spray dryer.docx

of 30 /30
I. TUJUAN a. Pembelajaran Umum Mahasiswa mengenal karakteristik pengeringan hambur Mampu mengoperasikan alat pengeringan hambur skala laboratorium yang dioperasikan secara batch sesuai prosedur operasi standar. b. Pembelajaran Khusus Memisahkan solute dalam larutan tersuspensi dari pelarutnya, hingga diperoleh produk serbuk susu yang memenuhi syarat preservasi Menghitung laju penguapan air untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi dengan laju pemanasan tetap Menghitung % perolehan produk untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi, dengan laju pemanasan tetap Mengevaluasi kinerja alat ‘spray dryer’ (jumlah air maksimum yang dapat diuapkan oleh sistem per jam) dengan memvariasikan konsentrasi padatan dalam umpan dengan laju pemanasan tetap Menghitung efisiensi alat pemanasan ‘spray dryerII. DASAR TEORI Spray dryer pada umumnya merupakan pengering untuk memisahkan zat padat dari pelarutnya (biasanya air), sehingga kandungan air yang tersisa di dalam zat padat mencapai suatu nilai rendah yang dapat diterima. Teknologi ini sangat ideal digunakan jika produk akhir harus memenuhi standar kualitas yang spesifik,

Author: nismar09

Post on 31-Jan-2016

250 views

Category:

Documents


4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

I. TUJUAN a. Pembelajaran Umum Mahasiswa mengenal karakteristik pengeringan hambur Mampu mengoperasikan alat pengeringan hambur skala laboratorium yang dioperasikan secara batch sesuai prosedur operasi standar.b. Pembelajaran Khusus Memisahkan solute dalam larutan tersuspensi dari pelarutnya, hingga diperoleh produk serbuk susu yang memenuhi syarat preservasi Menghitung laju penguapan air untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi dengan laju pemanasan tetap Menghitung % perolehan produk untuk konsentrasi padatan dalam umpan bervariasi, dengan laju pemanasan tetap Mengevaluasi kinerja alat spray dryer (jumlah air maksimum yang dapat diuapkan oleh sistem per jam) dengan memvariasikan konsentrasi padatan dalam umpan dengan laju pemanasan tetap Menghitung efisiensi alat pemanasan spray dryer

II. DASAR TEORISpray dryer pada umumnya merupakan pengering untuk memisahkan zat padat dari pelarutnya (biasanya air), sehingga kandungan air yang tersisa di dalam zat padat mencapai suatu nilai rendah yang dapat diterima.Teknologi ini sangat ideal digunakan jika produk akhir harus memenuhi standar kualitas yang spesifik, seperti distribusi ukuran partikel (misalnya katalis), kandungan kelembaban residual, massa jenis curah (bulk density), serta morfologi partikel.Proses pengeringan dengan spray dryer pada umumnya dilakukan terhadap produk pangan dan farmasi yang berupa larutan suspensi atau pasta yang memenuhi kriteria sebagai berikut:(1) Bahan sensitif terhadap panas atau akan mengalami kerusakan pada temperatur tinggi dan kontak dengan pemanas dalam waktu relatif panjang(2) Larutan mengandung partikel-partikel halus

Sebagai media pemanas biasanya digunakan udara panas, tetapi jika pelarut yang digunakan bersifat mudah terbakar, seperti alkohol, atau umpan berupa bahan yang sensitif terhadap oksigen, maka digunakan nitrogen sebagai pemanas.Untuk memberikan kontak yang efektif antara larutan pekat dengan udara panas, larutan dikabutkan hingga membentuk butiran halus berukuran sekitar 50 mikron dengan luas permukaan 120 m2/liter. Operasi pengkabutan dilakukan melalui nozel (gambar 1.1) atau dibantu oleh alat cakram, yang pada umumnya berdiameter 50-350 mm, yang berputar dengan kecepatan tinggi disesuaikan dengan produk yang dihamburkan. Media pemanas mengalir searah (cocurrent) dengan cairan umpan, ataupun berlawanan arah. Aliran searah memberikan waktu tinggal partikel dalam drying chamber yang cukup singkat dan siklon beroperasi secara efisien, sedangkan aliran media pengering berlawanan arah akan memperpanjang waktu tinggal, dan biasanya sistem dilengkapi dengan unggun terfluidisasi.Butiran halus yang berkontak dengan aliran media panas akan kehilangan kandungan pelarutnya (pada permukaan partikel) dengan cepat, menghasilkan butiran yang bersifat dapat mengalir bebas, tetapi tetap tersuspensi di dalam media pengering (dalam drying chamber). Gambar 1 Nozel untuk pengkabutan umpanKemudian serbuk kering dipisahkan dari udara lembap di dalam siklon yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal menyebabkan kenaikan kecepatan campuran udara/uap air-serbuk yang masuk ke sistem siklon.

