laaporan evaporasi

30
ABSTRAK Proses evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses penguapan, dari padatan (zat pelarut ) yang tidak volatile(tidak mudah menguap). Inti dari proses ini adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa uap, suatu proses yang membutuhkan energi yang lebih yang relatif besar.Salah alat yang menggunakan prinsip ini adalah alat pembuatan aquadest (auto still). Pada pembuatan aquadest ini, air (pelarut) di pisahkan dari padatan pengotornya (padatan pengotor tidak volatil) dengan proses penguapan. Evaporasi berbeda dari distilasi, karena disini uapnya biasanya komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran, dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisah- misahkannya menjadi fraksi-fraksi. Evaporasi dalam hal ini adalah untuk pemekatan suatu larutan.

Upload: siti-yulianti

Post on 03-Feb-2016

39 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

penguapan

TRANSCRIPT

Page 1: Laaporan  Evaporasi

ABSTRAK

Proses evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses

penguapan, dari padatan (zat pelarut ) yang tidak volatile(tidak mudah menguap). Inti dari

proses ini adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa uap, suatu proses

yang membutuhkan energi yang lebih yang relatif besar.Salah alat yang menggunakan

prinsip ini adalah alat pembuatan aquadest (auto still). Pada pembuatan aquadest ini, air

(pelarut) di pisahkan dari padatan pengotornya (padatan pengotor tidak volatil) dengan

proses penguapan. Evaporasi berbeda dari distilasi, karena disini uapnya biasanya

komponen tunggal, dan walaupun uap itu merupakan campuran, dalam proses evaporasi ini

tidak ada usaha untuk memisah-misahkannya menjadi fraksi-fraksi. Evaporasi dalam hal ini

adalah untuk pemekatan suatu larutan.

Page 2: Laaporan  Evaporasi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Tinjauan pustaka

Proses Evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses penguapan

dari padatan ( zat terlarut ) yang tidak volatil ( tidak mudah menguap ). Inti dari proses ini

adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa uap, suatu proses yang

membutuhkan energi yang relatif besar. Evaporasi dilaksanakan dengan cara menguapkan

sebagian dari pelarut pada titik didihnya, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang

konsentrasinya lebih tinggi. Uap yang terbentuk pada evaporasi biasanya hanya terdiri dari

satu komponen, dan jika uapnya berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk

memisahkan komponenkomponennya. Dalam evaporasi zat cair pekat merupakan produk

yang dipentingkan, sedangkan uapnya biasanya dikondensasikan dan dibuang.

1.2. Dasar Teori

Penyelesaian praktis terhadap masalah evaporasi sangat ditentukan oleh karakteristik

cairan yang akan dikonsentrasikan. Beberapa sifat penting dari zat cair yang dievaporasikan :

1. Konsentrasi

Walaupun cairan encer diumpankan ke dalam evaporator mungkin cukup encer

sehingga beberapa sifat fisiknya sama dengan air, tetapi jika konsentrasinya meningkat,

larutan itu akan makin bersifat individual. Densitas dan viskositasnya meningkat bersamaan

dengan kandungan zat padatnya, hingga larutan itu menjadi jenuh, atau jika tidak, menjadi

terlalu lamban sehingga tidak dapat melakukan perpindahan kalor yang memadai. Jika zat

cair jenuh dididihkan terus, maka akan terjadi pembentukan kristal, dan kristal ini harus

dipisahakan karena bisa menyebabkan tabung evaporator tersumbat. Titik didih larutanpun

dapat meningkat dengan sangat bila kandungan zat padatnya bertambah, sehingga suhu didih

larutan jenuh mungkin jauh lebih tinggi dari titik didih air pada tekanan yang sama.

