perantaranya atau konduksi. Banyaknya pori yang dimiliki oleh adsorben maka kemapuan untuk menyerap adsorbat atau bahan yangdiserap semakin banyak. Proses perpindahan panas dapat terjadi antara bahan yang diserap dan adsorben. Pembuatan campuran



adsorben dilakukan untuk mendapatkan peningkatan pada transfer massa dan panas. Adsorben harus mampu menyebarkan aliran panas yang diterima secara baik dan cepat ke seluruh bagian adsorben. Kecepatan transfer panas ini berbeda-beda hasilnya antara adsorben berbentuk butiran (granules) dan padatan (solid). Perpindahan panas pada padatan lebih baik daripada butiran tetapi perpindahan massanya rendah. Perpindahan panas lebih tinggi pada padatan dikarenakan kerapatan adsorben bentuk padat lebih tingi daripada butiran. Perpidahan panas merupakan perpindahan energi karena adanya perbedaan temperatur. Contoh perpindahan panas pada adsorpsi yaitu perpindahan panas dari matahari ke adsorben untuk menguapkan refrigeran. Kecepatan panas pada karbon aktif yang dipadatkan, jarak antar molekulnya yang rapat memungkinkan perpindahan panas ke adsorben lebih cepat. Adsorben karbon aktif yang bentuknya butiran mempunyai perpindahan panas yang lebih rendah karena jarak antara molekul penyusunnya renggang mengakibatkan panas dari matahari akan lama mengkonduksi. Panas yang diterima adsorben akan lama menguapkan refrigeran. Massa jenis karbon aktif yang dipadatkan lebih besar dari pada yang massa karbon aktif yang berbentuk serbuk dengan mengasumsikan volume ruang keduanya adalah sama. Pemadatan karbon aktif atau adsorben tersebut mengakibatkan jarak antar materi pada adsorben akan semakin rapat sehingga mengakibatkan panas dari satu titik dapat menginduksi titik lain disekitarnya secara cepat daripada bentuk butiran. Semakin besar konduktivitas termal suatu bahan maka laju panas juga kan semakin besar. Konduktivitas termal karbon aktif ynag dipadatkan lebih besar daripada karbon aktif yang bentuk butiran. Adsorben berpori dengan volume total yang luas maka massa adsorben menjadi lebih kecil, sehingga konduktivitas termalnya semakin kecil juga. Perpindahan panas akan lebih maksimal terjadi pada adsorben yang memiliki sedikit pori atau total pori yang kecil. Pemberian pori dapat mempengaruhi proses desorpsi namun pada kepadatan yang sama, pembuatan pori tidak mempengaruhi perpindahan panas bahkan justru meningkatkannya. Perpindahan panas meningkat karena panas dapat masuk ke pori dan menginduksi materi di sekitarnya sehingga penyebaran panas dalam bahan menjadi lebih cepat (Sukatiman, 2014).



2.



Distilasi Distilasi merupakan proses pemisahan komponen fase cair dengan fase cair