Partikel serbuk yang lebih berat terkumpul di dinding siklon dan jatuh ke bejana penampung. Pengeringan dengan spray dryer terjadi pada tekanan atmosfer, dengan udara pengering yang dipanaskan pada temperatur tinggi, sekitar 150-175oC. Hal ini membutuhkan bahan bakar yang cukup besar, ditambah lagi tidak dimungkinkan adanya regenerasi energi dari fasa uap. Dengan demikian, biasanya operasi pengeringan dengan spray dryer dikombinasikan dengan evaporasi, untuk memekatkan larutan umpan, karena: Ekonomi operasi (evaporasi lebih murah) Meningkatkan kapasitas (jumlah air terevaporasi konstan) Meningkatkan ukuran partikel ( setiap partikel mengandung lebih banyak padatan) Meningkatkan massa jenis partikel (menurunkan ukuran vakuola) Pemisahan serbuk lebih efisien (sebanding dengan peningkatan massa jenis) Meningkatkan dispersibilitas produk (penurunan luas permukaan) Karena evaporasi terjadi pada tekanan vakum dan temperatur rendah (sekitar 65o C pada efek pertama), maka kebutuhan energi relatif kecil. Kinerja spray dryer dinyatakan dalam jumlah air maksimum yang dapat diuapkan oleh sistem per jam.Neraca massa padatanMassa padatan dalam umpan masuk = Massa padatan dalam larutan tak teruapkan + massa produk (serbuk kering)Persen perolehan produkPersen perolehan produk adalah rasio antara massa produk kering terhadap padatan yang terkandung di dalam umpan, sesuai persamaan:% perolehan = ( massa produk / massa padatan dalam umpan teruapkan ) x 100%Massa produk : produk yang terkumpul di dalam siklon dan penampungMassa padatan dalam umpan = (vol umpan awal vol sisa umpan vol umpan dlm penampung vol umpan dlm perpipaan) x (massa padatan/vol lart. umpan awal)Penukaran Panas (heat exchange)Proses penukaran massa dan panas antara butiran umpan dengan udara pemanas ditunjukkan pada gambar 2 berikut:

Gambar 2 Mekanisme penukaran panas butiran dengan udara panasPelarut akan menguap dengan mengambil energi yang dilepaskan oleh udara panas (dan kering).

Evaluasi Data terukur

Massa air masuk ke dryerMW1 = VW1 * W1 / (kg/s)Massa air keluar dari dryerMW2 = VW2 * W2 / (kg/s)Massa air teruapkanMEW = MW1 MW2(kg/s)Specific evaporative capacityEC = MEW * 3600 / VDC(kg EW/m3h)Laju alir udaraMA = MEW / (x2 x1) (kg/s)Konsumsi energi untuk pemanasan udaraQA = MA * (hA1 hA0) (kW)Drying air specific consumption mA = 1 / (x2 x1) (kg d.a./kg EW) (kg d.a./kg EW)

Keterangan:Massa cairan teruapkanM1 (kg/h) Dried liquid concentration (dry mass) DM1 (%) Kadar air dalam serbuk W2 (%) Temperatur udara luar tA0 (C) Kelembaban spesifik udara luar x0 = x1 (kg/kg dry air) Temperatur udara pemanas masuk tA1 Temperatur udara keluar tA2 (C) Kapasitas evaporatif spesifik nyata ECR (kg/m3h) (Real value of the specific evaporative capacity) Note: density air dan udara diambil dari tabel, enthalpy, specific moistures dan wet bulb temperature diambil dari diagram Mollier h x udara basah (psychrometrics chart).

