makalah dryer

47
SATUAN OPERASI DRYER Disusun oleh : Maulia Abrianti Teknologi Kimia Industri KA02 1513043 Dosen : Fitria Ika Aryanti, M. Eng

Upload: zahwa-rigayo

Post on 16-Aug-2015

214 views

Category:

Education


21 download

TRANSCRIPT

SATUAN OPERASI

DRYER

Disusun oleh :Maulia Abrianti

Teknologi Kimia IndustriKA02

1513043

Dosen :

Fitria Ika Aryanti, M. Eng

Politeknik STMI Jakarta

Kementerian Perindustrian RI

DAFTAR ISI

BAB I ( PENDAHULUAN )

A. Latar Belakang....................................................................................1

B. Tujuan.................................................................................................3

BAB II ( PEMBAHASAN )

A. Pengertian Pegering.............................................................................4

B. Faktor yang Mempengaruhi Pengeringan ..........................................5

C. Prinsip Dasar Pengeringan..................................................................7

D. Metode Pengeringa.............................................................................8

E. Jenis-jenis Pengering…………..........................................................8

BAB III ( PENUTUP)

A. Kesimpulan........................................................................................29

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………..30

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pengeringan merupakan salah satu unit operasi energi paling intensif dalam

pengolahan pasca panen. Unit operasi ini diterapkan untuk mengurangi kadar air

produk seperti berbagai buah-buahan, sayuran, dan produk pertanian lainnya setelah

panen. Pengeringan adalah proses pemindahan panas dan uap air secara simultan yang

memerlukan panas untuk menguapkan air dari permukaan bahan tanpa mengubah

sifat kimia dari bahan tersebut. Dasar dari proses pengeringan adalah terjadinya

penguapan air ke udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara dan bahan

yang dikeringkan. Laju pemindahan kandungan air dari bahan akan mengakibatkan

berkurangnya kadar air dalam bahan tersebut.

Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air dari suatu bahan sehingga

mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah

yang dapat diterima, menggunakan panas. Pada proses pengeringan ini air diuapkan

menggunakan udara tidak jenuh yang dihembuskan pada bahan yang akan

dikeringkan. Air (atau cairan lain) menguap pada suhu yang lebih rendah dari titik

didihnya karena adanya perbedaan kandungan uap air pada bidang antar-muka bahan

padat-gas dengan kandungan uap air pada fasa gas. Gas panas disebut medium

pengering, menyediakan panas yang diperlukan untuk penguapan air dan sekaligus

membawa air keluar. Air juga dapat dipisahkan dari bahan padat, secara mekanik

menggunakan cara pengepresan sehingga air keluar, dengan pemisah sentrifugal,

dengan penguapan termal ataupun dengan metode lainnya. Pemisahan air secara

mekanik biasanya lebih murah biayanya dan lebih hemat energi dibandingkan dengan

pengeringan.

Kandungan zat cair dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke

bahan lain. Ada bahan yang tidak mempunyai kandungan zat cair sama sekali (bone

dry). Pada umumnya zat padat selalu mengandung sedikit fraksi air sebagai air terikat.

Kandungan air dalam suatu bahan dapat dinyatakan atas dasar basah (% berat) atau

dasar kering, yaitu perbandingan jumlah air dengan jumlah bahan kering.

Dasar pengeringan adalah terjadinya penguapan air ke udara karena perbedaan

kandungan uap air antara udara dengan bahan yang dikeringkan. Dalam hal ini,

kandungan uap air udara lebih sedikit atau udara mempunyai kelembaban nisbi yang

rendah sehingga terjadi penguapan. Kemampuan udara membawa uap air bertambah

besar jika perbedaan antara kelembaban nisbi udara pengering dengan udara sekitar

bahan semakin besar. Salah satu faktor yang mempercepat proses pengeringan adalah

kecepatan angin atau udara yang mengalir. Udara yang tidak mengalir menyebabkan

kandungan uap air di sekitar bahan yang dikeringkan semakin jenuh sehingga

pengeringan semakin lambat.

Tujuan pengeringan untuk mengurangi kadar air bahan sampai batas

perkembangan organisme dan kegiatan enzim yang dapat menyebabkan pembusukan

terhambat atau bakteri terhenti sama sekali. Dengan demikian bahan yang dikeringkan

mempunyai waktu simpan lebih lama.

Proses pengeringan diperoleh dengan cara penguapan air. Cara tersebut dilakukan

dengan menurunkan kelembapan nisbi udara dengan mengalirkan udara panas di

sekeliling bahan, sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari tekanan uap air di

udara. Perbedaan tekanan itu menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke

udara.

Di Industri kimia proses pengeringan adalah salah satu proses yang penting. Proses

pengeringan ini dilakukan biasanya sebagai tahap akhir sebelum dilakukan

pengepakan suatu produk ataupun proses pendahuluan agar proses selanjutnya lebih

mudah, mengurangi biaya pengemasan dan transportasi suatu produk dan dapat

menambah nilai guna dari suatu bahan. Dalam industri makanan, proses pengeringan

ini digunakan untuk pengawetan suatu produk makanan. Mikroorganisme yang dapat

mengakibatkan pembusukan makanan tidak dapat dapat tumbuh pada bahan yang

tidak mengandung air, maka dari itu untuk mempertahankan aroma dan nutrisi dari

makanan agar dapat disimpan dalam waktu yang lebih lama, kandungan air dalam

bahan makanan itu harus dikurangi dengan cara pengeringan (Revitasari, 2010).

B. Tujuan

Tujuan disusunnya makalah ini adalah agar mahasiswa lebih memahami tentang

berbagai jenis mesin pengering (dryer) seperti tray dryer, spray dryer, drum dryer,

meliputi penampakan mesin dan spesifikasi masing-masing masing mesin,

membedakan masing-masing mesin sesuai dengan fungsi, kapasitas, dan karakteristik

bahan yang dapat ditangani oleh mesin tersebut, dan mempelajari cara pengoperasian

mesin dan aplikasinya dalam industri.

BAB II

PEMBAHASANA. Pengertian

Bahasa ilmiah pengeringan adalah penghidratan, yang berarti menghilangkan air

dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku apabila bahan yang

dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya. Proses

utama yang terjadi pacta proses pengeringan adalah penguapan. Penguapan terjadi

apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas diberikan

kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber, seperti

kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya.

Pengeringan juga dapat berlangsung dengan cara lain yaitu dengan memecahkan

ikatan molekul-molekul air yang terdapat di dalam bahan. Apabila ikatan molekul-

molekul air yang terdiri dari unsur dasar oksigen dan hidrogen dipecahkan, maka

molekul tersebut akan keluar dari bahan. Akibatnya bahan tersebut akan kehilangan

air yang dikandungnya.