berdasarkan pada perbedaan titik didih dari komponen tersebut. Suatu campuran dapat dipisahkan dengan distilasi biasanya untuk memperoleh senyawa dengan tingkat kemurnian tertentu. Komponen yang bersifat lebih volatile dengan titik didih yang lebih kecil akan lebih dahulu menguap sehingga terpisahakan dengan komponen yang memiliki titik didih yang berbeda (Jannah, 2010). Fase uap akan dikondensasi sehingga kembali dalam bentuk cairan.Proses perpindahan panas terjadi pada proses pemisahan secara distilasi ini. Distilasi memerlukan panas untuk mengadakan proses penguapan komponen sehingga bisa berubah menjadi uap. Distilasi sederhana melakukan proses penguapan komponen zat dengan cara memanaskan komponen pada labu distilasi. Labu distilasi dipanaskan sehingga campuran cairan didalam labu mengalami penguapan membentuk fase uap. Perpindahan panas pada cairan disebut dengan perpindahan panas secara konveksi dikarenakan media perambatan panas berupa fluida. Perpindahan panas juga terjadi pada proses distilasi ini yaitu pada labu distilasi. Proses perpindahan panas terjadi secara konduksi pada material labu distilasi yang mengalami perpindahan panas dari daerah pada labu distilasi yang mempunyai temperatur lebih tinggi ke daerah yang ber temperatur rendah. Perpindahan panasnya secara konduksi karena terjadi antara material labu distilasi yang tidak mengalami perpindahan massa. Panas yang diperoleh dari distilasi sederhana ini biasanya berasal dari hot plate. Hot plate mengalami perpindahan panas secara konduksi pada bagian plate yang mengalami kenaikan temperature. Perpindahan panas secara radiasi juga dapat terjadi yaitu ketika kita merasakan panas bila berada di sekitar rangkaian alat distilasi sederhana. Perpindahan panas secara radiasi berupa gelombang atau tanpa media perantara, sehingga walaupun tidak menyentuh alat tersebut perpindahan panas masih dapat dirasakan pada tubuh seseorang yang berada di sekitar. Tekanan uap adalah gaya tekan yang dimiliki setiap komponen yang memungkinkan komponen tersebut meguap. Besarnya tekanan tekanan uap suatu zat sama dengan tekanan parsial akan timbul ketika molekul komponen tersebut suadah menjadi uap. Tekanan uap komponen berubah dengan perubahan



temperatur. Semakin tinggi temperaturnya maka tekanan uap komponen semakin tinggi untuk meninggalkan fase cair dan menjadi fase uap. Setelah komponen menjadi uap makan dilakukan proses kondensasi atau pendinginan komponen uap sehingga dapat berubah kembali menjadi komponen fase cair (Treybal, 1987).



Gambar 1. Kolom distilasi (Sumber: Supardi, 2013) Kondensor merupakan alat penukar kalor pada sistem refrigerasi yang berfungsi untuk melepaskan kalor kelingkungan. Kondensor digunakan dalam perangkat pendingin pada mobil, Air Conditioner, industri rumah tangga, industri otomotif, maupun dalam industri farmasi dan obat-obatan.Sistem kompresi uap atau vapor compression, kondensor adalah suatu komponen yang berfungsi untuk merubah fase refrigerant dari uap bertekanan tinggi menjadi cairan bertekanan tinggi atau pada kondensor ini terjadi proses kondensasi. Refrigerant yang berubah menjadi cair kemudian dialirkan ke evaporator melalui pompa. Kondensasi merupakan perubahan wujud zat dari gas maupun uap menjadi zat cair. Kondensasi terjadi adanya pemampatan atau pendinginan pada tekanan maksimum dan suhu di bawah suhu kritis. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, uap dikompresi menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi. Proses kondensasi dapat dilakukan dengan mengalirkan fluida dingin sehingga terjadi proses perpindahan panas antara komponen fase uap dengan fluida dingin. Proses perpindahan panas yang terjadi secara konveksi dan dalam proses perpindahan panasnya tidak terjadi kontak secara langsung tetapi terdapat media sekat atau perantara antara kedua fluida tersebut.



