Analisis Percobaan

Praktikan melakukan praktikum yang berjudul Tray Drying. Tujuan dari praktikum ini

adalah menentukan kondisi variabel-variabel proses operasi pengeringan yang diperlukan untuk

melakukan operasi pengeringan optimum, mampu menggunakan Psychrometric Chart, dapat

memprediksi laju pengeringan suatu padatan basah dalam suatu persamaan empiris, serta

mengetahui pengaruh ukuran partikel, variasi temperature, dan variasi laju alir udara terhadap

laju pengeringan. Terdapat 2 macam percobaan yaitu variasi ukuran partikel terhadap

pengeringan dan variasi kecepatan udara pengering.

Percobaan pertama yaitu variasu ukuran partikel dengan menggunakan ketetapan suhu

dan laju alir udara yang sama untuk setiap partikelnya. Hal ini dimaksudkan agar praktikan

mampu menganalisis pengaruh dari ukuran partikel terhadap laju pengeringan. Pertama,

praktikan mengayak atau menyaring pasir untuk memperoleh partikel yang lebih kecil dan

homogen. Ukuran pertama dari pasir yang diteliti adalah 0,3 µm, 0,6 µm dan 0,8 µm. Wadah

yang digunakan adalah wadah berbentuk persegi panjang atau biasa disebut loyang. Loyang

terlebih dahulu ditimbang dengan menggunakan neraca massa. Pendistribusian pasir dilakukan

secara merata hingga menutup seluruh permukaan loyang. Untuk memberikan efektivitas yang

lebih tinggi terhadap praktikum ini, maka ketebalan dari pasir pada loyang bersifat tipis atau

tidak terlalu tebal sehingga pasir akan cepat mengering nantinya dan mudah di analisis.

Kemudian dilakukan penimbangan kembali dengan maksud untuk mendapatkan berat bersih

pasir kering. Setelah didistribusikan di seluruh sisi loyang. Praktikan menyemprotkan air secara

merata ke seluruh bagian. Setelah itu, pasir yang basah ditimbang kembali untuk acuan perupasir

massa pasir yang dimana massanya akan berkurang setelah pengeringan.

Kedua, praktikan melakukan pengaturan terhadap laju alir udara dan suhu yang

digunakan pada variasi ukuran partikel ini. Perlakuan suhu dan laju alir udaranya yaitu skala 6

dan 4 yang diatur pada alat tray drying. Kemudian praktikan mencatat setiap berat atau massa

yang berkurang pada pasir basah yang sedang dilakukan proses drying. Pengambilan data ini

dilakukan selama 15 menit dengan interval waktu 3 menit setiap pengambilan data.

Udara panas akan mengalir dengan laju tertentu dan membuat terjadi proses pengeringan

pada pasir. Pengeringan pasir dengan menggunakan tray dring disebabkan karena dua proses

yaitu kontak pasir dengan udara panas yang mengalir secara konveksi dan kontak pasir dengan

rak yang telah panas secara konduksi. Proses pengeringan terjadi melalui penguapan air karena

perbedaan tekanan dan potensial uap air antara udara dengan pasir yang dikeringkan. Penguapan

kandungan air yang terdapat dalam pasir juga terjadi karena adanya panas yang dibawa oleh

media pengering yaitu udara. Uap air tersebut akan dilepaskan dari permukaan pasir ke udara

pengering. Mekanisme keluarnya air dari dalam pasir selama pengeringan adalah sebagai

berikut:

1. Air bergerak melalui tekanan kapiler.

2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian  pasir.

3. Penarikan air ke permukaan pasir disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan

permukaan komponen padatan dari pasir.

4. Perpindahan air dari pasir ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap.

    (Dewi, 2010)

Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah

massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama panas harus di transfer dari medium

pemanas ke pasir. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus

dipindahkan melalui struktur pasir ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran

fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur pasir selama proses pengeringan

berlangsung. Jadi panas harus di sediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui

berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari pasir dan berbentuk uap air yang bebas.

Lama proses pengeringan tergantung pada pasir yang di keringkan dan cara pemanasan

yang digunakan. Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengeringan makin cepat pula

proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara pengering, makin besar energi panas

yang di bawa udara sehingga makin banyak jumlah massa cairan yang di uapkan dari permukaan

pasir yang dikeringkan. Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat

massa uap air yang dipindahkan dari pasir ke atmosfer. Kelembaban udara berpengaruh terhadap

proses pemindahan uap air. Pada kelembaban udara tinggi, perbedaan tekanan uap air didalam

dan diluar pasir kecil, sehingga pemindahan uap air dari dalam pasir keluar menjadi terhambat.

Pada pengeringan dengan menggunakan tray dryer terdiri dari tenaga penggerak dan kipas, unit

pemanas (heater) serta alat-alat kontrol. Sebagai sumber tenaga untuk mengalirkan udara dapat

digunakan blower. Sumber energi yang dapat digunakan pada unit pemanas adalah tungku, gas,

minyak bumi, dan elemen pemanas listrik.

Kemudian praktikan mengukur kecepatan aliran udara kering dengan menggunakan

anemometer. Pengukuran dilakukan di 5 titik berbeda, dimana data tersebut akan diambil nilai

rata-ratanya sebagai kecepatan aliran udara kering. Selain itu, suhu pada bagian upstream dan

downstream diukur dengan menggunakan Psychrometer. Aliran udara kering memberikan panas

kepada pasir (panas berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah) sehingga air mengalami

perubahan fasa menjadi uap air dan terbawa oleh aliran udara kering. Hal inilah yang

menyebabkan kelembaban udara pada posisi downstream lebih tingi dibandingkan kelembaban

udara pada posisi upstream.

Praktikum dengan variasi ukuran partikel dilanjutkan dengan mengulang tahapan-tahapan

yang telah dijelaskan di atas. Berikutnya adalah pasir berukuran 0,6 dan 0,8 mm yang kemudian

ditimbang massanya, disemprotkan dengan air hingga didapatkan massa basah dan kemudian

dikeringkan dengan menggunakan tray dryer. Pada percobaan ini, terdapat 3 perlakuan terhadap

pasir yaitu variasi ukuran partikel, variasi laju alir udara dan variasi suhu. Pada variasi laju alir

udara, variable yang berubah adalah laju alir udara yang dikontrol pada skala 4 dan 7. Sedangkan

suhu dan ukuran partikel ditetapkan atau tidak berubah yaitu suhu berskala 6 dan ukuran 0.6 mm.

Pada variasi suhu, diberi perlakuan dengan mengontrol variable suhu pada skala 4 dan 6. Ukuran

yang digunakan sama yaitu 0.8 mm. Begitu pun dengan skala kecepatan udara yang digunakan

yaitu 4.