Nilai T, E dan EC plot pada diagram tergantung pada tA1.

Gambar 3 Pembacaan Diagram Mollier

Berikut ini adalah seperangkat alat spray dryer beserta bagian-bagiannya:

Gambar 4 Seperangkat alat spray dryer beserta bagiannya

III. PERCOBAAN3.1 Alat dan Bahan

solution

Gambar 5 Skema peralatan spray dryer(1) Seperangkat alat pengering hambur (lihat gambar)(2) Pompa dosing(3) Neraca teknis(4) Neraca analitis(5) Stop watch(6) Anemometer(7) Gelas kimia 1000 ml(8) Gelas ukur 100 ml(9) Spatula (10) Cawan(11) Kaca arloji (12) Mikroskop(13) Oven(14) Susu bubuk yang dilarutkan dalam aquades

3.2 Langkah Kerja Persiapan alat

Pembuatan larutan:Buat larutan dari susu serbuk, (20% w/v dan 30% w/v) masing-masing dengan volume 100 ml Proses Pengeringan dengan spray dryer

IV. DATA PENGAMATAN

Berat produk kosong218,9 gram

Berat tak teruapkan kosong176,9 gram

Berat cyclone kosong900 gram

Berat chamber kosong1080 gram

Berat pikno kosong17,96 gram

Laju Udara 14 km/jam = 3,89 m/s

Diameter Penampang4,7 cm = 0,047 m

Tabel 1. Berat alat spray dryer kosongVariasi 1 : Konsentrasi 20%Variasi 2: Konsentrasi 10%Berat susu bubuk= 20 gramBerat susu bubuk = 10 gramVolume larutan= 100 mLVolume larutan= 100 mLVariasi 1Variasi 2

Berat produk + isi219,26 gram219,2 gram

Berat tak teruapkan + isi188,31 gram191,55 gram

Berat cyclone + isi907 gram904 gram

Berat chamber + isi1090 gram1090 gram

Sisa larutan susu59,5 ml37 ml

Tabel 2. Berat alat spray dryer dengan variasi konsentrasiVariasi 1Waktu (detik))Temperatur Control (C)

Temperatur Silinder (C)

016254

3016353

6016350

9016349

12016248

15016448

18016349

21016351

24016450

27016451

30016252

33016453

36016554

39016554

*42016354

45016353

48016252

51016252

54016352

57016452

60016352

63016452

66016453

69016353

72016354

75016354

78016254

81016255

84016355

87016156

90016356

93016455

96016456

99016257

102016457

105016457

108016457

111016457

114016663

Tabel 3. Hasil percobaan spray dryer variasi 1Variasi 2Waktu (detik)Temperatur Control (C)

Temperatur Silinder (C)

