Gambaran Umum Prinsip Dasar Pengeringan Jenis-jenis Mesin Pengering

Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gambaran Umum

Pemisahan air atau zat cair lain dari zat padat dapat dilakukan dengan memeras zat cair itu secara mekanik hingga keluar, atau dengan pemisah sentrifugal, atau dengan penguapan secara termal. Kandungan zat cair didalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan kebahan lain.zat. Terkadang zat padat yang disebut kering tulang bone dry masih mengandung sedikit zat cair. Zat padat yang akan dikeringkan biasanya terdapat dalam berbagai bentuk serpih flake, bijian granule, kristal crystal, serbuk powder, lempeng slab, atau lembaran senambung continuous sheet dengan sifat-sifat yang mungkin sangat berbeda. Zat cair yang akan diuapkan itu mungkin terdapat pada permukaan zat padat atau diseluruhnya bagain dalam.

2.2 Prinsip Dasar Pengeringan

Hal yang diinginkan dalam proses pengeringan adalah keluarnya air dari dalam bahan yang dikeringkan ke lingkungannya, sedangkan cara yang ditempuh untuk mencapai hal ini amatlah bervariasi, disesuaikan dengan kebutuhan dan kemampuan. Ada yang menggunakan panas matahari, panas buatan oleh heater, sistem vakum, atau kombinasi dari cara-cara tersebut. Kadar air adalah banyaknya air per satuan berat bahan biasanya dalam 100 x wd wm wm air kadar + = Lit. 13, hal 8 Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. Dimana : Wm = massa air kg Wd = massa bahan kering kg