2. Pembentukan Busa

Beberapa bahan tertentu, lebih-lebih zat-zat organik, membusa ( foam ) pada waktu

diuapkan. Busa yang stabil akan ikut keluar evaporator bersama uap, dan menyebabkan

banyaknya bahan yang terbawa-ikut. Dalam hal-hal yang ekstrem, keseluruhan massa zat cair

itu mungkin meluap ke dalam saluran uap keluar dan terbuang.

Page 3: Laaporan  Evaporasi

3. Kepekaan Terhadap Suhu

Beberapa bahan kimia berharga, bahan kimia farmasi dan bahan makanan dapat rusak

bila dipanaskan pada suhu sedang selama waktu yang singkat saja. Dalam

mengkonsentrasikan bahan-bahan seperti itu diperlukan teknik khusus untuk mengurangi

suhu zat cair dan menurunkan waktu pemanasan.

4. Kerak

Beberapa larutan tertentu menyebabkan kerak pada permukaan pemanasan. Hal ini

menyebabkan koefisien menyeluruh makin lama makin berkurang, sampai akhirnya operasi

evaporator terpaksa dihentikan untuk membersihkannya. Bila kerak itu keras dan tak dapat

larut, pembersihan itu tidak mudah dan memakan biaya.

5. Bahan Konstruksi

Bilamana mungkin, evaporator itu dibuat dari baja. Akan tetapi, banyak larutan yang

merusak bahan-bahan besi, atau menjadi terkontaminasi oleh bahan itu. Karena itu digunakan

juga bahan-bahan kondtruksi khusus, seperti tembaga, nikel, baja tahan karat, aluminium,

grafit tak tembus dan timbal. Oleh karena bahan-bahan ini relatif mahal, maka laju

perpindahan kalor harus harus tinggi agar dapat menurunkan biaya pokok peralatan.

Oleh karena adanya variasi dalam sifat-sifat zat cair, maka dikembangkanlah berbagai

jenis rancang evaporator. Evaporator mana yang dipilih untuk suatu masalah tertentu

bergantung terutama pada karakteristik zat cair itu.

Ada dua metode pada evaporator yaitu :

1. Operasi efek Tunggal ( single-effect evaporation )

Hanya menggunakan satu evaporator dimana uap dari zat cair yang mendidih

dikondensasikan dan dibuang. Walaupun sederhana, nemun proses ini tidak efektif dalam

penggunaan uap.

2. Operasi Efek Berganda ( multiple-effect evaporation )

Metode yang umum digunakan untuk meningkatkan evaporasi perpon uap dengan

menggunakan sederetan evaporator antara penyediaan uap dan kondensor. Jika uap dari satu

evaporator dimasukkan ke dalam rongga uap ( steam chest ) evaporator kedua, dan uap dari

evaporator kedua dimasukkan ke dalam kondensor, maka operasi itu akan menjadi efek dua

kali atau efek dua ( doubble-effect ). Kalor dari uap yang semula digunakan lagi dalm efek

yang kedua dan evaporasi yang didapatkan oleh satu satuan massa uap yang diumpankan ke

Page 4: Laaporan  Evaporasi

dalam efek pertama menjadi hampir lipat dua. Efek ini dapat ditambah lagi dengan cara yang

sama.

Untuk bisa memahami proses evaporasi ini, maka diperlukan pengetahuan dasar

tentang neraca massa dan neraca energi untuk proses dengan perubahan fasa. Salah satu alat

yang menggunakan prinsip ini adalah alat pembuat aquades ( auto still ). Pada pembuatan

aquades ini, air ( pelarut ) dipisahkan dengan dari padatan pengotornya ( Padatan pengotor

tidak volatil ) dengan proses penguapan. Pada praktikum ini penekanannya pada pengguaan

neraca massa dan neraca energi untuk mengetahui performance dari suatu unit operasi, dan

mendapatkan kondisi optimal proses.

Neraca Massa ( keadaan steady ) adalah

Kecepatan massa masuk – Kecepatan massa keluar = 0

Neraca Energi ( keadaan steady ) adalah

Kecepatan panas masuk – Kecepatan panas keluar = 0

Entalpi ( H )

Isi panas dari satu satuan massa bahan dibandingkan dengan isi panas dari bahan tersebut

pada suhu referensinya.