016574

3016463

6016554

9016548

12016648

15016546

18016548

21016458

24016462

27016662

30016456

33016560

36016565

39016467

*42016668

45016570

48016671

51016663

54016768

57016671

60016572

63016474

66016475

69016375

72016470

75016465

78016667

81016672

Tabel 4. Hasil percobaan spray dryer variasi 2

Keterangan:*) Dilakukan perubahan skala pompa aliran umpan dari 2 menjadi 3

V. PEMBAHASANOleh Alda Inesya Putri (131411031)Proses pengeringan adalah pemisahan cairan dari suatu bahan padat yang lembab dengan cara menguapkan cairan tersebut dan membuang uap yang terbentuk. Proses pengeringan memerlukan panas untuk menguapkan kandungan air pada bahan, oleh karena itu proses ini disebut pengeringan termal. Setiap pengeringan termal ditandai oleh adanya perpindahan panas dan massa yang berlangsung bersamaan. Salah satu metode proses pengeringan adalah dengan menggunakan metode spray dryer atau pengering hambur. Keuntungan penggunaan metode spray dryer adalah dapat menghasilkan produk yang bermutu tinggi, tingkat kerusakan gizi rendah serta perubahan warna, bau dan rasa dapat diminimalisasi. Pengeringan dengan spray dryer terjadi pada tekanan atmosfer, dengan udara pengering yang dipanaskan pada temperature tinggi, sekitar 150-175oC. Hal ini membutuhkan bahan bakar yang cukup besar, ditambah lagi tidak dimungkinkan adanya regenerasi energy dari fasa uap. Dengan demikian, operasi pengeringan dengan spray dryer dikombinasikan dengan evaporasi. Karena evaporasi terjadi pada tekanan vakum dan temperature rendah, maka kebutuhan energi relative kecil.Dalam praktikum kali ini, praktikan melakukan suatu proses pengeringan pada susu bubuk yang dilarutkan dalam aquades dengan konsentrasi yang di variasikan. Variasi yang dilakukan adalah konsentrasi dengan 10% dan 20%. Praktikan melakukan proses pengeringan dengan menggunakan udara kering dan dijaga suhu operasinya pada kisaran 170 oC (set point). Selain itu suhu operasi pada tempat proses dijaga pada rentang 60 75oC. Pada proses pengeringan, hasil yang didapatkan ada yang belum cukup memuaskan. Berdasarkan praktikum diperoleh hasil seperti berikut:Variasi I (Konsentrasi 20%)Variasi II (Konsentrasi 10%)