Cara ini juga disebut pengeringan atau penghidratan. Untuk memecahkan ikatan

oksigen dan hidrogen ini, biasanya digunakan gelombang mikro. Gelombang mikro

merambat dengan frekuensi yang tinggi. Apabila gelombang mikro disesuaikan setara

dengan getaran molekul-molekul air maka akan terjadi resonansi yaitu ikatan

molekul-molekul oksigen dan hidrogen digetarkan dengan kuat pada frekuensi

gelombang mikro yang diberikan sehingga ikatannya pecah.

Hal ini yang menyebabkan air tersebut menguap. Proses yang sama terjadi pada

oven gelombang mikro (microwave) yang digunakan untuk memasak makanan.Pada

pembahasan selanjutnya kita tidak akan menyinggung proses pengeringan

menggunakan gelombang mikro, tetapi difokuskan pada pengeringan menggunakan

tenaga panas. Hal ini disebabkan sistem pengeringan gelombang mikro mahal dan

tidak digunakan secara luas untuk mengeringkan suatu bahan terutama dalam sektor

pertanian.

Dalam sektor pertanian sistem pengeringan yang umum digunakan adalah tenaga

surya. Pada sistem tenaga surya ini, bahan diexpose ke sinar surya secara langsung

maupun tidak langsung. Uap air yang terjadi dipindahkan dari tempat pengeringan

melalui aliran udara. Proses aliran udara ini terjadi karena terdapat perbedaan tekanan.

Perbedaan tekanan udara ini dapat terjadi secara konveksi bebas maupun konveksi

paksa. Konveksi bebas terjadi tanpa bantuan luar, yaitu pengaliran udara hanya

bergantung pada perbedaan tekanan yang disebabkan oleh perbedaan densitas udara,

sedangkan pada konveksi secara paksa digunakan kipas untuk memaksa gerakan

udara (Djarwo, P. 1988).

Pada sistem pengeringan yang bersumberkan tenaga minyak, bahan yang akan

dikeringkan diletakkan di dalam suatu ketel tertutup. Udara panas hasil pembakaran

minyak dialirkan mengenai permukaan bahan tersebut. Akhir-akhir ini, cara tersebut

diatas juga digunakan dalam teknologi tenaga surya. Udara yang dipanaskan oleh

pengumpul surya digunakan untuk menguapkan air pada bahan.

Udara merupakan medium yang sangat penting dalam proses pengeringan, untuk

menghantar panas kepada bahan yang hendak dikeringkan, karena udara satu-satunya

medium yang sangat mudah diperoleh dan tidak memerlukan biaya operasional. Oleh

karena itu untuk memahami bagaimana proses pengeringan terjadi, maka perlu

ditinjau sifat udara.

B. Faktor yang Mempengaruhi Pengeringan

Luas Permukaan

Makin luas permukaan bahan makin cepat bahan menjadi kering Air menguap

melalui permukaan bahan, sedangkan air yang ada di bagian tengah akan

merembes ke bagian permukaan dan kemudian menguap. Untuk mempercepat

pengeringan umumnya bahan pangan yang akan dikeringkan dipotong-potong

atau di iris-iris terlebih dulu. Hal ini terjadi karena:

pemotongan atau pengirisan tersebut akan memperluas permukaan bahan

dan permukaan yang luas dapat berhubungan dengan medium pemanasan

sehingga air mudah keluar,

potongan-potongan kecil atau lapisan yang tipis mengurangi jarak

dimana panas harus bergerak sampai ke pusat bahan pangan. Potongan

kecil juga akan mengurangi jarak melalui massa air dari pusat bahan

yang harus keluar ke permukaan bahan dan kemudian keluar dari

bahan tersebut.

Perbedaan Suhu dan Udara Sekitarnya

Semakin besar perbedaan suhu antara medium pemanas dengan bahan pangan

makin cepat pemindahan panas ke dalam bahan dan makin cepat pula

penghilangan air dari bahan. Air yang keluar dari bahan yang dikeringkan

akan menjenuhkan udara sehingga kemampuannya untuk menyingkirkan air

berkurang. Jadi dengan semakin tinggi suhu pengeringan maka proses

pengeringan akan semakin cepat. Akan tetapi bila tidak sesuai dengan bahan

yang dikeringkan, akibatnya akan terjadi suatu peristiwa yang disebut "Case

Hardening", yaitu suatu keadaan dimana bagian luar bahan sudah kering

sedangkan bagian dalamnya masih basah.

Kecepatan Aliran Udara

Makin tinggi kecepatan udara, makin banyak penghilangan uap air dari

permukaan bahan sehinngga dapat mencegah terjadinya udara jenuh di

permukaan bahan. Udara yang bergerak dan mempunyai gerakan yang tinggi

selain dapat mengambil uap air juga akan menghilangkan uap air tersebut dari

permukaan bahan pangan, sehingga akan mencegah terjadinya atmosfir jenuh

yang akan memperlambat penghilangan air. Apabila aliran udara disekitar

tempat pengeringan berjalan dengan baik, proses pengeringan akan semakin

cepat, yaitu semakin mudah dan semakin cepat uap air terbawa dan teruapkan.

Tekanan Udara

Semakin kecil tekanan udara akan semakin besar kemampuan udara untuk

mengangkut air selama pengeringan, karena dengan semakin kecilnya tekanan

berarti kerapatan udara makin berkurang sehingga uap air dapat lebih banyak

tetampung dan disingkirkan dari bahan pangan. Sebaliknya jika tekanan udara

semakin besar maka udara disekitar pengeringan akan lembab, sehingga

kemampuan menampung uap air terbatas dan menghambat proses atau laju

pengeringan.

Kelembapan Udara

Makin lembab udara maka Makin lama kering sedangkan Makin kering udara

maka makin cepat pengeringan. Karena udara kering dapat mengabsobsi dan

menahan uap air Setiap bahan mempunyai keseimbangan kelembaban nisbi

masing-masing. kelembaban pada suhu tertentu dimana bahan tidak akan

kehilangan air (pindah) ke atmosfir atau tidak akan mengambil uap air dari

atmosfir (Supriyono, 2003).

C. Prinsip Dasar Pengeringan

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 bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang

terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini

akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan

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 bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan

tergantung pada bahan 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 caiMetode Umum

Peran yang di uapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Jika kecepatan aliran

udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari

bahan ke atmosfer. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap

air. Pada kelembaban udara tinggi, perbedaan tekanan uap air didalam dan diluar

bahan kecil, sehingga pemindahan uap air dari dalam bahan keluar menjadi

terhambat. Pada pengeringan dengan menggunakan alat umumnya 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.