Entalpi Cair pada suhu T ( hl pada T )

Hl = Panas Sensibel

= Cp1( T – TR )

Entalpi Uap pada suhu T ( HV pada T )

HV = Panas Sensibel Cair – Panas Laten (Panas Penguapan) + Panas Sensibel uap

= Cp1 ( Tb – TR ) – λ . CpV ( T – Tb )

hl = entalpi spesifik keadaan cair (KJKg )

HV = entalpi spesifik keadan uap (KJKg )

Cp1 = kapasitas panas bahan dalam keadan cair

KJ

Kg0 C , untuk air = 4,182

KJ

Kg0 C

CpV = kapasitas panas bahan dalam keadan uap

KJ

Kg0C , untuk uap air

suhu menengah = 1,185

KJ

Kg0 C

T = suhu bahan dalam ( °C )

Page 5: Laaporan  Evaporasi

TR = suhu referensi, pada “steam table” digunakan 0 °C

Tb = titik didih bahan ( °C )

λ = panas laten / panas penguapan bahan, untuk air pada suhu 100 °C = 2260,16

KJKg

Neraca Massa Total Keadaan Steady State

Kecepatan Massa Masuk = Kecepatan Massa Keluar

FT = O + D …………………………………………………………………………………( 1 )

Neraca Energi Total Keadaan Steady State

Kecepatan Panas Masuk = Kecepatan Panas Keluar

Panas dibawa pendingin + Panas dari Heater = Panas dibawa Over Flow + Panas dibawa

Distilat – Panas hilang ke lingkungan.

FT . Cp1 ( TFT – TR ) + Q = O . Cp1 ( TO – TR ) + D . Cp1 ( TD – TR ) + Qloss …………( 2 )

Neraca Energi di Pendingin

Panas dibawa air pendingin masuk + Panas dibawa uap masuk = Panas dibawa Distilat keluar

+ Panas dibawa air pendingin keluar.

FT . Cp1 ( TFT – TR ) + V. HV = D . Cp1 ( TD – TR ) + ( O + FB ) . Cp1 . ( TO – TR )

Karena FB = V = D

O + FB = O + D = FT

FT . Cp1 ( TFT – TR ) + V. HV = D . Cp1 ( TD – TR ) + FT. Cp1 . ( TO – TR ) ……………...( 3 )

Neraca Energi di Boiler

Panas dari Heater = Panas dibawa Uap + Panas hilang ke lingkungan

Q = V . HV + Qloss, karena V = D, maka

Q = D . HV + Qloss ……………………………………………………………………..( 4 )

HV = Cp1 . ( Tb – TR ) + λ + CpV . ( T – Tb ), karena T = Tb = 100 °C

HV = Cp1 . ( 100 – TR ) + λ ………………………………………………………………….( 5 )

Faktor-faktor yang mempercepat proses evaporasi :

1. Suhu; walaupun cairan bisa evaporasi di bawah suhu titik didihnya, namun prosesnya

akan cepat terjadi ketika suhu di sekeliling lebih tinggi. Hal ini terjadi karena

evaporasi menyerap kalor laten dari sekelilingnya. Dengan demikian, semakin hangat

Page 6: Laaporan  Evaporasi

suhu sekeliling semakin banyak jumlah kalor yang terserap untuk mempercepat

evaporasi.

2. Kelembapan udara; jika kelembapan udara kurang, berarti udara sekitar kering.

Semakin kering udara (sedikitnya kandungan uap air di dalam udara) semakin cepat

evaporasi terjadi. Contohnya, tetesan air yang berada di kepingan gelas di ruang

terbuka lebih cepat terevaporasi lebih cepat daripada tetesan air di dalam botol gelas.

Hal ini menjelaskan mengapa pakaian lebih cepat kering di daerah kelembapan

udaranya rendah.