Komponen uap akan memberikan panasnya sehingga temperaturnya menurun lalu berubah fase menjadi cair. Fluida dingin yang berupa air akan mengalami kenaikan temperatur dari panas yang diberikan oleh komponen uap. Perpindahan panas pada dinding perantara antara fluida dingin dan komponen uap terjadi secara konduksi. Embun merupakan contoh dari kondensasi. Uap air akan terkondensasi pada permukaan yang lebih dingin dari titik embun. Titik embun udara adalah temperatur yang harus dicapai agar mulai terjadi kondensasi diudara. Molekul air mengambil sebagian panas dari udara akibatnya temperatur air akan sedikit turun. Di atmosfer, kondensasi uap air yang menyebabkan terjadinya awan. Molekul kecil air dalam jumlah banyak akan menjadi butiran air karena pengaruh suhu, dan dapat turun ke bumi menjadi hujan. Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat Pemisahan dengan menggunakan distilasi fraksional didapatkan pemisahan dua atau lebih cairan yang hasilnya lebih baik dari distilasi sederhana. Prose distilasi di industri biasanya menggunakan kolom. Komponen untuk distilasi yaitu sebuah shell vertikal tempat proses pemisahan terjadi pada bagian dalam kolom seperti tray atau plate dan packing yang digunakan untuk meningkatkat derajat pemisahan komponen. Reboiler digunakan untuk menyediakan penguapan yang cukup pada proses distilasi. Kondensor untuk mengkondensasi uap yang keluar dari atas kolom. Reflux drum digunakan untuk menampung uap yang terkondensasi dari atas kolom. Pengoperasian distilasi dalam industri dengan cara campuran liquid dimasukkan ke dalam kolom pada sebuah tray. Cairan akan mengalir ke bawah kolom dikumpulkan pada bagian bawah reboiler. Panas ditambahkan pada boiler untuk menghasilakan uap. Sumber panas dapat berasal dari fluida, tetapi kebanyakan digunakan steam. Uap terbentuk pada reboiler dimasukkan kembali pada bagian bottom. Liquid dikeluarkan dari boiler dikenal sebagai produk bottom. Uap bergerak ke atas kolom lalu didinginkan oleh kondensor. Liquid yang sudah dikondensasi ditampung pada vessel yang dikenal dengan nama reflux drum. Cairan keluaran bawah dialirkan kembali ke bagian atas dan uap yang terkondesasi menjadi cairan dikeluarkan dari sistem dikenal dengan istilah distilat atau juga top product karena uap kondensasi keluar dari bagian atas dari kolom. Destilasi juga terdapat dalam industri pemurnian minyak bumi. Hasil proses perpindahan panas



minyak bumi dari turbin uap merupakan uap panas yang masuk ke kondensor dengan temperatur yang tinggi dan bertekanan. Uap panas masuk ke dalam suction pipe dan kemudian mengalir dalam tube. Uap panas yang ada di dalam tube didinginkan dengan media pendingin air yang dialirkan melewati sisi luar tube, kemudian keluar melalui discharge pipe dengan temperatur yang sudah turun. Refrigeran adalah suatu zat yang mudah berubah fasenya dari cair menjadi uap diubah pada tekanan dan temperature tertentu tergantung zat yang digunakan Prinsip kondensasi di kondensor adalah menjaga tekanan uap superheat refrigerant yang masuk ke kondensor pada tekanan tertentu kemudian suhu refrigerantnya diturunkan dengan membuang sebagian kalor ke medium pendingin yang digunakan di kondensor. Medium pendingin digunakan berupa udara dan air atau gabungan keduanya. Air sebagai media pendingin dalam proses destilasi. Proses pendinginan atau cooling cairan refrigerant yang menguap di dalam pipa-pipa Cooling Coil (evaporator) telah menyerap panas sehingga berubah wujudnya menjadi gas dingin dengan kondisi superheated pada saat meninggalkan Cooling Coil. Panas yang telah diserap oleh refrigerant dibuang atau dipindahkan ke suatu medium lain sebelum wujudnya menjadi cair kembali. 3.



Absorpsi Absorpsi adalah proses pemisahan bahan atau komposisi dari suatu



campuran gas dengan cara pengikatan bahan tersebut pada absorben cair yang diikuti dengan pelarutan. Proses terjadinya absorpsi ini sendiri melibatkan peristiwa perpindahan, yaitu perpindahan massa (mass transfer) dan juga perpindahan panas (heat transfer) yang terjadi dalam suatu alat yang disebut dengan absorber. Perpindahan panas yang terjadi di dalam absorber diantaranya adalah antara fluida dengan dinding pipa dan juga pada dinding pipa itu sendiri. Perpindahan panas yang terjadi pada absorber yaitu secara konduksi dan konveksi. Perpindahan massa pada absorben terjadi antara cairan dan gas yang akan di serap. Perpindahan panas secara konveksi terjadi kontak antara gas yang diserap dan cairan penyerapnya. Perpindahan panas yang terjadi dikarenakan adanya perbedaan temperatur antara gas yang akan diserap dan cairan penyerapnya yang mengadakan kondisi kesetimbangan antara uap dan cair. Perpindahan panas