2.3. Jenis-jenis Mesin Pengering

1. Pengeringan Nampan Pengering yang paling umum digunakan untuk produk dengan jumlah yang tidak terlalu besar adalah pengering napan secara curah, pada gambar 2.1. yang terdiri dari satu atau beberapa kumpulan napan yang ditempatkan pada ruang terisulasi dimana udara panas dialiri oleh kipas dan kisi-kisi pemandu yang dirancang sesuai keperluan. Seringkali, sebagian dari udara buang diedarkan kembali oleh sebuah kipas yang ditempatkan didalam atau diluar ruang pengering. Pengering ini umumnya membutuhkan sejumlah pekerja untuk membongkar-muat produk. Waktu pengeringan umumnya cukup panjang 10-60 jam. Kunci keberhasilan operasi pengeringan ini adalah keseragaman aliran udara pengeringan terlama merupakan penentu lama pengeringan keseluruhan yang di butuhkan, yang selanjutnya menentukan kapasitas pengering. Napan-napan tersebut juga dapat menyebabkan distribusi yang kurang baik dan menurunkan kinerja pengeringan. Lit. 2, hal 42 Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. Gambar 2.1. Pengering Nampan Pengeringan jenis curah dapat diubah menjadi jenis kontiniu. Gambar 2.2. menunjukkan pengering turbo, yang terdiri atas susunan napan membujur yang diletakkan pada suatu batang vertical. Produk yang dimasukkan pada tingkat pertama di atur tinggi tumpukannya oleh sekumpulan pisau tak bergerak yang membentuk sederetan parit pada permukaan lapisan. Pisau-pisau ini dibuat bergerigi untuk memastikan terjadinya pencampuran bahan. Setelah satu putaran, bahan akan tersapu habis jatuh ke tingkat dibawahnya oleh pisau terakhir. Biasanya pengering ini dapat memuat sampai dengan 30 buah napan. Udara panas di alirkan ke ruang pengering dengan kipas turbin. Udara di panaskan secara tak langsung dengan melewatkannya ke elemen pemanas internal. Bahan butiran basah di umpankan dari atas dan jatuh akibat gravitasi ke napan berikutnya melewati selot radial pada tiap rak sikular. Garu berputar mencampur padatan sehingga memperbaiki kinerja pengeringan. Pengering tersebut dapat beroperasi pada kondisi vakum, terutama untuk bahan yang sensitif terhadap panas atau ketika pelarut perlu dipulihkan dari uap air. Lit. 2, hal 43 Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. Gambar 2.2. Pengering Turbo Pengeringan talam sangat bermanfaat bila laju produksi kecil. Alat ini dapat digunakan untuk segala macam bahan. Alat ini biasanya digunakan untuk pengeringan bahan-bahan bernilai tinggi seperti zat warna dan bahan-bahan farmasi. Pengering talam dapat beroperasi dalam pakum, kadang-kadang dengan pemanasan tak langsung. Uap dari zat padat dikeluarkan dengan ejector atau pompa vakum. 2. Pengering Rotari Pengering rotary bercascade adalah pengering kontak langsung yang beroperasi secara kontiniu dan terdiri atas cangkang silinder yang berputar perlahan serta biasanya dimiringkan beberapa drajat dari bidang horizontal untuk membantu perpindahan umpan basah yang dimasukkan pada ujung atas drum. Bahan kering dikeluarkan dari ujung bawah, pada Gambar 2.3. untuk menambah waktu tinggal bahan yang sangat halus dan kering misalnya butiran keju, kasus yang jarang Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. terjadi, silinder lebih baik dimiringkan dengan ujung pengeluaran prosuk pada elevasi yang lebih tinggi. Media pengering udara panas, gas-gas hasil pembakaran, fleugas, dll mengalir secara aksial melewati drum searah patau berlawanan arah dengan aliran prosuk. Aliran berlawanan lebih disukai bila bahan yang dikeringkan tidak sensitif terhadap panas dan harus dikeringkan sampai tingkat kadar air yang sangat rendah. Sedangkan metode aliran searah umumnya lebih disukai untuk bahan yang sensitif terhadap panas untuk laju pengeringan tinggi. Lit. 2, hal 44 Keuntungan dari pengering rotary adalah : a. Sangat fleksibel b. Berkemampuan tinggi c. Sesuai untuk kebutuhan laju produksi yang tinggi Kekurangan dari alat rotary drayer adalah: a. Memerlukan biaya modal yang cukup besar b. Biaya pemeliharaan alat cukup besar Gambar 2.3. Pengring Rotary Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. 3. Pengering Beku Padatan yang sangat sensitif panas, biasanya bahan bioteknologis tertentu, bahan farmasi atau pangan dengan kandungan flavor tinggi. Pengeringan terjadi dibawah titik tripel cairan dengan menyublimkan air beku menjadi uap, yang kemudian dikeluarkan dari ruang pengering dengan pompa vakum secara mekanis atau ejector jet uap panas. Umumnya pengeringan beku menghasilkan produk bermutu paling tinggi dibanding dengan teknik dehidrasi lain. Seperti pada gambar 2.4. Lit. 2, hal 46 Gambar 2.4. Pengering Beku Terowongan 4. Pengering Vakum Vakum berasal dari bahasa latin, vacuus, artinya kosong. Jadi vakum artinya menghampakan suatu ruangan atau suatu kemutlakan dibawah nol tekanan. Sitem ruang hampa dikepung oleh atmospir bumi. Untuk meciptakan ruang hampa diperlukan pompa untuk mengeluarkan udara keluar dari system. Kebutuhan ini merupakan arti pekerjaan dasar dari vakum. Lit. 10, hal 9 Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. Analisa termodinamika hanya memperhatikan nilai tekan mutlak. Akan tetapi, kebanyakan piranti pengukuran tekanan hanya menunjukkan tekanan ukur gauge yakni perbedaan tekanan mutlak suatu sistem dan tekanan mutlak atmosfer. Pengukuran bumbung-bourdon, misalnya, mengukur tekanan relatif terhadap atmosfer sekeliling. Konversi dari tekanan ukur ketekanan mutlak didapatkan dengan hubungan berikut. Lit. 1, hal 10 atm ukur mutlak P P P + = 2.1 Lit. 1, hal 10 Gambar 2.5. Hubungan Antara Tekanan Mutlak, Atmosfir, Ukur Dan Vakum Untuk pengeringan padatan berbentuk butiran atau sluri, pengering vakum dengan berbagai rancangan mekanis telah tersedia secara komersial. Pengeringan jenis ini lebih mahal dari pada pengering bertekanan atmosfir tetapi sesuai untuk bahan yang sensitif panas dan memerlukan pemulihan pelarut atau jika ada rasio kebakaran atau ledakan. Pencampuran berbentuk kerucut tunggal atau ganda dapat Hendrik Donal Parapat : Rancang Bangun Konstruksi Alat Pengering Vakum, 2009. diterapkan untuk pengeringan denagn pemanasan selimut bejana dan pemakuman untuk mengeluarkan uap air. Pada gambar 2.7. dan 2.8. menunjukkan dua pengering vakum yang tersedia dipasar. Pengering vakum jenis pedal cocok untuk bahan seperti lumpur sedangkan pengering vakum jenis sabuk cocok untuk bahan berbentuk pasta. Lit. 2, hal 47 2.6. Pengering Vakum Jenis Pedal Lit. 2, hal 48 Gambar 2.7. Pengering Vakum Jenis Sabuk

2.4 Klasifikasi Pengerigan