3. Tekanan; semakin besar tekanan yang dialami semakin lambat evaporasi terjadi.

Pada tetesan air yang berada di gelas botol yang udaranya telah dikosongkan (tekanan

udara berkurang), maka akan cepat terevaporasi.

4. Gerakan udara; pakaian akan lebih cepat kering ketika berada di ruang yang

sirkulasi udara atau angin lancar karena membantu pergerakan molekul air. Hal ini

sama saja dengan mengurangi kelembapan udara.

5. Sifat cairan; cairan dengan titik didih yang rendah terevaporasi lebih cepat daripada

cairan yang titik didihnya besar. Contoh, raksa dengan titik didih 357°C lebih susah

terevapporasi daripada eter yang titik didihnya 35°C.

1.3. Tujuan Percobaan

Menentukan proses dalam keadaan unsteady atau dalam keadaan steady

Menyusun neraca massa dan energy total pada unit pembuatan aquadest

Menghitung rugi panas ( heat loss )

Menyusun neraca massa dan energy perbagian dari unit pembuatan aquadest,dan

dapatmenghitung dan menentukan debit dan suhu setiap arus masuk dan keluar unit

dari variable operasi yang diketahui.

Menentukan kondisi optimal proses.

BAB II

Page 7: Laaporan  Evaporasi

METODOLOGI PERCOBAAN

2.1. Bahan

Air keran, alkohol 4%, aquadest.

2.2. Alat

Alkoholmeter, thermometer, beaker gelas 5000 ml, gelas ukur 100 ml & 1000 ml, selang,

Alat Pembuat Aquadest ( Auto Still ).

Skema alat :

Gambar 1. Alat Pembuat Aquadest ( Auto Still )

Keterangan Gambar :

1. Pendingin

2. Boiler

3. FT = Air Pendingin + Umpan Boiler (kg/men)

TFT = Suhu Air Pendingin Masuk (°C)

4. D = Distilat (aquades) (kg/men), TD = Suhu Distilat Keluar Alat (°C)

5. O = Over Flow (kg/men), TO = Suhu Over Flow (°C)

6. V = Uap yang dihasilkan (kg/men), HV = Entalpi Uap (kJ/kg)

7. FB = Umpan Boiler (kg/men)

8. Heater = Pemanas, sebesar Q (kJ/men)

2.3. Prosedur Percobaan

Page 8: Laaporan  Evaporasi

1. Alat sudah dipastikan dirangkai sesuai dengan gambar.

2. Kran air pendingin dibuka, kecepatan alir diukur dengan jalan aliran Over Flow

ditampung selama 1 menit, dan volumenya diukur (V liter).

Kecepatan alir (Ft) = V liter1menit

V liter = 0,9 liter /menit

1 menit

V = 0,9 liter

V = 900 ml

3. Kran diatur sedemikian rupa sehingga didapatkan kecepatan alir 0,9 liter/menit

4. Pemanas (bagian bawah) dihidupkan. Panas yang disuplai satu heater = 2500 watt.

Jalannya proses diamati, suhu di Over Flow diukur dan dicatat waktu yang dibutuhkan

dari hidupnya pemanas sampai didapatkan suhu yang konstan di Over Flow. Setiap

pengukuran dilakukan dengan rentang waktu 5 menit.

5. Setelah suhu di Over Flow konstan, diukur dan dicatat kecepatan alir di Over Flow,

suhu di Over Flow, kecepatan alir Distillat dan Suhu Distillat.