antara kedua fluida ini berlangsung secara konveksi dikarenakan adanya perpindahan massa atau pergerakan fluida yang menjadi perantara panas. Pergerakan fluida yang akan akan membantu transfer panas yang tejadi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi juga pada proses absorpsi. Pada kolom absorpsi terjadi perpindahan panas antara fluida yang bereaksi dengan bagian material kolom absorpsi. Proses absorpsi ada yang disertai reaksi kimia, bila reaksi yang terjadi secara eksotermis maka aka nada panas yang dikeluarkan dari reaksi yang akan berpindah ke material kolom absorpsi. Perpindahan panas ini membuat kolom absorpsi akan mengalami kenaikan temperatur. Kolom absorber yang menggunakan packing atau isian, maka akan terjadi perpindahan panas juga terhadap packing. Perpindahan panas yang terjadi pada material kolom absorpsi tidak disertai perpindahan dari material kolom tersebut maka perpindahan panas ini disebut dengan perpindahan panas secara konduksi. Absorpsi gas dan uap dalam cairan ditemukan pada berbagai aplikasi dalam teknologi kimia. Proses perpindahan panas dan massa secara simultan dalam sistem gas-cair, tetapi dalam banyak kasus yang penting perpindahan massa adalah dominan dan efeknya perpindahan panas dapat diabaikan. Proses absorpsi dapat dianggap sebagai pertukaran massa secara isotermal, namun dalam beberapa kasus perpindahan panas yang signifikan maka tidak bisa diabaikan. Panas absorpsi dapat menyebabkan kenaikan gradien temperatur yang kemudian dapat mengarah pada perpindahan panas. Temperatur dapat mempengaruhi tekanan uap konsentrasi ekuilibrium antara dua fase yang juga dapat mempengaruhi proses dari pertukaran massa. Contohnya ketika suatu absorbatnya adalah uap dengan panas absorpsi yang tinggi, sehingga menggunakan absorben air, selanjutnya akan ada interest yang tumbuh dalam proses tersebut yaitu perpindahan massa akan dimulai dan menghasilkan perubahan suhunya. Alat kontak cairan gas tempat absorpsi adalah spray tower, trayed tower, atau packed tower. Perpindahan panas terjadi pada alat kontak absorpsi, bila menggunakan packed tower maka akan terjadi perpindahan panas dari material packed yang punya temperature tinggi ke material packed yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan yang terjadi pada alat kontak absorpsi secara konveksi.



Sistem yang melibatkan falling film liquid telah diaplikasikan secara luas dalam peralatan modern. Absorpsi dalam liquid film dengan rezim aliran, geometri, dan kondisi batas yang masing-masing berbeda. Variasi suhu yang diabaikan ke arah yang rendah dan pada dasarnya mengasumsikan profil temperatur di sepanjang ketebalan film. Variasi suhu dalam model mempengaruhi proses melalui efeknya pada sifat fisik dari cairan. Hasil berupa tekanan uap larutan dapat mengurangi kemampuan film untuk mengabsorpsi lebih banyak uap, yang pada gilirannya mengurangi panas yang dihasilkan. Panas yang dipindahkan dari permukaan membuat film menjadi mampu mengabsorpsi uap tambahan dan panas yang dihasilkan akan lebih banyak ketika absobat jauh dari permukaan (Yih, 1980). 4.



Ekstraksi dengan Pemanasan Pemisahan (ekstraksi) merupakan pengambilan satu atau lebih dari



