HUMIDIFIKASI DAN DEHUMIDIFIKASI

Tujuan·        Untuk Humidifikasi : membandingkan s/l dari psy. Chart dengan s/l dari percobaan dan menghitung harga L

·        Untuk Dehumidifikasi : mencari harga kelembaban (Y), Entalphi (H), dan jumlah harga air yang menguap (L).

RingkasanProses Humidifikasi dengan proses Dehumidifikasi mempunyi perbedaan dalam arah alirannya. Semua itu tergantung dari cara mengatur valve yang ada. Gas yang masuk mengalir pada pipa orifice mempunyai beda tekan tertentu. Adapun perbedaan antara proses humidifikasi dengan dehumidifikasi sbb :

Proses humidifikasi, merupakan suatu proses yang dapat menambah kadar air dalam gas.  Dalam prosesnya ada dua cara yaitu dengan pemanasan dan tanpa pemanasan. Arah aliran kedua proses tersebut berbeda tergantung bagaimana kita dapat mengatur buka tutupnya valve. Pada proses ini, gas dikontakan dengan air yang berada di dalam labu secara counter current dimana air mengalir dari atas dan gas/udara menngalir ke atas dari bawah, dengan laju alir sirkulasi air tertentu. Data yang diambil dari percobaan ini seperti, suhu air di dalam labu, suhu gas masuk (Tdin dan Twin),  suhu gas keluar ( Tdout dan Twout), dan beda tekanan di dalam labu.

Proses Dehumidifikasi, yang merupakan proses pengurangan kadar air dalam gas, sama dengan proses humidifikasi mempunyai dua cara proses, yaitu dengan pemanasan dan tanpa pemanasan. Kesemuanya itu tergantuk cara mengatur valve yang ada. Pada proses ini, gas dilewatkan pada sebuah kolom yang yang didalamnya terdapat zat penyerap (absorbent) dan juga dengan memperbesar tekanan. Data yang diambil pada percobaan ini seperti, suhu gas masuk (Tdin dan Twin), suhu gas keluar (Tdout dan Twout), beda tekanan pada kolom (DP), dan suhu keluaran kolom bagian (A, B, C, dan D) yang menempel pada kolom.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan

1.      Seperangkat alat humidifikasi dan dehumidifikasi

2.      Termometer ayunan

3.      Termometer biasa

4.      Kain basah

5.      Kompressor

6.      Stopwatch

Bahan yang digunakan

Air dan udara tekan

Cara Kerja

Percobaan humidifikasi tanpa pemanasan

1.      Putar switch utama searah jarum jam pada posisi ON

2.      Putar juga switch air pressure pada posisi ON

3.      Atur katup-katup berikut :

V1 Buka V4 Buka

V2 Tutup V5 Tutup

V3 Tutup V6 Tutup

4.      Tekan tombol P2 (kompressor) ON

5.      Atur katup utama (V9) sehingga didapat perbedaan tekanan orifice 50 mBar

6.      Lakukan pencatatan data pertama (laju alir sirkulasi air = 0 setelah 10 menit)

7.      Tekan tombol P1 (centrifugal pump) ON

8.      Atur kecepatan alir sirkulasi air mulai dari 70 L/menit dan lakukan pengambilan data setelah 10 menit.

9.      Naikkan kecepatan air menjadi 80, 90, 100, 110 L/menit

Percobaan humidifikasi dengan pemanasan

1.      Atur katup-katup berikut :

V1 Tutup V4 Buka

V2 Buka V5 Buka

V3 Tutup V6 Tutup

2.      Atur katup utama (V9) sehingga perbedaan tekanan orifice 50 mBar

3.      Atur pemanasan

4.      Lakukan seperti pada percobaan sebelumnya (tanpa pemanasan)

Percobaan dehumidifikasi tanpa pemanasan

1.      Atur katup-katup berikut :

V1 Tutup V4 Buka

V2 Buka V5 Tutup

V3 Tutup V6 Buka

2.      Tekan tombol P2 (kompressor) dan atur perbedaan tekanan orifice sebesar 40 mBar

3.      Tunggu 10 menit kemudian lakukan pengambilan data

4.      Ubah perbedaan tekanan orifice pada 60 mBar

Percobaan dehumidifikasi dengan pemanasan

Dilakukan seperti langkah-langkah percobaan sebelumnya (tanpa pemanasan) dengan tambahan pemanasan (heaternya ON pada posisi 3)

Dasar Teori

Dalam pemrosesan bahan sering diperlukan untuk menentukan uap air dalam aliran gas. Operasi ini dikenal sebagai proses humidifikasi. Sebaliknya, untuk mengurangi uap air dalam aliran gas sering disebut proses dehumidifikasi. Dalam humidifikasi, kadar dapat ditngkatkan dengan melewatkan aliran gas di atas cairan yang kemudian akan menguap ke dalam aliran gas.

Perpindahan ke aliran utama berlangsung dengan cara difusi dan pada perbatasan (interface) perpindahan panas dan massa yang berlangsung terus menerus, sedangkan dalam dehumidifikasi dilakukan pengembunan (kondensasi) parsial dan uap yang terkondensasi dibuang.

Penggunaan yang paling luas dari proses humidifikasi dan dehumidifikasi menyangkut system udara air. Contoh paling sederhana adalah pengeringan padatan basah dengan pengurangan jumlah kandungan air sebagai tujuan utama dan dehumidifikasi aliran gas sebagai efek sampingan.