Laju penguapan pelarut0,0499 10-3 kg/s0,0776 10-3 kg/s

Q penguapan pelarut0,11444 kJ/s0,17797 kJ/s

Efisiensi14,42 %28,20 %

Yield86,8 %143 %

Pada variasi pertama, hasil pengeringan dari larutan susu yang dihasilkan cukup tinggi dengan yield yang dihasilkan 86,8%. Namun efisiensi yang didapatkan hanya 14,42 %. Seharusnya efisiensi pada variasi pertama lebih besar dibandingkan dengan variasi kedua secara teoritis. Tapi kenyataannya tidak karena banyak faktor yang tidak terkendalikan dengan baik. Sedangkan variasi kedua diperoleh yield sebesar 143% dan efisiensi 28,20%. Hal demikian bisa terjadi karena pada variasi kedua saat terjadinya kenaikan skala dari 2 menjadi 3, larutan susu yang seharusnya keluar dari nozzle berbentuk seperti serbuk namun yang terjadi yang keluar berbentuk larutan sehingga menempel pada dinding chamber. Dan masih tersisa larutan susu di dalam selang jadi volume yang dimasukkan bertambah. Kondisi alat pada saat praktikum terjadi kerusakan sehingga tidak berfungsi dengan baik. Terjadi kemacetan (penyumbatan) pada selang akibatnya proses pengeringan pun kurang maksimal. Konsentrasi bahan juga mempengaruhi pengeringan bahan cair. Semakin tinggi konsentrasi bahan maka kadar air akan semakin rendah sedangkan rendemen yang dihasilkan akan semakin tinggi dan sebaliknya, semakin rendah konsentrasi larutan maka kadar air akan semakin tinggi sedangkan rendemen yang dihasilkan akan semakin sedikit.Pada variasi kedua tidak dilakukan pemanasan dengan maksimal hanya dengan waktu mencapai 810 detik. Jadi variasi satu hanya diambil datanya hingga 810 detik agar dapat dibandingkan. Saat detik ke 420 terjadi perubahan skala pompa aliran dari 2 menjadi 3 karena saat praktikum dengan skala awal 2, larutan susu tidak langsung masuk dan keluar dari nozzle sehingga dinaikkan skala pompanya agar aliran pada larutan susu menjadi naik.Bila telah diketahui konsentrasi bahan yang tepat maka hasil pengeringan pun akan lebih optimal. Maka optimalisasi spray dryer ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya :1. tingkat viskositas larutan bahan (kental/encer), 2. jenis bahan, 3. suhu input dan output spray dryer,4. kecepatan aliran bahan. Oleh Heryudion Kunto Wicaksono (131411040)Pada praktikum kali ini adalah mengenai pengeringan. Alat pengeringan yang digunakan adalah spray dryer. Spray dryer digunakan untuk memmisahkan zat yang padat yang terlarut dari pelarutnya, sehingga kandungan pelarutnya memiliki suatu nilai yang rendah. Penggunaan ini biasanya digunakan pada pembuatan susu bubuk.Praktikum kali ini digunakan susu bubuk yang dilarutkan dalam air. Untuk membandingkan data yang diperoleh digunakan variasi konsentrasi pada praktikum ini sehingga dapat mengetahui kondisi operasi yang lebih menguntungkan.Berdasarkan pada data yang diperoleh, laju penguapan air pada percobaan pertama dengan konsentrasi 20% padatan diperoleh sebesar 0,0499 10-3kg/s sedangkan pada percobaan kedua dengan konsentrasi 10% padatan diperoleh laju penguapan sebesar 0,0776 10-3 kg/s. Dari kedua data tersebut dapat disimpulkan bahwa laju penguapan pelarut(air) lebih besar pada percobaan kedua dikarenakan air yang terkandung dalam suatu larutan sangat banyak. Sehingga karena laju penguapan pelarut lebih besar maka energi yang dibutuhkan untuk menguapkan pelarut akan semakin besar. Terbukti dari hasil percobaan ini panas penguapan pelarut pada percobaan konsentrasi 20% sebesar 0,11444 kJ/s sedangkan pada percobaan konsentrasi 10% sebesar 0,17797 kJ/s.Berdasarkan pada persen perolehan produk, pada konsentrasi 20% padaran memiliki persen perolehan sebesar 86,8% sedangkan pada konsentrasi 10% padatan sebesar 143%. Dilihat dari hasilnya, semakin kecil konsentrasinya maka semakin besar persen perolehan yang didapat. Namun jika dibandingkan dengan teori semakin besar konsentrasi suatu padatan makan akan semakin besar persen perolehannya. Hal ini terjadi dikarenakan adanya gumpalan yang terjadi pada drying chamber. Namun pada kondisi konsentrasi 10% hasilnya melebihi 100%. Hal ini diakibatkan munculnya gumpalan pada drying chamber diakibatkan proses pemanasan yang tidak sempurna sehingga lebih banyak susu yang terbuang dan tidak menjadi bubuk. Susu yang menempel pada drying chamber ini selanjutnya akan mengering sehingga mempengaruhi berat dari produk. Seharusnya produk berupa bubuk yang halus bukan produk yang menggumpal. Selain itu pula persen perolehan diperngaruhi efisiensi proses. Efisiensi proses ini berkaitan dengan kondisi operasi. Dilihat dari hasil percobaan, efisiensi proses pada konsentrasi 10% lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi 20%. Hasil ini dipengaruhi oleh temperature udara masuk dan temperature udara keluar. Hasil tersebut akan mempengaruhi hasil laju penguapan pelarut, konsumsi panas yang dibutuhkan, dan persen perolehan. Jadi untuk membandingkan pengaruh konsentrasi pada kondisi ini tidak signifikan karena kondisi operasi yang berbeda.Sehingga dapat disimpulkan faktor yang mempengaruhi produk yang didapat adalah perbedaan suhu inlet dan outlet produk, suhu udara pengering, konsentrasi padatan. Keuntungan dari penggunaan spray dryer produk yang dihasilkan memiliki ukuran yang halus, operasi sangat fleksibel dan mudah, waktu respon sangat cepat. Kekurangannya efisiensi termal yang buruk, membutuhkan bahan bakar yang cukup besar untuk pemanasan dan hanya dapat digunakan pada cairan dengan kekentalan tertentu.