6. Distilat ditampung dan ditentukan kadar alkoholnya dengan alkoholmeter.

7. Cara di atas diulangi untuk kecepatan alir 1,4 liter/menit dan 1,8 liter/menit.

BAB III

Page 9: Laaporan  Evaporasi

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Data Hasil Percobaan

No

Q

Pemanas

(Watt)

Kecepatan alir ( L/menit ) Suhu (˚C) Waktu mencapai

Steady (menit)F O D O D

1 2500 0,9

0,75 0,04 56 30

250,78 0,04 56 30

0,8 0,04 56 30

2 2500 1,4

0,76 0,03 55 30

200,79 0,04 55 30

0,82 0,04 55 30

3 2500 1,8

1,51 0,04 46 32

251,27 0,03 46 32

1,29 0,03 46 32

Waktu Mencapai Steady State

Page 10: Laaporan  Evaporasi

NoKecepatan alir

(L/menit)

Suhu (˚C) Waktu mencapai

Steady (menit)

Kadar Alkohol

(%)O D

1 0,9

55 30 5

2

58 30 10

56 30 15

56 30 20

56 30 25

2 1,4

59 30 5

455 30 10

55 30 15

55 30 20

3 1,8

45 32 5

3

45 32 10

46 32 15

46 32 20

46 32 25

Dari data diatas dapat dilihat bahwa semakin lama waktu steady state maka kadar

alkoholnya akan semakin sedikit.

3.2. NERACA MASSA

Tabel 3.2.1. Neraca massa untuk 0,9 liter/menit

No

.Nama bahan

Input

(liter/menit)

Output

(Liter/menit)

1 Sampel 3 2,96

2 Destilat - 0,04

3 Air Pendingin 0,9 -

4 Over Flow - 0,77

Total 3,9 3,77

Efisiensi kerja alat = 3,773,9

x 100 % = 96,67 %

Tabel 3.2.2. Neraca massa untuk 1,4 liter/menit

Page 11: Laaporan  Evaporasi

Efisiensi kerja alat= 3,794,4

x 100 % = 86,14 %

Tabel 3.2.3. Neraca massa untuk 1,8 liter/menit

No. Nama bahanInput

(liter/menit)

Output

(Liter/menit)

1 Sampel 3 2,97

2 Destilat  - 0,03

3 Air Pendingin 1,8  -

4 Over Flow  - 1,35

Total 4,8 4,35

Efisiensi kerja alat = 4,354,8

x 100 % = 90,6 %

Dari table neraca massa 3.2.1, 3.2.2, dan 3.2.3 dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan

atau ketidakstabilan efisiensi kerja alat pada setiap kecepatan alir. Terjadi penurunan efisiensi

kerja alat pada kecepatan alir 1,4 liter/menit dan mengalami kenaikan pada kecepatan alir 1,8

liter/menit. Hal ini disebabkan karena tidak stabilnya supply air pendingin yang terkadang

cepat dan terkadang lambat, sehingga mempengaruhi efisiensi kerja alat yang juga menjadi

tidak stabil.

Dalam percobaan ini, efisiensi kerja alat yang tinggi didapatkan pada saat

menggunakan kecepatan alir 0,9 liter/menit. Dalam hal ini dapat diketahui bahwa untuk

mendapatkan efisiensi kerja alat yang bagus maka lebih baik menggunakan kecepatan alir

yang kecil.

3.3. NERACA ENERGI / PANAS

No. Nama bahanInput

(liter/menit)

Output

(Liter/menit)

1 Sampel 3 2,96

2 Destilat - 0,04

3 Air Pendingin 1,4 -

4 Over Flow  - 0,79

Total 4,4 3,79

Page 12: Laaporan  Evaporasi

Tabel 3.3.1. Neraca energi/panas untuk 0,9 liter/menit

No

. Nama bahan Input (Kj/detik) Output (Kj/detik)

1 Panas dibawa air pendingin 1,83 x 10-3 -

2 Panas dari heater 2,5 -

3 Panas dibawa air Over Flow - 3 x 10-3

4 Panas dibawa Distilat - 8,3 x 10-5

5

Panas hilang kelingkungan

( Qloss)- 2,4987

Total 2,5018 2,5018

Efisiensi kerja alat = 2,50182,5018

x 100 % = 100 %

Tabel 3.3.2. Neraca energi/panas untuk 1,4 liter/menit

No

. Nama bahan Input (Kj/detik) Output (Kj/detik)