satu komponen dari suatu bahan yang merupakan sumber komponen tersebut. ekstraksi terbagi menjadi dua macam pemisahan, yaitu pemisahan mekanis dan pemisahan kimia. Pemisahan mekanis merupakan suatu cara pemisahan antar dua komponenatau lebih yang dilakukan dengan cara mekanis. Pemisahan dapat dilakukan dengan sedimentasi atau pengendapan, sentrifugasi, dan filtrasi atau penyaringan. Sedimentasi antara partikel dipisahkan berdasarkan perbedaan densitas, melalui suatu medium alir, Sentrifugasi pemisahan antar partikel terjadi karena perbedaan masa partikel. Filtrasi pemisahan antar partikel padat dan cair terjadi karena perbedaan ukuran partikel yang dilewatkan melalui medium berpori. Contoh ekstraksi adalah minyak dari kopra atau biji-bijian, ekstraksi nira dari batang tebu, ekstraksi karoten dari buah-buahan, ekstraksi cairan buah dari buah-buahan.. Komponen yang dipisahkan dengan ekstraksi dapat berupa padatan dari suatu sistem campuran padat-cair, berupa cairan dari suatu sistem campurancair-cair atau berupa padatan dari suatu sistem padat-padat. Pemisahan atau pengambilan komponen pada dasarnya dapat dilakukan dengan penekanan atau pengempaan, pemanasan dan menggunakan pelarut. Ekstraksi pemanasan biasanya hanya dilakukan untuk ekstraksi minyak dari hewani, dikenal dengan rendering. Pemanasan bahan hewani menyebabkan protein dalam jaringan tersebut menggumpal, sehingga jaringan akan mengkerut.



Pengerutan tersebut mengakibatkan tekanan dalam jaringan lebih besar daripada tekanan di luar jaringan sehinga minyak akan terperas keluar. MAE (Microvawe Assisted Extraction) merupakan ekstraksi yang memanfaatkan gelombang mikro untuk mempercepat ekstraksi melalui pemanasan pelarut (Farida dan Nisa, 2015). Ekstraksi dengan pengempaan, tekanan yang diberikan selama pengempaan akan mendorong cairan terpisah dan keluar dari sistem campuran padatcair. Tekanan yang diberikan terhadap campuran padat cair akan menimbulkan beda tekanan antara cairan dalam bahan dan dalam campuran dalam suatu wadah dengan tekanan di luar campuran atau di luar wadah. Beda tekanan tersebut yang mengakibatkan cairan terekstrak. Beda tekanan sangat di butuhkan untuk dapat menentukan mengalir atau tidaknya cairan akan berpindah tempat. Ekstraksi dengan pemanasan pada umumnya hanya dilakukan untuk ekstraksi minyak dari bahan hewani, dikenal dengan rendering. Pemanasanbahan hewani menyebabkan protein dalam jaringan tersebut menggumpal,sehingga jaringan akan mengkerut. Pengkerutan tersebut mengakibatkan tekanan dalam jaringan lebih besar daripada tekanan di luar jaringan, dengan demikianminyak akan terperas keluar. Prinsip ekstraksi dengan pelarut sangat berbeda dengan ekstraksi mekanis. Ekstraksi mekanis berdasarkan perbedaan tekanan, tetapi ekstraksi pelarut berdasarkan pada kelarutan komponen terhadap komponen lain dalam campuran. Ekstraksi terjadi pemisahan antara komponen yang mempunyai kelarutan lebih kecil dengan kelarutan yang lebih besar (Treybal, 1945). Komponen yang larut dapat berupa cair maupun padat, ekstraksi dengan pelarut dapat dilakukan untuk ekstraksi komponen cair dari sistem campuran cair cair maupun cair padat dan ekstraksi komponen padat dari sistem campuran padat padat maupun padat cair. Produk utama dari ekstraksi pada umumnya adalah campuran pelarut dengan komponen yang larut. Ekstraksi dengan pengempaan akan menghasilkan produk utama berupa cairan yang terekstrak. Residu atau ampas atau padatan merupakan hasil samping,namun beberapa industri mengambil ampas atau residu sebagai produk utama. Prinsip dari metode refluks adalah pelarut volatil yang digunakan akan menguap pada suhu tinggi, namun akan didinginkan dengan kondensor sehingga pelarut yang tadinya dalam bentuk uap akan mengembun.



5.