Proses utama dalam pengeringan adalah proses penguapan air maka perlu terlebih

dahulu diketahui karakteristik hidratasi bahan pangan yaitu sifat-sifat bahan yang

meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang dikandungnya dan

molekul air di udara sekitarnya. Peranan air dalam bahan pangan dinyatakan dengan

kadar air dan aktivitas air, sedangkan peranan air di udara dinyatakan dengan

kelembaban relatif dan kelembaban mutlak.

Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai

berikut:

1. Air bergerak melalui tekanan kapiler.

2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian

bahan.

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

permukaan komponen padatan dari bahan.

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

(Dewi, 2010)

D. Metode Umum Pengeringan

Metode dan proses pengeringan dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara yang

berbeda. Proses pengeringan dapat dikelompokkkan sebagai:

1. Batch; bahan dimasukkan ke dalam peralatan pengering dan pengering

berlangsung selama periode waktu tertentu.

2.   Kontinu; bahan ditambahkan secara terus-menerus ke dalam pengering dan bahan

kering dipindahkan secara terus-menerus.

(Dewi, 2010)

E. Jeni-jenis Pengering

Tray dryer

Pengering baki (tray dryer) disebut juga pengering rak atau pengering

kabinet, dapat digunakan untuk mengeringkan padatan bergumpal atau pasta,

yang ditebarkan pada baki logam dengan ketebalan 10-100 mm. Pengeringan

jenis baki atau wadah adalah dengan meletakkan material yang akan

dikeringkan pada baki yang lansung berhubungan dengan media pengering.

Cara perpindahan panas yang umum digunakan adalah konveksi dan

perpindahan panas secara konduksi juga dimungkinkan dengan memanaskan

baki tersebut.

Rangka bak pengering terbuat dari besi, rangka bak pengerik di bentuk

dan dilas, kemudian dibuat dinding untuk penyekat udara dari bahan plat seng

dengan tebal 0,3mm. Dinding tersebut dilengketkan pada rangka bak

pengering dengan cara di revet serta dilakukan pematrian untuk menghindari

kebocoran udara panas. Kemudian plat seng dicat dengan warna hitam

buram,agar dapat menyerap panas dengan lebih cepat. Pada bak pengering

dilengkapi dengan pintu yang berguna untuk memasukan dan mengeluarkan

produk yang dikeringkan. Di pintu tersebut dibuat kaca yang mamungkinkan

kita dapat mengetahui temperature tiap rak, dengan cara melihat thermometer

yang sengaja digantungkan pada setiap rak pengering. Di bagian atas bak

pengering dibuat cerobong udara, bertujuan untuk memperlancar sirkulasi

udara pada proses pengeringan.

Spesifikasi Alat Dan Cara Kerja Alat

Alat pengering tipe rak (tray dryer) mempunyai bentuk persegi dan di

dalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan

dikeringkan. Pada umumnya rak tidak dapat dikeluarkan. Beberapa alat

pengering jenis itu rak-raknya mempunyai roda sehingga dapat dikeluarkan

dari alat pengering. Ikan-ikan diletakkan di atas rak yang terbuat dari logam

dengan alas yang berlubang-lubang. Kegunaan dari lubang tersebut untuk

mengalirkan udara panas dan uap air.

Ukuran rak yang digunakan bermacam-macam, ada yang luasnya 200 cm2

dan ada juga yang 400 cm2. Luas rak dan besar lubang-lubang rak tergantung

pada bahan yang akan dikeringkan. Selain alat pemanas udara, biasanya juga

digunakan kipas (fan) untuk mengatur sirkulasi udara dalam alat pengering.

Kipas yang digunakan mempunyai kapasitas aliran 7-15 fet per detik. Udara

setelah melewati kipas masuk ke dalam alat pemanas, pada alat tersebut udara

dipanaskan lebih dahulu kemudian dialirkan diantara rak-rak yang sudah

berisi bahan. Arah aliran udara panas di dalam alat pengering dapat dari atas

ke bawah dan juga dari bawah ke atas. Suhu yang digunakan serta waktu

pengeringan ditentukan menurut keadaan bahan. Biasanya suhu yang

digunakan berkisar antara 80-1800C. Tray dryer dapat digunakan untuk

operasi dengan keadaan vakum dan seringkali digunakan untuk operasi

dengan pemanasan tidak langsung. Uap air dikeluarkan dari alat pengering

dengan pompa vakum.

Alat tersebut juga digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian berupa biji-

bijian. Bahan diletakkan pada suatu bak yang dasarnya berlubang-lubang

untuk melewatkan udara panas. Bentuk bak yang digunakan ada yang persegi

panjang dan ada juga yang bulat. Bak yang bulat biasanya digunakan apabila

alat pengering menggunakan pengaduk, karena pengaduk berputar

mengelilingi bak. Kecepatan pengadukan berputar disesuaikan dengan bentuk

bahan yang dikeringkan, ketebalan bahan, serta suhu pengeringan. Biasanya

putaran pengaduk sangat lambat karena hanya berfungsi untuk

menyeragamkan pengeringan.

Alat pengering tipe bak terdiri atas beberapa komponen sebagai berikut :

a. Bak pengering yang lantainya berlubang-lubang serta memisahkan bak

pengering dengan ruang tempat penyebaran udara panas (plenum

chamber).

b. Kipas, digunakan untuk mendorong udara pengering dari sumbernya ke

plenum chamber dan melewati tumpukan bahan di atasnya.

c. Unit pemanas, digunakan untuk memanaskan udara pengering agar

kelembapan nisbi udara pengering menjadi turun sedangkan suhunya naik.

Keuntungan dari alat pengering jenis itu sebagai berikut :

a. Laju pengeringan lebih cepat

b. Kemungkinan terjadinya over drying lebih kecil

c. Tekanan udara pengering yang rendah dapat melalui lapisan bahan yang

dikeringkan. (Revitasari, 2010).

Drum (Rotary) Dryer

Rotary dryer atau bisa disebut drum dryer merupakan alat pengering berbentuk

sebuah drum yang berputar secara kontinyu yang dipanaskan dengan tungku

atau gasifier. Alat pengering ini dapat bekerja pada aliran udara melalui poros

silinder pada suhu 1200-1800 oF tetapi pengering ini lebih seringnya

digunakan pada suhu 400-900 oF.