Oleh Rizki Abi Karomi (131411048)Pada praktikum ini dilakukan pengeringan hambur (spray drying) pada larutan susu. Pengeringan hambur bertujuan untuk memisahkan sebuah padatan dari pelarutnya. Pada praktikum ini susu bubuk merupakan bahan padatan yang akan dipisahkan dari pelarutnya yaitu air. Konsep pengeringan hambur pada alat spray dryer adalah mengkontakan larutan yang dikabutkan oleh nozzle dengan udara panas sehingga terjadi penguapan pelarutnya yang kemudian dipisahkan antara padatan yang terbentuk dengan uap air menggunakan cyclone dan pompa vacuum. Pada praktikum ini dilakukan dua percobaan dengan variasi konsentrasi larutan yaitu 20% dan 10%. Pertama suhu pemanas di set pada 170 dan suhu udara panas di set pada 75oC. tetapi pada percobaan pertama kondisi optimum udara panas tidak mencapai suhu 75oC tetapi hanya mencapai 66oC. hal ini dimungkinkan karena adanya kebocoran pada sambungan antara drying chamber dengan cyclone sehingga terdapat udara yang keluar melalui sambungan dan menyebabkan suhu udara tidak bisa meningkat lagi sedangkan waktu pemanasan sudah cukup lama. Kemudian larutan umpan dialirkan ke drying chamber dengan pompa peristaltic dan dilakukan pada skala pompa 2. Larutan umpan yang masuk dikabutkan dengan noozle yang terpasang. Nozzle berfungsi untuk mengkabutkan larutan sehingga memperbesar luas permukaan kontak dengan udara panas. Semakin luas permukaan kontak ini meningkatkan efisiensi penguapan pelarut sehingga larutan lebih mudah dipisahkan dari pelarutnya dan padatan terbentuk menjadi serbuk serbuk halus. Pada variasi 1 ini didapat yield padatan sebesar 86.8%, efisiensi pemanasan 14.46%, laju penguapan sebesar 0,0499 10-3 kg/s dan nilai Q penguapan pelarut sebesar 0,11444 kJ/s.Kemudian dilakukan percobaan kedua dengan konsentrasi larutan 10%. Pada percobaan kedua dengan konsentrasi 10% diperoleh yield sebesar 143%, efisiensi penguapan sebesar 28.20%, laju penguapan sebesar 0,0776 10-3 kg/s dan nilai Q penguapan pelarut sebesar0,17797 kJ/s. Peroleha yield pada percobaan ini seharusnya tidak lebih dari 100%, hal ini disebabkan karena terdapatnya banyak produk padatan sisa yang kering didalam drying chamber dan cyclone sehingga menyebabkan perbedaan yang cukup besar pada saat menimbang drying chamber dan cyclone. Jika dibandingkan denga percobaan pertama terlihat perbedaan pada efisiensi penguapan air. Hal ini menunjukan bahwa kondisi pada percobaan kedua lebih optimum dibandingkan percobaan kedua sehingga nilai laju penguapan pelarutpun lebih tinggi yang menyebabkan penguapan pelarut lebih cepat dibandingkan percobaan pertama. Nilai kalor pada pelarutpun lebih tinggi karena suhu yang dapat dicapai oleh udara lebih tinggi dibandingkan percobaan pertama. Pada kedua percobaan dilakukan perlakuan yang sama pada laju alir. Pada menit ke 7 dilakukan peubahan skala pompa peristatik karena larutan sulit mengalir kedalam nozzle sehingga menyebabkan tidak efisiennya proses pengeringan.Hal tersebut menunjukan bahwa pengeringan hambur dipengaruhi oleh suhu, laju alir umpan dan laju alir udara panas serta konsentrasi larutan. Jika laju alir umpan semakin cepat maka proses tidak akan efisien dan menyebabkan banyaknya pelarut dari larutan susu yang tidak teruapkan. Konsentrasi larutanpun berpengaruh pada produk yang dihasilkan. Seharusnya semakin tinggi konsentrasi larutan maka semakin tinggi laju penguapannya serta produk yang dihasilkan pun lebih banyak dan butiran akan semakin besar ukurannya, sedangkan untuk konsentrasi rendah maka butiran akan lebih halus dan produk akan semakin sedikit karena pelarut lebih banyak dibandingkan dengan padatan terlarutnya