Kristalisasi Kristalisasi adalah suatu unit operasi teknik kimia dimana senyawa kimia



dilarutkan dalam suatu pelarut atau solvent dan pada kondisi tertentu akan terpresipitasi dan terpisah di antara fasa cair menjadi fasa solid. Kristalisasi merupakan peristiwa pembentukan kristal-kristal padat dalam suatu fase homogen. Pembuatan partikel padat didalam uap seperti pembuatan salju. Pembuatan partikel padat didalam lelehan cair seperti dalam pembuatan kristal tunggal yang besar maupun kristalisasi dari larutan cair misaln ya pembuatan garam. Prinsip dari kristalisasi adalah senyawa padat akan mudah terlarut dalam pelarut panas bila dibandingkan pada pelarut yang lebih dingin. Suatu larutan senyawa tersebut dijenuhkan dalam keadaan panas dan kemudian didinginkan, senyawa terlaruakan berkurang kelarutannya dan mulai mengendap, membentuk kristal yang murni dan bebas dari pengotor. Kristal dapat terbentuk karena suatu larutan dalam keadaan atau kondisi lewat jenuh. Kondisi tersebut terjadi karena pelarut sudah tidak mampu melarutkan zat terlarutnya, atau jumlah zat terlarut sudah melebihi kapasitas pelarut. Proses pengurangan pelarut dapat dilakukan dengan empat cara yaitu, penguapan, pendinginan, penambahan senyawa lain dan reaksi kimia. Proses tersebut memilki kelebihan dan kekurangan masing-masing. 5.1.



Swenson Walker Crystalizer Swenson Walker Crystalizer digunakan untuk proses kristalisasi dengan



pendinginan. Sifat kelarutan yang sesuai dengan suatu zat di dalam pelarutan akan mengakibatkan proses kristalisasi dengan pendinginan mempercepat perubahan kelarutan. Swenson walker crystalizer terdiri dari beberapa unit yang masingmasing bersambungan dengan yang lain membentuk kristaliser yang panjang. Lebar kristalizer biasanya 24 inch dengan dasar semi silindris sepuluh feet. Saluran aliran dilengkapi dengan pengaduk horizontal sepanjang saluran. Pengaduk dilengkapi dengan pengaduk bentuk helic, berfungsi sebagai pengaduk untuk membuat homogen bahan sesuai dengan arus aliran helic. Larutan masuk pada ujung yang satu dengan temperature yang tinggi dan keluar pada ujung yang lain dengan temperature yang relative rendah. Air pendingin dapat dialirkan dari dalam jaket secara cocurrent ataupun counter current.



Tangki kristalisasi batch yang dapat dilengkapi dengan pengaduk. Air dingin disirkulasikan melalui kumparan pendinginan dan sambil diaduk oleh baling –baling. Larutan akan mendingin dan kelarutan padatan berkurang maka terbentuk kristal dan terendapkan pada bagian bawah larutan. Kristal yang akan terbentuk berupa Kristal halus dan seragam akibat adanya pengadukan yang merata. 5.2.



Crystal Vacum Crystallizer Feed dicampur dengan cairan yang di recycle pada pompa ke ruang penguap



untuk diuapkan secara adiabatic sehingga terjadi larutan lewat jenuh. Larutan tersebut mengalir melalui pipa ke tangki kristalisasi sehingga terbentuk kristal di dalam tangki kristalisasi. Kristal dikeluarkan melalui discharge dan cairannya di recycle. Ukuran kristal yang terbentuk dapat diatur dengan mengatur kecepatan. Alat dapat dilakukan secara bacth ataupun kontinyu. Proses perpindahan panas alat ini terjadi saaat feed di teruskan menuju pipa tangki kristaliser, terjadi kontak antara larutan lewat jenuh dengan udara yang terdapat dalam tangki tersebut. Perpindahan panas ini dapat berupa perpindahan konveksi dan radiasi. 5.3.



Proses Perpindahan Panas Proses perpindahan panas pada kristalisasi terjadi ketika larutan didinginkan



pada kondisi lewat jenuh dan sejumlah panas akan terlepas. Panas yang terlepaskan berupa panas sensible dan panas kristalisasi. Kondisi lewat jenuh dicapai dengan memerlukan proses pemansan dan penguapan berupa panas sensible, dan panas pelarutan. Beberapa proses panas penguapan diabaikan karena jumlahnya yang sangat kecil. Proses perpindahan panas tersebut terjadi pada saat larutan yang mengelami kondisi lewat jenuh mulai mengkristal. Perpindahan panas antara larutan yang sudah dipanaskan dengan larutan dingin yang di tambahkan. Industry yang menggunakan proses kristalisasi, seperti industri pembuatan garam natrium hidroksida, pembuatan gula, dan industri kaca. 6.