Rotary dryer sudah sangat dikenal luas di kalangan industri karena proses

pengeringannya jarang menghadapi kegagalan baik dari segi output kualitas

maupun kuantitas. Namun sejak terjadinya kelangkaan dan mahalnya bahan

bakar minyak dan gas, maka teknologi rotary dryer mulai dikembangkan

untuk berdampingan dengan teknologi bahan bakar substitusi seperti burner

batubara, gas sintesis dan sebagainya.

Pengering rotary dryer biasa digunakan untuk mengeringkan bahan yang

berbentuk bubuk, granula, gumpalan partikel padat dalam ukuran besar.

Pemasukkan dan pengeluaran bahan terjadi secara otomatis dan

berkesinambungan akibat gerakan vibrator, putaran lubang umpan, gerakan

berputar dan gaya gravitasi. Sumber panas yang digunakan dapat berasal dari

uap listrik, batubara, minyak tanah dan gas. Debu yang dihasilkan

dikumpulkan oleh scrubber dan penangkap air elektrostatis.

Secara umum, alat rotary dryer terdiri dari sebuah silinder yang berputar di

atas sebuah bearing dengan kemiringan yang kecil menurut sumbu horisontal,

rotor, gudang piring, perangkat transmisi, perangkat pendukung, cincin

meterai, dan suku cadang lainnya.. Panjang silinder biasanya bervariasi dari 4

sampai lebih dari 10 kali diameternya (bervariasi dari 0,3 sampai 3 m). Feed

padatan dimasukkan dari salah satu ujung silinder dan karena rotasi, pengaruh

ketinggian dan slope kemiringan, produk keluar dari salah satu ujungnya.

Pengering putar ini dipanaskan dengan kontak langsung gas dengan zat padat

atau dengan gas panas yang mengalir melalui mantel luar, atau dengan uap

yang kondensasi di dalam seperangkat tabung longitudinal yang dipasangkan

pada permukaan dalam selongsong.

Pada alat pengering rotary dryer terjadi dua hal yaitu kontak bahan dengan

dinding dan aliran uap panas yang masuk ke dalam drum. Pengeringan yang

terjadi akibat kontak bahan dengan dinding disebut konduksi karena panas

dialirkan melalui media yang berupa logam. Sedangkan pengeringan yang

terjadi akibat kontak bahan dengan aliran uap disebut konveksi karena sumber

panas merupakan bentuk aliran. Pada pengeringan dengan menggunakan alat

ini penyerapan panas mudah dilakukan dan terjadi penyusutan bobot yang

lebih tajam dibandingkan dengan penurunan pembobotan yang dialami tray

dryer.

Pengeringan pada rotary dryer dilakukan pemutaran berkali-kali sehingga

tidak hanya permukaan atas yang mengalami proses pengeringan, namun juga

pada seluruh bagian yaitu atas dan bawah secara bergantian, sehingga

pengeringan yang dilakukan oleh alat ini lebih merata dan lebih banyak

mengalami penyusutan. Selain itu rotary ini mengalami pengeringan berturut-

turut selama satu jam tanpa dilakukan penghentian proses pengeringan.

Pengering rotary ini terdiri dari unit-unit silinder, dimana bahan basah masuk

diujung yang satu dan bahan kering keluar dari ujung yang lain.

Proses pengeringan terjadi ketika bahan dimasukkan ke dalam silinder yang

berputar kemudian bersamaan dengan itu aliran panas mengalir dan kontak

dengan bahan. Didalam drum yang berputar terjadi gerakan pengangkatan

bahan dan menjatuhkannya dari atas ke bawah sehingga kumpulan bahan

basah yang menempel tersebut terpisah dan proses pengeringan bisa berjalan

lebih efektif. Pengangkatan memerlukan desain yang hati-hati untuk

mencegah dinding yang asimetri. Selain itu bahan bergerak dari bagian ujung

dryer keluar menuju bagian ujung lainnya akibat kemiringan drum. Bahan

yang telah kering kemudian keluar melalui suatu lubang yang berada di bagian

belakang pengering drum. Sumber panas didapatkan dari gas yang diubah

menjadi uap panas dengan cara pembakaran.

Kontak yang terjadi antara padatan dan gas pada alat pengering rotary dryer

dilengkapi dengan flights, yang diletakkan di sepanjang silinder rotary dryer.

Volume material yang ditransport oleh flights antara 10 sampai 15 % dari total

volume material yang terdapat di dalam rotary dryer. Mekanismenya sebagai

berikut, pada saat silinder pengering berputar, padatan diambil keatas oleh

flights, terangkat pada jarak tertentu kemudian terhamburkan melalui udara.

Kebanyakan pengeringan terjadi pada saat seperti proses ini, dimana padatan

berkontak dengan gas. Flights juga berfungsi untuk mentransfer padatan

melalui silinder.

Proses yang terjadi di dalam rotary dryer sangat kompleks dan masih sedikit

dimengerti dengan baik sehingga menjadi obyek penelitian dari banyak

peneliti. Untuk dapat menganalisis dan mendesain sistem rotary dryer secara

benar dan meyakinkan, perlu difahami fenomena perpindahan panas,

perpindahan massa dan transportasi partikel padat di dalam rotary dryer.

Mula-mula panas dipindahkan dari gas ke padatan basah, karena adanya

driving force suhu, dan temperatur padatan akan naik dan kehilangan uap air.

Uap air berpindah ke aliran gas karena adanya gradien tekanan uap. Hal ini

merupakan proses simultan dari perpindahan massa dan perpindahan panas

yang terjadi pada saat partikel padat bergerak secara kontinyu membentuk

pancaran berputar di seluruh silinder dari masukan sampai keluaran

(Earle,1989). Metoda perpindahan panas yang terjadi adalah konveksi dan

konduksi.

Pada umumnya kebanyakan alat pengering, panas dipindahkan dengan lebih

dari satu cara, tetapi pengering industri tertentu (misalnya pengeringan

makanan) mempunyai satu metoda perpindahan panas yang dominan.

Sedangkan pada rotary dryer, perpindahan panas yang dominan adalah

perpindahan panas konveksi, panas yang diperlukan biasanya diperoleh dari

kontak langsung antara gas panas dengan padatan basah. Pengeringan dalam

rotary dryer menggunakan suhu tidak lebih dari 70oC dengan lama

pengeringan 80-90 menit, dan putaran rotary dryer 17-19 rpm. Untuk

memperoleh hasil pengeringan yang baik selain ditentukan oleh suhu dan

putaran mesin juga ditentukan oleh kapasitas mesin pengering. Kapasitas per

batch mesin pengering ditentukan oleh diameter mesin itu.