1 Panas dibawa air pendingin 2,83 x 10-3 -

2 Panas dari heater 2,5 -

3 Panas dibawa air Over Flow - 3 x 10-3

4 Panas dibawa Distilat - 8,3 x 10-5

5

Panas hilang kelingkungan

( Qloss)- 2,4997

Total 2,5028 2,5028

Efisiensi kerja alat = 2,50282,5028

x 100 % = 100 %

Page 13: Laaporan  Evaporasi

Tabel 3.3.3. Neraca energi/panas untuk 1,8 liter/menit

Efisiensi kerja alat = 2,50382,5038

x 100 % = 100 %

Dari table neraca massa 3.3.1, 3.3.2, dan 3.3.3 didapatkan bahwa neraca energi masuk

sama dengan neraca energi keluar, sehingga didapatkan efisiensi kerja alat 100%. Pada

kecepatan alir 0,9 liter/menit, 1,4 liter/menit dan 1,8 liter/menit, jumlah panas yang terlepas

kelingkungan hampir sama yaitu 2,4987 Kj/detik, 2,4997 Kj/detik dan 2,4994 Kj/detik. Hal

ini disebabkan karena terjadinya peningkatan suhu yang tinggi. Salah satu faktor yang

mempengaruhi proses evaporasi adalah suhu. Suhu air pendingin yang keluar dari kondensor

lebih tinggi dari pada suhu masuk karena air itu menyerap panas dari kondensor. Semakin

tinggi peningkatan suhu maka proses evaporasi akan berjalan lebih lambat, sehingga panas

yang terlepas kelingkungan semakin banyak.

No

. Nama bahan Input (Kj/detik) Output (Kj/detik)

1 Panas dibawa air pendingin 3,83 x 10-3 -

2 Panas dari heater 2,5 -

3 Panas dibawa air Over Flow - 4,33 x 10-3

4 Panas dibawa Distilat - 6,67 x 10-5

5

Panas hilang kelingkungan

( Qloss)- 2,4994

Total 2,5038 2,5038

Page 14: Laaporan  Evaporasi

BAB IV

KESIMPULAN

1. Proses Evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut dengan proses penguapan dari

padatan ( zat terlarut ) yang tidak volatil ( tidak mudah menguap ).

Inti dari proses ini adalah terjadinya perubahan fasa dari fasa cair menjadi fasa

uap, suatu proses yang membutuhkan energi yang relatif besar.

Tujuan Evaporasi ialah untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut

yang tak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap.

2. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, keadaan steady state pada proses evaporasi

baru akan diperoleh ditandai dengan temperatur distilat atau over flow yang tidak akan

berubah lagi ( konstan ) terhadap waktu.

3. Semakin banyak panas yang hilang ke lingkungan (Q loss) maka akan diperoleh hasil

distilat yang semakin sedikit. Dan jika laju alir umpan ke sistem relatif lebih besar maka

panas yang hilang ke lingkungan yang didapat juga akan lebih besar.

Page 15: Laaporan  Evaporasi

LAMPIRAN

A. Pembuatan alkohol 4% sebanyak 3 L

V1 ´ M1 = V2 ´ M2

3000 ´ 0,04 = V2 ´ 0,96

V2 = 1200,96

V2 = 125 ml

Jadi, alkohol yang dibutuhkan untuk membuat alkohol 4% adalah sebanyak 125 ml.

