HUMIDIFIKASI DAN DEHUMIDIFIKASI

I. TUJUAN PRAKTIKUM

1) Menghitung koefisien pindah panas (hGa) dan koefisien pindah massa (kya) pada

kolom isian cooling tower.

2) Membandingkan suhu air yang diperoleh dari praktikum terhadap suhu air

seharusnya yang diperoleh secara teoritis dari cooling tower.

3) Mengetahui pengaruh laju alir udara (Gs’) terhadap kelembaban udara (Y)

sepanjang kolom adsorbs.

4) Menghitung harga kelembaban (Y), suhu udara (T), dan entalpi (H) pada beberapa

titik dalam kolom adsorbsi untuk menganalisa keadaan kolom.

II. DASAR TEORI

Penggunaan yang paling luas dari proses humidifikasi dan dehumidifikasi

menyangkut sistem udara-air. Contoh yang paling sederhana adalah pengeringan padatan

basah dengan pengurangan jumlah kandungan air sebagai tujuan utama dehumidifikasi aliran

gas sebagai efek samping.

Untuk mendapatkan laju humidifikasi yang tinggi, kontak antar permukaan dari udara

dan air dibuat sebesar mungkin. Modifikasi yang dapat dilakukan adalah memakai jenis

packing yang dapat mendukung perluasan kontakantar permukaan dan laju air sirkullasi air

diatur optimum sehingga dapat mendukung terbentuknya laji film pada permukaan packing

kolom.

Gambar 2.1 Skema Humidifikasi dan De-Humidifikasi

2.1 Pengertian Humidifikasi dan Dehumidifikasi

Dalam pemrosesan bahan sering diperlukan untuk menentukan uap air dalam

larutan gas. Operasi ini dikenal dengan proses humidifikasi. Sebaliknya, untuk

mengurangi uap air dalam aliran gas dikenal dengan proses dehumidifikasi. Dalam

humidifikasi, kadar uap iar dapat ditingkatkan dengan melewatkan aliran gas diatas

cairan yang kemudian akan menguap kedalam 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

kondensasi (pengembunan) parsial dan uap yang terkondensasi (terhubungkan) dibuang.

2.2 Istilah-Istilah dalam Proses Humidifikasi dan Dehumidifikasi

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 sutu massa kecil dari zat cair dikontakkan dalam keadaan adiabatik di

dalam arus gas yang kontinu.

3) Kelembaban jenuh yaitu udara dalam proses yang berkesetimbangan dengan air

pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam campuran ini, tekanan parsial uap air dalam

campuran udara - air adalah sama tekanan uap murni pada temperatur tertentu.

4) Kelembaban relative yaitu ratio antara takanan 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.

6) Entalpi lembab yaitu entalpi satu satuan massa gas ditambah uap yang terkandung

di dalamnya.

7) Volume lembab yaitu volume total satu satuan massa bebas uap beserta uap yang

dikandungnya pada tekanan 1 atm.

8) Titik embun campuran udarra – uap air yaitu temperature pada saat gas telah jenuh

oleh uap air.

2.3 Peralatan dengan Prinsip Humidifikasi dan Dehumidifikasi

Peralatan dengan prinsip humidifikasi di bagi menjadi 3 bagian yaitu :

1) Humidifier (peningkat kelembaban)

2) Dehumidifier (pengering udara)

3) Cooling Tower (menara pendingin)

2.3.1 Humidifier (Peningkat Kelembaban)

Peralatan pelembab udara harus memiliki perangkat utama yang terdiri

perangkat untuk pemanasan udara, baik sebelum atau sesudah pelembaban atau

keduanya, dan beberapa metode untuk membuat udara di dalam kontak dengan

air. Perangkat pemanas biasanya berupa elemen atau susunan dari tabung

bersirip. Udara dapat dibuat kontak dengan air dalam berbagai perangkat.

Gambar 2.3 Humidifier

2.3.2 Dehumidifier (Pengering Udara)

Alat dipakai untuk menguranagi tingkat kelembaban di udara dalam

bangunan perumahan atau perkantoran. Biasanya karena alasan kesehatan.

Karena tingkat kelembaban yang tinggi menigkatkan pertumbuhan jamur juga

tidak menyenangkan bagi manusia. Dapat juga menyebabkan kondensasi dan

dapat membuat sulit tidur.

Sedangkan dalam dunia industri (contohnya : percetakan ) dipakai untuk

menjaga tingkat kelembaban yang diinginkan karena berpengaruh pada kualitas

hasil cetak.

Gambar 2.3 Dehumidifier

2.3.3 Cooling Tower (Menara Pendingin)

Menara pendingin merupakan suatu peralatan yang didigunakan untuk

menurunkan suhu aliran air dengan cara mengekstraksi panas dari air dan

mengemisikannnya ke atmosfir. Menara pendingin menggunakan penguapan

dimana sebagian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian

dibuang keatmosfir. Sebagai akibatnya air yang tersisa didinginkan secara

signifikan. Menara pendingin mampu menurunkan suhu air lebih dari peralatan

– peralatan yang hanya menggunakan udara untuk membuang panas, sperti

radiator dalam mobil, dan olej karena itu biayanya lebih efektif dan efisien

energinya.