Rotary dryer diklasifikasikan sebagai direct, indirect-direct, indirect dan

special types. Istilah tersebut mengacu pada metode transfer panasnya, istilah

direct digunakan pada saat terjadi kontak langsung antara gas dengan solid.

Peralatan rotary dryer dapat diaplikasikan untuk pemrosesan material solid

secara batch maupun kontinyu. Material solid harus mempunyai sifat dapat

mengalir bebas dan berwujud granular.

Dalam merencanakan alat pengering rotary dryer hendaklah diketahui kadar

air input, kadar air output, densiti material, ukuran material, maksimum panas

yang diijinkan, sifat fisika atau kimia, kapasitas output, dan ketersediaan jenis

bahan bakar sehingga dapat ditentukan dimensi rotary dryer, sistem pemanas

(langsung atau tidak langsung), arah gas panas (co-current atau counter

current), volume dan tekanan udara, kecepatan dan tenaga putar, dan dimensi

siklon.

Pengering rotary telah menjadi andalan bagi banyak industri yang

menghasilkan produk dalam tonase yang tinggi. Pengeringan ini biasanya

membutuhkan modal yang besar dan kurang efisien, tetapi sangat fleksibel.

Penggunaan tabung uap yang dibenamkan dalam sel yang berputar membuat

pengeringan pancuran (cascanding rotary dryer) lebih efisien secara termal.

Pengering rotary memiliki keuntungan dari struktur yang wajar, manufaktur

yang sangat baik, output tinggi, konsumsi energi yang rendah, operasi yang

mudah digunakan dan sebagainya. Pengering rotary berlaku untuk bahan

partikel, dan juga berlaku untuk bahan pasta dan kental yang bercampur

dengan bahan partikel, atau bahan yang kadar air tinggi. Ini memiliki

keuntungan dari volume produksi yang besar, berbagai aplikasi, hambatan

aliran kecil, rentang disesuaikan besar, dan operasi yang mudah digunakan,

dll.

Secara umum, unit pemanas langsung merupakan unit yang sederhana dan

paling ekonomis. Unit ini digunakan pada saat kontak langsung antara padatan

dan flue gas dapat ditoleransi. Karena beban panas total harus diberikan dan

diambil, sejumlah volume total gas yang besar dan kecepatan yang tinggi

diperlukan. Kecepatan gas yang ekonomis biasanya kurang dari 0,5 m/s.

Bagian dalam alat yang berbentuk silindris ini, semacam sayap yang banyak.

Melalui antara sayap-sayap tersebut dialirkan udara panas yang kering

sementara silinder pengering berputar. Dengan adanya sayap-sayap tersebut

bahan seolah-olah diaduk sehinga pemanasan meratadan akhirnya diperoleh

hasil yang lenih baik. Alat ini dilengkapi 2 silinder, yang satu ditempatkan di

bagian dekat pemasukan bahan yang akan dikeringkan, dan yang satu lagi di

bagian dekat tempat pengeluaran bahan hasil pengeringan. Masing- masing

silinder tersebut berhubungan dengan sayap-sayap (kipas) yang mengalirkan

secara teratur udara panas disamping berfungsi pula sebagai pengaduk dalam

proses pengeringan, sehingga dengan cara demikian pengeringan berlangsung

merata.

Keuntungan penggunaan rotary/drum dryer sebagai alat pengering adalah :

Dapat mengeringkan baik lapisan luar ataupun dalam dari suatu padatan

Penanganan bahan yang baik sehingga menghindari terjadinya atrisi

Proses pencampuran yang baik, memastikan bahwa terjadinya proses

pengeringan bahan yang seragam/merata

Efisiensi panas tinggi

Operasi sinambung

Instalasi yang mudah

Menggunakan daya listrik yang sedikit

Kekurangan dari penggunaan pengering drum diantaranya adalah :

Dapat menyebabkan reduksi kuran karena erosi atau pemecahan

Karakteristik produk kering yang inkonsisten

Efisiensi energi rendah

Perawatan alat yang susah

Tidak ada pemisahan debu yang jelas

(Heriana, dkk., 2012)

Aplikasi Drum Dryer

Drum dryer antara lain diaplikasikan pada pengeringan produk pangan seperti,

susu, makanan bayi, sereal, buah dan sayuran, pure kentang, pati masak, dan

lain-lain.

Spray dryer

Spray drying merupakan suatu proses pengeringan untuk mengurangi kadar

air suatu bahan sehingga dihasilkan produk berupa bubuk melalui penguapan

cairan. Spray drying menggunakan atomisasi cairan untuk membentuk droplet,

selanjutnya droplet yang terbentuk dikeringkan menggunakan  udara kering

dengan suhu dan tekanan yang tinggi. Bahan yang digunakan dalam

pengeringan spry drying dapat berupa suspensi, dispersi maupun emulsi.

Sementara produk akhir yang dihasilkan dapat berupa bubuk, granula maupun

aglomerat tergantung sifat fisik-kimia bahan yang akan dikeringkan, desain

alat pengering dan hasil akhir produk yang diinginkan.

Mekanisme kerja spray drying

Prinsip dasar Spray drying adalah memperluas permukaan cairan yang akan

dikeringkan dengan cara pembentukan droplet yang selanjutnya dikontakkan

dengan udara pengering yang panas. Udara panas akan memberikan energi

untuk proses penguapan dan menyerap uap air yang keluar dari bahan.

Bahan (cairan) yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle (saringan

bertekanan) sehingga keluar dalam bentuk butiran (droplet) yang sangat halus.

Butiran ini selanjutnya masuk kedalam ruang pengering yang dilewati oleh

aliran udara panas. Hasil pengeringan berupa bubuk akan berkumpul dibagian

bawah ruang pengering yang selanjutnya dialirkan ke bak penampung.

Parameter Kritis Spray Drying

Suhu pengering yang masuk : Semakin tinggi suhu udara yang digunakan

untuk pengeringan maka proses penguapan air pada bahan akan semakin

cepat, namun suhu yang tinggi memungkinkan terjadinya kerusakan secara

fisik maupun kimia pada bahan yang tidak tahan panas.

Suhu pengering yang keluar : Suhu pengering yang keluar mengontrol

kadar air bahan hasil pengeringan (bubuk) yang terbentuk.

Viskositas bahan (larutan) yang masuk : Viskositas bahan yang akan

dikeringkan mempengaruhi partikel yang keluar melalui nozel. Viskositas

yang rendah menyebabkan kurangnya energi dan tekanan dalam

menghasilkan partikel pada atomization.

Jumlah padatan terlarut : Jumlah padatan terlarut pada bahan yang masuk

diatas 30% agar ukuran partikel yang terbentuk tepat.