B. NERACA MASSA

1. Neraca massa untuk 0,9 liter/menit

Destilat output = 0,04 liter/menit

Sampel input = 3 liter/menit

Sampel output = Sampel input – Destilat output

= 3 l/m – 0,04 l/m

= 2,96 liter/menit

Over flow output = (0,75+0,78+0,8

3 ) = 0,77 liter/menit

Total input = 3 l/m + 0,9 l/m

= 3,9 liter/menit

Total output = Sampel output + Destilat output + over flow output

= 2,96 l/m + 0,04 l/m + 0,77 l/m

= 3,77 liter/menit

2. Neraca massa untuk 1,4 liter/menit

Destilat output = (0,03+0,04+0,04

3 )= 0,04 liter/menit

Sampel input = 3 liter/menit

Sampel output = Sampel input - Destilat output

= 3 l/m – 0,04 l/m

Page 16: Laaporan  Evaporasi

= 2,96 liter/menit

Over flow output = (0,76+0,79+0,82

3 )= 0,79 liter/menit

Total input = 3 l/m + 1,4 l/m

= 4,4 liter/menit

Total output = Sampel output + Destilat output + Over flow output

=2,96 l/m + 0,04 l/m + 0,79 l/m

= 3,79 liter/menit

3. Neraca massa untuk 1,8 liter/menit

Destilat output = (0,04+0,03+0,03

3 )= 0,03 liter/menit

Sampel input = 3 liter/menit

Sampel output = Sampel input - Destilat output

= 3 l/m – 0,03 l/m

= 2,97 liter/menit

Over flow output = (1,51+1,27+1,29

3 )=1,35 liter/menit

Total input = 3 l/m +1,8 l/m

= 4,8 liter/menit

Total output = Sampel output + Destilat output +Over flow output

= 2,97 l/m + 0,03 l/m + 1,35 l/m

= 4,35 liter/menit

C. NERACA ENERGI

1. Neraca energi untuk 0,9 liter/menit

Panas dibawa air pendingin

FT = 0,9 L

menit x 10-3 m3

= 0,9 x 10-3 m3

menit ( 0,9 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

Page 17: Laaporan  Evaporasi

= 0,9 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

TFT = 30oC 303 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa air pendingin = FT .Cp1.( TFT -TR )

= (0,9x10-3 Kg

menit) x (4,1868 Kj/KgoK)(303-

273)oK

= 0,11 Kj/menit

= 1,83 x 10-3 Kj/detik

Panas dari Heater = 2500 watt

1 Watt = 1 J/detik

2500 watt = 2500 J/detik = 2,5 Kj/detik

Panas dibawa air Over Flow

O = 0,77 L

menit x 10-3 m3

=0,77 x 10-3 m3

menit ( 0,77 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 0,77 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

To = 56oC 329 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa air Over Flow = O.Cp1(To - TR)

=(0,77x10-3 Kg

menit)x(4,1868 Kj/KgoK)(329-

273)oK

= 0,18 Kj/menit

= 3 x 10-3 Kj/detik

Panas dibawa Distilat

D = 0,04 L

menit x 10-3 m3

= 0,04 x 10-3 m3

menit ( 0,04 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

Page 18: Laaporan  Evaporasi

= 0,04 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

TD =30 oC 303 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa Distilat = D.Cp1 ( TD - TR )

= (0,04 x 10-3 Kg

menit) x (4,1868 Kj/Kg oK) (303-273)oK

= 0,005 Kj/menit

= 8,3 x 10-5 Kj/detik

Qloss = [ FT .Cp1.(TFT -TR) + Q] - [O.Cp1 (To-TR) + D.Cp1 (TD-TR)]

= (1,83 x 10-3 + 2,5) - (3 x 10-3 + 8,3 x 10-5) Kj/detik

= 2,4987 Kj/detik

2. Neraca energi untuk 1,4 liter/menit

Panas dibawa air pendingin

FT = 1,4 L

menit x 10-3 m3

= 1,4 x 10-3 m3

menit ( 1,4 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 1,4 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

TFT = 30oC 303 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa air pendingin = FT .Cp1.( TFT -TR )

= (1,4x10-3 Kg

menit) x (4,1868 Kj/KgoK)(303-

273)oK

= 0,17 Kj/menit

= 2,83 x 10-3 Kj/detik

Panas dari Heater = 2500 watt

1 Watt = 1 J/detik

2500 watt = 2500 J/detik = 2,5 Kj/detik

Page 19: Laaporan  Evaporasi

Panas dibawa air Over Flow

O = 0,79 L

menit x 10-3 m3

= 0,79 x 10-3 m3

menit ( 0,79 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 0,79 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