LAMPIRAN A

DATA PENGAMATAN

A.1 Pengamatan Humidifier - Dehumidifier

Laju alir air = 180 L/jam

Laju alir udara keluar = 3,2 m/s

Jarak antara titik udara masuk – titik A = 32 cm

Titik A – titik B = 15 cm

Titik B – titik C = 15 cm

Titik C –titik D = 15 cm

Titik D – ujung unggun = 14 cm

A.2 Data dari Psychrometric Chart pada Ketinggian 1050 mdpl

A.2.1 Run 1 (∆P=10mmHg)

Waktu

(menit)

Tw

in

Td

in

Tw

out

Td

out

Y in

(kg/kg

H2O)

Y out

(kg/kg

H2O)

H in

(kJ/kg

)

H out

(kJ/kg)

0 20 27 21 25 0,0119 0,0140 57,4 60,9

5 20 28 21 26 0,0115 0,0136 57,4 60,9

10 20 28 20 26 0,0115 0,0123 57,4 58,0

15 20 28 20 26 0,0115 0,0123 57,4 58,0

20 21 30 21 25 0,0120 0,0140 60,9 60,9

25 22 30 22 25 0,0134 0,0154 64,5 64,5

30 21 30 21 25 0,0120 0,0140 60,9 60,9

A.3 Dehumidifikasi

A.3.1 Run 1 (∆P=20mmHg)

Temperatur (°C)

In Out A B C D

Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw

21 21 25 33 28 22 28 23 28 23 28 23

y (kg air/kg udara)

In Out A B C D

0,0154 0,0196 0,0165 0,0165 0,0182 0,0182

H (kJ/kg)

In Out A B C D

66,3 83,4 70,3 70,3 74,5 74,5

A.3.2 Run 2 (∆P=40mmHg)

Temperatur (°C)

In Out A B C D

Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw

25 20 33 20 26 21 27 20 27 20 28 20

y (kg air/kg udara)

In Out A B C D

0,0147 0,0155 0,0158 0,0139 0,0139 0,0135

H (kJ/kg)

In Out A B C D

62,5 62,5 66,3 62,5 62,5 62,5

A.3.3 Run 2 (∆P=40mmHg)

Temperatur (°C)

In Out A B C D

Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw Td Tw

30 21 24 21 29 20 29 20 29 20 29 20

y (kg air/kg udara)

In Out A B C D

0,0143 0,0166 0,0146 0,0146 0,0146 0,0146

H (kJ/kg)

In Out A B C D

65,9 66,3 66,3 66,3 66,3 66,3

LAMPIRAN B

PENGOLAHAN DATA

B.1 Rumus yang Digunakan

1) Selisih humidity (ΔY)

∆Y=Y udarakeluar−Y udaramasuk

2) Laju alir orifice (V)

3) Laju alir volumetric (Q)

Q = V .A

4) Laju alir massa udara basah (m)

m = Q .ρ

5) Laju alir udara kering (G)

G = m ( I – Y in )

V 0=C0

2 g(−∆Pρ )[( dD )

2

−1]

G=C0× A0 2gc(−∆ P) /¿

¿¿ ¿

B.2 Massa Air yang Terserap (ΔL)

ΔL = ΔY . G

Dimana :

do/D = 0,398504

Co = 0,610974

A = 7,068 in2

Vair = 180 Liter/jam

udara = 0,00058 Lbm/in3

Gc = 32,174 ft.lb/lbf.s2

Y diperoleh dari psycometri chart

No ΔY Vo total (ft / s)

Vo G (Lb ud.dry / s)

ΔL (Lb air / s)

1 0,0021 2597,559

1298,779377 2753,277

5,781882

2 0,0021 2597,559

1298,779377 2834,256

5,951937

3 0,0008 2597,559

1298,779377 1193,833

0,955066

4 0,0008 2597,559

1298,779377 1193,833

0,955066

5 0,002 2597,559

1298,779377 2622,169

5,244337

6 0,002 2597,559

1298,779377 2383,79 4,767579

7 0,002 2597,559

1298,779377 2622,169

5,244337

B.2.1 Run 1 (∆P=20mmHg)

No ΔYVo total

(ft / s)

Vo

(m/s)

G

(Lb udara

kering/s)

ΔL

(Lb air / s)

1 0,0042 2597,559 1298,779377

3933,253 16,519

A.2.2 Run 2 (∆P=30mmHg)

No ΔY Vo total Vo G ΔL

(ft / s) (m/s)(Lb udara

kering/s)(Lb air / s)

1 0,0008 3896,3381948,16906

61421,0462 1,136837

B.2.3 Run 3 (P=40mmHg)

No ΔYVo total

(ft / s)

Vo

(m/s)

G

(Lb udara

kering/s)

ΔL

(Lb air / s)

1 0,0023 5195,118 2597,5587 5086,375 11,69866

DAFTAR PUSTAKA

Djauhari, A. 2002. Peralatan Kontak dan Pemisah Antar Fasa. Diktat Kuliah, hal 3-5.

Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.

Gozali, M., Djauhari, A., dan Rahayu E.S,. 2001. Perpindahan Panas. Diktat Kuliah, Bab

Psycrometry. Bandung : Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.

Treybal, R. E. 1981. Mass-Transfer Operation. P.p 240-260. Singapura : McGraw-Hill Book

Co.