Tegangan permukaan : Tegangan permukaan yang tinggi dapat

menghambat proses pengeringan, umumnya untuk menurunkan tegangan

permukaan dilakukan penambahan emulsifier. Emulsifier juga dapat

menyebabkan ukuran partikel yang keluar dari nozzle lebih kecil sehingga

mempercepat proses pengeringan.

Suhu bahan yang masuk : Peningkatan suhu bahan yang akan dikeringkan

sebelum memasuki alat akan membawa energi sehingga proses

pengeringan akan lebih cepat.

Tingkat volatilitas bahan pelarut : bahan pelarut dengan tingkat volatilitas

yang tinggi dapat mempercepat proses pengeringan. Namun dalam

prakteknya air menjadi pelarrut utama dalam bahan pangan yang

dikeringkan.

Bahan dasar nozzle umumnya terbuat dari stainless steel karena tahan

karat sehingga aman dalam proses penggunaannya.

Kelebihan metode Spray Drying

Kapasitas pengeringan besar dan proses pengeringan terjadi dalam waktu

yang sangat cepat. Kapasitas pengeringan mencapai 100 ton/jam.

Tidak terjadi kehilangan senyawa volatile dalam jumlah besar (aroma)

Cocok untuk produk yang tidak tahan pemanasan (tinggi protein)

Memproduksi partikel kering dengan ukuran, bentuk, dan kandungan air

serta sifat-sifat lain yang dapat dikontrol sesuai yang diinginkan

Mempunyai kapasitas produksi yang besar dan merupakan system

kontinyu yang dapat dikontrol secara manual maupun otomatis

Kekurangan metode Spray Drying

Memerlukan biaya yang cukup tinggi

Hanya dapat digunakan pada produk cair dengan tingkat kekentalan

tertentu

Tidak dapat diaplikasikan pada produk yang memiliki sifat lengket karena

akan menyebabkan penggumpalan dan penempelan pada permukaan alat

Aplikasi Spray Drying

Pengeringan semprot (spray drying) cocok digunakan untuk pengeringan

bahan pangan cair seperti susu dan kopi (dikeringkan dalam bentuk larutan

ekstrak kopi) (Ula, 2011).

Freeze dryer

Frees Driyer merupakan suatu alat pengeringan yang termasuk kedalam

Conduction Dryer/ Indirect Dryer karena proses perpindahan terjadi secara

tidak langsung yaitu antara bahan yang akan dikeringkan (bahan basah) dan

media pemanas terdapat dinding pembatas sehingga air dalam bahan basah /

lembab yang menguap tidak terbawa bersama media pemanas. Hal ini

menunjukkan bahwa perpindahan panas terjadi secara hantaran (konduksi),

sehingga disebut juga  Conduction Dryer/ Indirect Dryer.

Pengeringan beku (freeze drying) adalah salah satu metode pengeringan yang

mempunyai keunggulan dalam mempertahankan mutu hasil pengeringan,

khususnya untuk produk-produk yang sensitif terhadap panas.

Keunggulan pengeringan beku, dibandingkan metoda lainnya, antara lain

adalah :

Dapat mempertahankan stabilitas produk (menghindari perubahan aroma,

warna, dan unsur organoleptik lain)

Dapat mempertahankan stabilitas struktur bahan (pengkerutan dan

perubahan bentuk setelah pengeringan sangat kecil)

Dapat meningkatkan daya rehidrasi (hasil pengeringan sangat berongga

dan lyophile sehingga daya rehidrasi sangat tinggi dan dapat kembali ke

sifat fisiologis, organoleptik dan bentuk fisik yang hampir sama dengan

sebelum pengeringan).

Keunggulan-keunggulan tersebut tentu saja dapat diperoleh jika prosedur dan

proses pengeringan beku yang diterapkan tepat dan sesuai dengan karakteristik

bahan yang dikeringkan. Kondisi operasional tertentu yang sesuai dengan

suatu jenis produk tidak menjamin akan sesuai dengan produk jenis lain.

Cara kerja alat

Pengoprasian alat tersebut sedikit lebih panjang karena banyak menu display

yang harus diseting dahulu dan harus lebih hati-hati karena banyak

peralatan/asesoris terbuat dari gelas. Cara oprasionalnya sebagai berikut:

ekstrak cairan atau kental sebelum dimasukkan kedalam Freeze Dryer telah

dibekukan dalam refrigerator (lemari es) minimal semalam. Setelah membeku

kemudian dimasukkan ke dalam alat, alat disetting sesuai dengan yang

diinginkan. Oleh vaccum puma alat tersebut akan menyedot solvent yang telah

beku (freeze) menjadi uap. Prinsip kerja alat ini adalah merubah fase

padat/es/freeze menjadi fase gas (uap).

Kegunaan alat

Sesuai dengan namanya pula Freeze Dryer (pengering beku) dapat digunakan

untuk mengeringkan bahan-bahan cair seperti ekstrak baik cair maupun kental,

lebih ditekankan untuk pengeringan ekstrak dengan penyari/solvent dari air.

Pengeringan ekstrak relatif lama, sebagai ilustrasi kerja alat tersebut sebagai

berikut: untuk mengeringkan ekstrak cair sebanyak 500 ml bisa membutukan

waktu lebih dari 20 jam. Untuk itu lebih disarankan ekstrak yang dikeringkan

dalam Freeze Dryer sudah dalam ekstrak kentalnya sehingga waktu

pengeringan akan lebih cepat sehingga biaya akan lebih murah. Kapasitas alat

tersebut mampu mengeringkan ekstrak sampai 6 liter sekaligus.

Proses pengeringan beku dengan alat freeze dryer ini berlangsung selama 18-

24 jam, karena proses yang panjang inilah membuat produk-produk bahan

alam ini menjadi lebih stabil dibandingkan dengan metode pengeringan yang

lain seperti pengeringan semprot atau yang dikenal dengan spray drying.

Pengeringan beku ini dapat meninggalkan kadar air sampai 1%, sehingga

produk bahan alam yang dikeringkan menjadi stabil dan sangat memenuhi

syarat untuk pembuatan sediaan farmasi dari bahan alam yang kadar airnya

harus kurang dari 10%.

pada prosesnya yang panjang ini sampel akan dibekukan terlebih dahulu, lalu

setelah itu dimasukkan kedalam alat freeze dryer yang akan diset suhu dan

tekanannya dibawah titik triple. dan akan terjadi proses sublimasi yaitu dari

padat menjadi gas. Penggunaan freeze drying ini sendiri juga telah banyak

diaplikasikan dalam pengeringan produk makanan, hasil dari pengeringan ini

tidak merubah tekstur dari produk itu sendiri dan cepat kembali kebentuk

awalnya dengan penambahan air.