To = 55oC 328 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa air Over Flow = O.Cp1(To - TR)

=(0,79x10-3 Kg

menit)x(4,1868 Kj/KgoK)(328-

273)oK

= 0,18 Kj/menit

= 3 x 10-3 Kj/detik

Panas dibawa Distilat

D = 0,04 L

menit x 10-3 m3

= 0,04 x 10-3 m3

menit ( 0,04 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 0,04 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

TD =30 oC 303 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa Distilat = D.Cp1 ( TD - TR )

= (0,04 x 10-3 Kg

menit) x (4,1868 Kj/Kg oK) (303-273)oK

= 0,005 Kj/menit

= 8,3 x 10-5 Kj/detik

Qloss = [ FT .Cp1.(TFT -TR) + Q] - [O.Cp1 (To-TR) + D.Cp1 (TD-TR)]

= (2,83 x 10-3 + 2,5) - (3 x 10-3 + 8,3 x 10-5) Kj/detik

= 2,4997 Kj/detik

Page 20: Laaporan  Evaporasi

3. Neraca energi untuk 1,8 liter/menit

Panas dibawa air pendingin

FT = 1,8 L

menit x 10-3 m3

= 1,8 x 10-3 m3

menit ( 1,8 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 1,8 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

TFT = 30oC 303 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa air pendingin = FT .Cp1.( TFT -TR )

= (1,8x10-3 Kg

menit) x (4,1868 Kj/KgoK)(303-

273)oK

= 0,23 Kj/menit

= 3,83 x 10-3 Kj/detik

Panas dari Heater = 2500 watt

1 Watt = 1 J/detik

2500 watt = 2500 J/detik = 2,5 Kj/detik

Panas dibawa air Over Flow

O = 1,35L

menit x 10-3 m3

= 1,35 x 10-3 m3

menit ( 1,35 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 1,35 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

To = 46oC 319 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa air Over Flow = O.Cp1(To - TR)

=(1,35x10-3 Kg

menit)x(4,1868 Kj/KgoK)(319-

273)oK

= 0,26 Kj/menit

Page 21: Laaporan  Evaporasi

= 4,33 x 10-3 Kj/detik

Panas dibawa Distilat

D = 0,03 L

menit x 10-3 m3

= 0,03 x 10-3 m3

menit ( 0,03 x 10-3 m3

menit) x 1

Kg

m3

= 0,03 x 10-3 Kg

menit

Cp1 = 4,1868 Kj/Kg oK

TD =32 oC 305 oK

TR = 0 oC 273 oK

Panas dibawa Distilat = D.Cp1 ( TD - TR )

= (0,03 x 10-3 Kg

menit) x (4,1868 Kj/Kg oK) (305-273)oK

= 0,004 Kj/menit

= 6,67 x 10-5 Kj/detik

Qloss = [ FT .Cp1.(TFT -TR) + Q] - [O.Cp1 (To-TR) + D.Cp1 (TD-TR)]

= (3,83 x 10-3 + 2,5) - (4,33 x 10-3 + 6,67 x 10-5) Kj/detik

= 2,4994 Kj/detik

DAFTAR PUSTAKA

Dunan, Hendri. 2009. Proses Evaporasi. Surabaya : Edublogs.

Tim Laboratorium Dasar Proses dan Operasi Pabrik Program Studi D3 Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Riau 2011. Penuntun Praktikum Dasar-Dasar Proses I.

Pekanbaru : Laboratorium Dasar Proses dan Operasi Pabrik Program Studi D3

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau.

Warren L, Mc. Cabe, dkk. 1999. Operasi Teknik Kimia Jilid 1. Jakarta : Erlangga.

Page 22: Laaporan  Evaporasi