Pemakaian AC dan pengeringan gas juga menggunakan proses humidifikasi dan dehumidifikasi. Sebagai contoh kandungan uap air harus dihilangkan dari gas klor basah, sehingga gas ini bias digunakan pada peralatan baja untuk menghindari korosi. Demikian juga pada proses pembuatan asam sulfat, gas yang digunakan dikeringkan sebelum masuk ke konventor bertekanan yaitu dengan jalan melewati pada bahan yang menyerap air (dehydrating agent) seperti silica gel, asam sulfat pekat, dan lain-lain.

Contoh proses humidifikasi adalah pada menara pendingin, air panas dialirkan berlawanan arah dengan media pendingin yaitu udara.

Istilah dalam proses humidifikasi

1.      Kelembaban yaitu massa uap yang dibawa oleh satu satuan massa gas bebas uap, karena itu humidity hanya bergantung pada tekanan bagian uap di dalam campuran bila tekanan total tetap.

2.      Suhu bola basah yaitu suhu pada keadaan tunak dan tidak berkesetimbangan yang dicapai bila suatu massa kecil dari zat cair dikontakkan dalam keadaan adiatik di dalam arus gas yang kontinu.

3.      Kelembaban jenuh yaitu udara dalam uap air yang berkesetimbangan dengan air pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam campuran ini, tekanan parsial uap air dalam campuran udara-air adalah sama tekanan uap air murni pada temperatur terntentu.

4.      Kelembaban relatif yaitu ratio antara tekanan bagian dan tekanan uap zat cair pada suhu gas. Besaran ini dinyatakan dalam persen (%) sehingga kelembaban 100% berarti gas jenuh sedang kelembaban 0% berarti gas bebas uap.

5.      Kalor lembab yaitu energi kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan massa beserta uap yang dikandungnya sebesar satu derajat satuan suhu.

6.      Entalpi lembab adalah entalpi satu satuan massa gas ditambah uap yang terkandung di dalamnya.

7.      Volume lembab adalah volume total stu satuan massa bebas uap beserta uap yang dikandungnya pada tekanan 1 atm.

8.      Titik embun campuran udara-uap air adalah temperatur pada saat gas telah jenuh oleh uap air.

Hasil Yang Diperoleh

Humidifikasi

a.       Tanpa pemanasan

Pembahasan

Pada percobaan kali ini untuk mengamati proses penambahan dan pengeluaran kandungan air yang ada dalam udara. Pada proses humidifikasi yaitu proses penambahan kandungan air dalam udara dilakukan dalam dua proses yaitu dengan dan tanpa pemanasan. Dengan bertambahnya jumlah aliran air yang dikontakkan dengan udara proses maka akan meningkatkan kandungan air dalam udara sampai mencapai kondisi jenuh. Pada proses humidifikasi dengan pemanasan jumlah kandungan air yang diserap oleh udara makin besar. Ini disebabkan karena dengan pemanasan maka temperatur udara akan naik sementara kelembaban relatifnya menjadi turun sehingga kemampuan udara di dalam menangkap air lebih besar bila dibandingkan dengan yang tanpa pemanasan.

Sedangkan pada proses dehumidifikasi terjadi penurunan kandungan air dalam udara proses. Penurunan kandungan air dalam kolom dehumidifikasi menunjukkan penurunan yang cukup signifikan dimana penurunan dipengaruhi sekali oleh kemampuan media penangkap air ( silika gel ). Pemanasan yang dilakukan pada proses dehumidifikasi bertujuan agar sejumlah kandungan air yang dibawa udara dapat teruapkan sehingga akan membantu aktivitas media penangkap air dan sekaligus dapat mengeluarkan air dari dalam udara.

Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1.      Humidifikasi adalah proses penambahan kandungan air dalam udara .

2.      Proses humidifikasi yang dibantu dengan pemanasan akan menghasilkan udara dengan  kandungan air yang lebih besar daripada tanpa pemanasan

3.      Dehumidifikasi adalah proses pengurangan kandungan air dalam udara. Pemanasan dalam dehumidifikasi bertujuan untuk menguapkan sejumlah  air dalam udara proses.

4.      Temperatur udara yang keluar dari proses humidifikasi dan dehumidifikasi akan bergantung pada besarnya kalor yang diberikan serta jumlah kandungan air yang ditangkap atau dikeluarkan dari udara.

Daftar Pustaka

Treybal,Robert E.Mass-Transfer Operations.McGraw-Hill International Edition.     Third Edition

Job Sheet Praktikum Pilot Plant “Humidifikasi dan Dehumidifikasi”Laboratorium Pilot Plant Politeknik Negeri Bandung

Lampiran 1

Data Percobaan

Laju alir air dalam L/jam

Td adalah suhu bola kering (°C )

Tw adalah suhu bola basah (°C )

Tl adalah suhu labu ( °C )

DP adalah perbedaan tekanan dalam mBar

 

Humidifikasi Tanpa Pemanasan

Air Laju alir 0 70 80 90 100 110Gas masuk Td 27 26 30 29 29 31

Tw 24 26 25 25 26 25Gas keluar Td 26 28 29 28 29 29

Tw 24 25 25 25 26 26Labu Tl 24 24 25 25 25 25dP 0 4 4 4 4 4

Orifice dP 40 40 4040<td