Untuk proses pengeringan beku (freeze dryer), menurut Muchtadi (1992),

bahan yang dikeringkan terlebih dahulu dibekukan kemudian dilanjutkan

dengan pengeringan menggunakan tekanan rendah sehingga kandungan air

yang sudah menjadi es akan langsung menjadi uap, dikenal dengan istilah

sublimasi. Pengeringan menggunakan alat freeze dryer lebih baik

dibandingkan dengan oven karena kadar airnya lebih rendah. Pengeringan

menggunakan alat freeze dryer/pengering beku lebih aman terhadap resiko

terjadinya degradasi senyawa dalam ekstrak. Hal ini kemungkinan karena suhu

yang digunakan untuk mengeringkan ekstrak cukup rendah (Haryani, dkk.,

2012).

Fluidized Bed Dryer

Pengeringan hamparan terfluidisasi (Fluidized Bed Drying) adalah proses

pengeringan dengan memanfaatkan aliran udara panas dengan kecepatan

tertentu yang dilewatkan menembus hamparan bahan sehingga hamparan

bahan tersebut memiliki sifat seperti fluida.

Metode pengeringan fluidisasi digunakan untuk mempercepat proses

pengeringan dan mempertahankan mutu bahan kering. Pengeringan ini banyak

digunakan untuk pengeringan bahan berbentuk partikel atau butiran, baik

untuk industri kimia, pangan, keramik, farmasi, pertanian, polimer dan limbah.

Proses pengeringan dipercepat dengan cara meningkatkan kecepatan aliran

udara panas sampai bahan terfluidisasi. Dalam kondisi ini terjadi

penghembusan bahan sehingga memperbesar luas kontak pengeringan,

peningkatan koefisien perpindahan kalor konveksi, dan peningkatan laju difusi

uap air.

Kecepatan minimum fluidisasi adalah tingkat kecepatan aliran udara terendah

dimana bahan yang dikeringkan masih dapat terfluidisasi dengan baik,

sedangkan kecepatan udara maksimum adalah tingkat kecepatan tertinggi

dimana pada tingkat kecepatan ini bahan terhembus ke luar ruang pengering

Bagian-bagian mesin pengering sistem fluidisasi:

1. Kipas (Blower)

Kipas (Blower) berfungsi untuk menghasilkan aliran udara, yang akan

digunakan pada proses fluidisasi. Kipas juga berfungsi sebagai

penghembus udara panas ke dalam ruang pengering juga untuk

mengangkat bahan agar proses fluidisasi terjadi.

2. Elemen Pemanas (heater)

Elemen Pemanas (heater) berfungsi untuk memanaskan udara sehingga

kelembaban relatif udara pengering turun, dimana kalor yang dihasilkan

dibawa oleh aliran udara yang melewati elemen pemanas sehingga proses

penguapan air dari dalam bahan dapat berlangsung.

3. Plenum

Plenum dalam mesin pengering tipe fluidisasi merupakan saluran

pemasukan udara panas yang dihembuskan kipas ke ruang pengeringan.

Bagian saluran udara ini dapat berpengaruh terhadap kecepatan aliran

udara yang dialirkan, dimana arah aliran udara tersebut dibelokkan

menuju ke ruang pengering dengan bantuan sekat-sekat yang juga

berfungsi untuk membagi rata aliran udara tersebut.

4. Ruang Pengering.

Ruang pengering berfungsi sebagai tempat dimana bahan yang akan

dikeringkan ditempatkan. Perpindahan kalor dan massa uap air yang

paling optimal terjadi diruang ini.

5. Hopper.

Hopper berfungsi sebagai tempat memasukkan bahan yang akan

dikeringkan ke ruang pengering.

Mekanisme kerja:

Bahan yang akan dikeringkan dimasukkan secara konstan dan kontinyu

kedalam ruang pengering, kemudian didorong oleh udara panas yang

terkontrol dengan volume dan tekanan tertentu. Bahan yang telah kering

(karena bobotnya sudah lebih ringan) akan keluar dari ruang pengeringan

menuju siklon untuk ditangkap dan dipisahkan dari udara, namun bagi bahan

yang halus akan ditangkap oleh pulsejet bag filter.

Kelebihan pengering sistem fluidisasi:

Aliran bahan yang menyerupai fluida mengakibatkan bahan mengalir

secara kontinyu sehingga otomatis memudahkan operasinya.

Pencampuran atau pengadukan bahan menyebabkan kondisi bahan hampir

mendekati isothermal.

Sirkulasi bahan diantara dua fluidized bed membuatnya memungkinkan

untuk mengalirkan sejumlah besar kalor yang diperlukan ke dalam ruang

pengering yang besar.

Pengering tipe fluidisasi cocok untuk skala besar.

Laju perpindahan kalor dan laju perpindahan massa uap air antara udara

pengering dan bahan sangat tinggi dibandingkan dengan pengering metode

kontak yang lain.

Pindah kalor dengan menggunakan pengering tipe fluidisasi membutuhkan

area permukaan yang relatif kecil.

Sangat ideal untuk produk panas sensitif dan non-panas sensitive

Kekurangan pengering sistem fluidisasi:

Sulit untuk menggambarkan aliran dari udara panas yang dihembuskan ke

ruang pengering, dikarenakan simpangan yang besar dari aliran udara yang

masuk dan bahan terlewati oleh gelembung udara, menjadikan sistem

kontak/singgungan tidak efisien

Pencampuran atau pengadukan bahan padatan yang terus menerus pada

hamparan akan menyebabkan ketidakseragaman waktu diam bahan di

dalam ruang pengering, karena bahan terus menerus terkena hembusan

udara panas.

Tidak dapat mengolah bahan yang lengket atau berkadar air tinggi dan

abrasive.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam sistem Fluidized Bed Dryer adalah

pengaturan yang baik antara: tekanan udara, tingkat perpindahan panas dan

waktu pengeringan, sehingga tidak timbul benturan/gesekan bahan/material

pada saat proses pengeringan berlangsung. Untuk bahan yang lengket atau

berkadar air tinggi sangat beresiko mengaplikasikan sistem ini, situasi seperti

ini perlu dilakukan pengkondisian awal yaitu mencampurnya dengan

bahan/material keringnya terlebih dahulu, agar tidak menimbulkan masalah

pada unit siklon,demikian pula halnya untuk produk ahir yang halus dan

ringan, sangat perlu menggunakan pulse jet bag filter, dikarenakan siklon

penangkap produk umumnya tidak mampu berfungsi dengan baik, bahkan

dapat menimbulkan polusi udara. Penentuan dimensi ruang bakar, suhu yang

diaplikasikan serta volume dan tekanan udara sangat menentukan keberhasilan

proses pengeringan, sehingga perlu diketahui data pendukung untuk

merancang sistim ini diantaranya kadar air input, kadar air output, densiti

material, ukuran material, maksimum panas yang diizinkan, sifat fisika/kimia,

kapasitas output/input dan sebagainya (Rahmawati, dkk., 2010).

