Pengenalan Sistem Pengeringan LANDASAN TEORI

1. Faktor internal, yaitu faktor yang mempengaruhi pengeringan yang berasal dari material itu sendiri faktor-faktor tersebut ialah ukuran material dan kadar awal air material. 2. Faktor eksternal, yaitu faktor yang mempengaruhi pengeringan yang berasal dari luar material. Faktor-faktor tersebut ialah perbedaan suhu dan kelembaban antara material dan udara pengering dan kecepatan aliran udara pengering. Berdasarkan atas proses kontak antara media pengering dengan bahan yang akan dikeringkan, maka pengeringan dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. Pengeringan langsung Direct drying, disini bahan yangdikeringkan langsung berhubungan dengan bahan yang dipanaskan. 2. Pengeringan tidak langsung Indirect drying, udara panas berhubungan dengan bahan melalui perantara, umumnya berupa dinding – dinding atau tempat meletakkan bahan. Bahan akan kontak langsung dengan panas secara konduksi. Berdasarkan cara pemindahan bahan yang dikeringkan,maka proses pengeringan dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. Pengeringan Kontinyu Continuous Drying Bahan yang dikeringkan dilewatkan pada alat pengering secara berkesinambungan dengan kapasitas dan kecepatan tetap. Jenis-jenis alat pengering dengan metode kontinyu antar lain pengering terowongan tunnel dryer, pengeringan drum drum dryer, pengeringan putar rotary dryer dan pengering semprot spray dryer. 2. Pengeringan Tumpukan Batch Drying Pada proses ini bahan yang dikeringkan ditampung dalam suatu wadah, kemudian baru dikeringkan. Bahan akan dikeluarkan setelah mencapai keadaan kering dan kemudian dilanjutkan dengan memasukkan bahan berikutnya. Pengeringan merupakan proses penguapan kandungan air dalam bahan dengan waktu tertentu sesuai dengan kondisi udara di sekitarnya. Pada prinsipnya pengeringan merupakan suatu proses pemindahan panas dan perpindahan massa uap air secara simultan. Panas sensibel diperlukan untuk menaikkan temperature material yang dikeringkan, sedangkan panas laten diperlukan untuk menguapkan kandungan air yang terdapat pada material. Uap air dipindahkan dari permukaan bahan yang dikeringkan oleh media pengering yang biasanya berupa panas. Gambar 2.3 T-V diagram sumber : Yunus, A. Cengel. 1997 Secara singkat proses yang terjadi dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Proses Pemanasan, pada tahap ini terjadi kenaikan temperature substansi yang dipanaskan sebagai akibat adanya penambahan energi kalor dari luar. Sekalipun sebenarnya terjadi proses penambahan volume, namun perubahan volume yang terjadi sangat kecil maka dianggap bahwa kondisi volume konstan. Adapun energi yang ditambahkan pada proses ini adalah berupa sensibel heat. 2. Proses perubahan fase, sekalipun pada tahapan ini memerlukan banyak energi latent heat, namun seluruh energy yang diterima oleh substansi tidak menimbulkan perubahan temperature karena dimanfaatkan untuk terjadinya proses penguapan cairan yang terkandung dalam substansi yang dipanaskan terjadi perubahan fase dari cair menjadi uap air. 3. Proses pembuangan uap bersamaan dengan udara buang, pada tahap ini uap air dibuang keluar ruangan pengering bersamaan dengan aliran udara buang. Pemanasan T Perubahan fase Pembuangan uap V Pada dasarnya rangkaian proses yang terjadi selama pengeringan meliputi dua proses sebagai berikut: • Proses perpindahan massa • Proses perpindahan panas.

2.4 Perpindahan Massa

Proses pengeringan utamanya ditentukan dari besarnya perpindahan massa dari material yang dikeringkan ke fluida pengering. Adapun proses perpindahan massa ini tergantung dari beberapa faktor antara lain: a Koefisien perpindahan massa h m Perpindahan massa yang berhubungan dengan proses pengeringan adalah secara konveksi. b Perbedaan konsentrasi air ΔC A antara fluida pengering dan material yang dikeringkan. Perpindahan massa pada material dapat terjadi secara difusi, yaitu proses perpindahan massa dari bagian dalam material ke bagian permukaan material dan dilanjutkan dengan perpindahan massa secara konveksi, yaitu proses perpindahan massa dari material ke fluida pengering udara yang mengalir. Sehingga perpindahan massa secara konveksi dirumuskan sebagai berikut: Na = h m .A. C AS - C A∞ kmols............................................................2.1 Dimana: h m = Koefisien perpindahan massa konveksi ms A = Luas penampang material luas permukaan perpindahan massam 2 . C AS = Konsentrasi molar air uap air di permukaan material kmolm 3 . C A∞ = Konsentrasi molar uap air di udara pengering kmolm 3 Laju pengeringan tergantung pada besarnya laju perpindahan massa konveksi dari permukaan material menuju udara pengering. Laju perpindahan massa konveksi tergantung pada koefisien perpindahan massa konveksi h m , dimana besar kecilnya h m tergantung pada temperature rata –rata udara pengering dan kecepatan aliran fluida udara pengering. Makin besar kecepatan dan semakin tinggi temperatur udarapengering maka semakin besar h m , semakin besar pula laju perpindahan massa konveksi

2.5 Perpindahan Panas

Perpindahan panas atau heat transfer adalah ilmu untuk meramalkan energi atau proses perpindahan energi yang terjadi karena adanya perbedaan temperatur di antara benda atau material, dimana energi yang berpindah tersebut dinamakan kalor atau panas heat. Panas akan berpindah dari medium yang bertemperatur lebih tinggi ke medium yang temperaturnya lebih rendah. Perpindahan panas ini berlangsung terus sampai ada kesetimbangan temperatur diantara kedua medium tersebut. Perpindahan panas dapat terjadi melalui beberapa mekanisme, yaitu perpindahan panas secara konduksi, konveksi, dan radiasi. 2.5.1 Perpindahan Panas Konduksi Perpindahan panas konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi akibat adanya perbedaan temperatur antara permukaan yang satu dengan permukaan yang lain pada suatu media padat atau pada media fluida yang diam. Konsep yang ada pada konduksi adalah merupakan aktivitas atomik dan molekuler sehingga peristiwa yang terjadi pada konduksi adalah perpindahan energi dari partikel yang lebih energetik molekul lebih berenergibertemperatur tinggi menuju partikel yang kurang energetik molekul kurang berenergi bertemperatur lebih rendah. Untuk kondisi perpindahan panas keadaan steady melalui dinding datar satu dimensi seperti ditunjukan pada gambar 2.4.