Evaporasi dan Pengeringan Pengeringan adalah aplikasi pemanasan melalui kondisi yang teratur,



sehingga dapat menghilangkan sebagian besar air dalam suatu bahan dengan cara diuapkan. Penghilangan air dalam suatu bahan dengan cara pengeringan mempunyai satuan operasi yang berbeda dengan dehidrasi. Evaporasi adalah proses



perubahan molekul di dalam keadaan cair dengan spontan menjadi gas. Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Evaporator adalah alat untuk melakukan proses evaporasi, merupakan salah alat penukar panas yang menghasilkan perpindahan panas dari satu fluida ke fluida lainnya. Fluida yang satu dengan lainnya terpisah oleh suatu dinding atau sekat yang dilalui oleh panas. Aplikasi dari evaporasi merupakan seluruh proses di industri menggunakan prinsip evaporasi sebagai salah satu proses yang ditempuh untuk menghasilkan suatu produk, seperti halnya pada pabrik PT. Badak LNG, Pabrik Gula Gondang Baru Klaten, PT Cheil Jedang Indonesia Pasuruan. Mekanisme perpindahan panas pada evapotaror adalah Feed ditambahkan ke tahap pertama dan mengalir ke tahap berikutnya dalam arah yang sama 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. Sistem ini memiliki keuntungan yaitu merancang sistem tanpa pompa untuk mentransfer larutan dari tahap satu ke tahap berikutnya. Mekanisme pengeringan adalah aliran udara panas merupakan fluida bagi sistem pengeringan. Komponen aliran udara yang mempengaruhi proses pengeringan adalah kecepatan, temperatur, tekanan dan kelembaban relative. Udara yang terdapat dalam proses pengeringan mempunyai fungsi sebagai pemberi panas pada bahan, sehingga menyebabkan terjadinya penguapan air. Fungsi lain dari udara adalah untuk mengangkut uap air yang dikeluarkan oleh bahan yang dikeringkan. Kecepatan pengeringan akan naik apabila kecepatan udara ditingkatkan. Kadar air akhir apabila mulai mencapai kesetimbangannya, maka akan membuat waktu pengeringan juga ikut naik atau dengan kata lain lebih cepat. Prinsip pengeringan yaitu proses penghantaran panas dan massa yang terjadi secara serempak. Air dihilangkan dengan prinsip perbedaan kelembaban antara udara pengering dengan bahan yang dikeringkan. Dua fenomena ini menyangkut perpindahan panas ke dalam dan perpindahan massa keluar. Faktor yang mempengaruhi dalam kecepatan pengeringan adalah luas permukaan, perbedaan suhu lautan dan udara, kecepatan aliran udara, dan tekanan udara.



DAFTAR PUSTAKA Supardi, D. 2013. (Online). https://www.scribd.com/doc/128996000/Bahan-AjarTeknik-Separasi (Diakses pada tanggal 01 Oktober 2018) Jannah, A., M. 2010. Proses Fermentasi Hidrolisat Jerami Padi untuk Menghasilkan Bioetanol. Jurnal Teknik Kimia. Vol. 17(1): 44-52. Yih, S. M., dan Seagrave, R. C. 1980. Mass Transfer in Laminar Falling Liquid Films with Accompanying Heat Transfer and Interfacial Shear. International Journal Heat Mass Transfer. Vol. 23(6): 749-758. Farida, R., dan Nisa, F. 2015. Ekstraksi Antosianin Limbah Kulit Manggis Metode Microwave Assisted Extraction (Lama Ekstraksi dan Rasio Bahan : Pelarut). Jurnal Pangan dan Agroindustri. Vol. 3(2): 362-373. Treybal, E., dan Dumoulin, F. 1942. Liquid-Liquid Extraction in a Perforated Plate Tower. Industrial and Engineering Chemistry. Vol. 34 (6): 709-713. Treybal, R.E. 1987. Mass Transfer Operation, 3rd edition. New York: Mc Graw Hill Book Company.