Vacum dryer

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.

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.

P(mutlak) = P(ukur) + P(atm)

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 diterapkan untuk pengeringan denagn

pemanasan selimut bejana dan pemakuman untuk mengeluarkan uap air.

Gambar 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.

Mesin vacum drying adalah mesin pengering dengan menggunakan teknologi

vacuum. Proses pengeringan produk diatur pada suhu yang dikehendaki,

disertai dengan proses vacuum untuk mempercepat pengeringan.Mesin

vacuum drying ini biasanya digunakan untuk produk yang dikeringkan harus

dengan suhu rendah, agar gizi tidak rusak.

Vacum drying ini bermanfaat untuk pengeringan sayur-sayuran dan produk

lainnya sesuai dengan keinginan Anda. Mesin ini digunakan untuk berbagai

keperluan, antara lain mengeringkan sayur-sayuran pada suhu tidak terlalu

tinggi, sehingga nilai gizi tidak hilang. Mesin ini juga bisa digunakan untuk

produk makanan

Prinsip kerja mesin ini adalah memanaskan produk pada suhu yang bisa diatur,

disertai dengan penyedotan (pemvakuman) uap air dari produk yang

dipanaskan tersebut (admin, 2010).

Pengeringan Gabungan

Pengeringan gabungan adalah pengeringan dengan energi smh dan bahan

bakar minyak atau biomass yang menggunakan konveksi paksa (udara panas

dikumpulkan dalam kolektor kemudian dihembus ke komoditi).

Latar belakang : karena Temperatur lingkungan hanya sekitar 33 °C,

sedangkan temperatur pengeringan untuk komoditi pertanian kebanyakan

berkisar 60-70°C

OKI Perlu ditingkatkan temperatur lingkungan dengan cara mengumpulkan

udara dalam suatu kolektor surya dan menghembuskannya ke komoditi.

(digunakan blower atau kipas angin). Contoh:

a. Alat pengering energi surya tipe lorong

terdiri atas kipas angin sentrifugal, pemanas udara (kolektor) dan

lorong pengering.

Kolektor dan lorong pengering dipasang paralel dan diatasnya ditutup

dengan plastik transparan.

Alat pengering dipasang dengan arah membujur utara-selatan dan

diletakkan diatas tanah.

Udara pengering yang dihasilkan dalarn kolektor dihcmbuskan ke

komoditi dengan kccepatan 400 - 900 m3/jam agar tercapai temperatur

pengeringan 40 - 600C.

b. Alat pengering energi surya-biomassa tipe lorong

Alat pengering tipe lorong diatas dimodifikasi menjadi alat pengering

energi surya dan biomass

Ruang pengering dan kolektor dipasang pada satu sumbu supaya

kehilangan tekanan udara menjadi lebih kecil. Kipas dengan tenaga

listrik 60 watt dapat berfungsi secara efisien, bahkan kipas arus scarab

32 watt dengan penggerak photovoltaik dapat dipakai pada sistem

tersebut

Alat pengering tersebut dipasang diatas struktur kayu dan disangga

dengan batako setinggi 60 cm dari tanah.

Pada alat pengering yang dimodifikasi ini dilengkapi dengan tungku

biomass din alat penukar panas yang terbuat dari plat baja, agar pada

waktu hujan atau malam hari masih dapat dilakukan operasi

pengeringan.

c. Alat pengering rumah asap

Alat ini terdiri atas : plat pemanas matahari yang dihubungkan dengan

ruang pengering. Di dalam ruang pengering yang berbentuk rumah

yang pada bagian atasnya terdapat penggantung komoditas.

Sebagian dari udara buang dikembalikan ke plat pemanas sehingga

temperatur kembali dapat dinaikkan menjadi 45 - 60°C. Untuk

mengurangi ketergantungan pada kondisi cuaca, alat ini dilengkapi

dengan tungku biomass yang dipasang dibawah rumah asap.

d. Unit prosesing kakao/rumah pengering surya.

Atap seluas 100 m2 dan berfungsi juga sebagai kolektor matahari.

Udara masuk ke kolektor sehingga menjadi panas. Dengan

menggunakan kipas angin (blower), udara panas tersebut kemudian

"ditarik" dan dihembus ke tempat pengering. Pemasangan atap dibuat

dengan kemiringan 10°C pada arah utara-selatan.

Rumah pengering ini dirancang untuk memeroses 2-3 ton biji kakao

basah, menggunakan 4 buah blower aksial.

Unit ini mampu berfungsi dengan efektif. Satu siklus pengolahan

berlangsung selama 5 hari. Dengan pengoperasian tungku pada malam

hari, waktu pengeringan lebih singkat yaitu sekitar 36-44 jam.

BAB III

KESIMPULAN

1. Pengeringan adalah pemisahan sejumlah kecil air dari suatu bahan sehingga

mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah

yang dapat diterima, menggunakan panas.

2. Kriteria pemilihan alat pengering adalah sifat bahan yamg dikeringkan, keadaan

bahan yang dikeringkan, sifat cairan yang ada dalam bahan, cara pengoperasianya

kontinu atau batch, dan banyaknya bahan yang akan dikeringkan.

3. Faktor- faktor yang mempengaruhi pengeringan adalah luas Permukaan, perbedaan

suhu dan udara sekitar, kecepatan aliran udara, tekanan udara dan kelembapan udara.

4.    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 bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang

terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini

akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan

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 bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan

tergantung pada bahan yang di keringkan dan cara pemanasan yang digunakan.

5. Jenis-jenis dryer adalah tray dryer, rotary dryer, spray dryer, freeze dryer, fluidized

bed dryer, vacum dryer dan pengeringan gabungan.

6.    Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai

berikut: Air bergerak melalui tekanan kapiler, Penarikan air disebabkan oleh

perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian bahan, Penarikan air ke permukaan

bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan permukaan komponen padatan

dari bahan, Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan

uap.

 

DAFTAR PUSTAKA

http://anekamesin.com/produk mesin/mesin-lain/spray-dryer.html.

http://westryantindaon.blogspot.com/2013/07/pengeringan.html