Oleh Siti Zulfamaria (131411062)Pada praktikum spray dryer praktikan membuat 2 variasi larutan susu 20% dan 10%. Pengoprasian alat dilakukan secara batch sesuai prosedur, dengan temperature control di set pada suhu 170 dan suhu silinder 75. Kecepatan udara diukur menggunakan anemometer. Temperature dan kecepatan udara bernilai fluktiatif, hal ini karena kecepatan udara dari fan yang tidak konstan serta dapat terjadi karena spray nozzle larutan tidak menyemprot larutan secara konstan. Ketika nozel menyemprot, panas yang digunakan untuk menguapkan pelarut susu sehingga suhu yang terba capada display menurun. Saat nozel tidak menyemprot terjadi clogging suhu pada display akan naik mengakibatkan nilai fluktiatif.Untuk memberikan kontak yang efektif antara antara larutan pekat dengan udara panas, larutan dikabutkan hingga membentuk butiran halus. Operasi pengkabutan dilakukan oleh nozzel. Setelah suhu operasi mencapai set point sekitar 2 jam dialirkan larutan susu. Udara panas mengalir searah dengan cairan umpan, pada 20% laju alir udara(54) 7.277gr/s dan pada 10% laju alir udara(74) 6,863 gram. Aliran yang searah menghasilkan waktu tinggal partikel dalam drying chamber yang singkat dan cyclone beroperasi effisien. Butiran umpan yang berkontak dengan udara panasakan kehilangan kandungan airnya di dalam drying chamber, umpan yang tidak teruapkan akan jatuh kedalam penampung dibawah drying chamber. Hasil yang tidak teruapkan konsentrasi 20% sebanyak 11,41 gram dan 10% sebanyak 14,65 gram. Dan serbuk produk yang ada dalam penampung di bawah cyclone dan pada dinding cyclone itu sendiri, Hasil produk susu bubuk yang dihasilkan pada konsentrasi 20% sebanyak 17,36 gram danpada 10% sebanyak 14,3 gram.Dari hasil yang didapat produk susu 10% lebih banyak dari 20% ,ditinjau dari effisisensi penguapan pada konsentrasi 10% dua kali lebih besar dari 20% karena kinerja nozzle saat spray larutan susu lebih stabil sehingga produk dihasilkan lebih banyak. Sementara dengan konsep neraca massa dan neraca energy hal ini tidak mungkin, karena pada 10% output yang dihasilkan lebih besar dari input. Dan perlakuan pada kedua produk berbeda, hal ini akibat praktikan melihat pada konsentrasi 20% banyak sisa larutansusu yang tidak tersedot ke nozzle karena pompa persitaltik tidak dapat memompa sisa larutan susu, untuk memaksimalkan pratikan mengangkat selang penampung larutan susu awal sehingga larutan susu dapat mengalir alhasil susu yang teruapkan mencapai 70% (sisa larutan susu 37ml). Yield produk pada 20% adalah 86,8% dan pada produk 10% adalah 143% perolehan yield 10% lebihbesardari 100% diakibatkan hasil produk susu lebih banyak dari sisa-sisa proses sebelumnya, pembersihan alat tidak maksimal.Secara teoritis semakin besar konsentrasi padatan dalam umpan, perolehan produk hasil pengeringan akan semakin besar pula. Sama seperti penjelasan laju penguapan air, penyimpangan dalam hal ini sama-sama dapat disebabkan karena suhu yang digunakan pada run untuk konsentrasi10% lebih besar (optimum) dibandingkan pada run untuk konsentrasi 20%. Suhu optimum yang dilakukan pada percobaan akan berimbas pada jumlah produk yang dihasilkanakan lebih banyak. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi operasi ini yaitu suhu control, suhu cyclone, konsentrasi umpan, waktu serta kecepatan dan laju udara pemanas yang dikontakkan.

VI.

VII. KESIMPULAN DAN SARANKESIMPULANHal-hal yang diperoleh dari praktikum ini Spray Dryer yaitu,Laju penguapan pelarut0,0499 10-3kg/s0,0776 10-3 kg/s

Q penguapan pelarut0,11444 kJ/s0,17797 kJ/s

Efisiensi14,42 %28,20 %

Yield86,8 %144 %

Faktor yang mempengaruhi adalah temperature udara masuk dan udara keluar dan laju alir umpan Keuntungan penggunaan spray dryer adalah produk yang dihasillkan memiliki ukuran yang halus dan waktu responnya sangat cepat. Terlihat ketika larutan di-spray langsung terbentuk padatan.

SARANSaran untuk praktikum selanjutnya, sebaiknya alat terus dirawat karena pada saat praktikum, pompa sentrifugal dengan skala 2 ataupun 3 terkadang tidak mempompa sehingga cairan tidak keluar di drying chamber. Sehingga proses pengeringan tidak maksimal.

DAFTAR PUSTAKALintang, Ninik. Jobsheet Praktikum:Pengeringan Hambur (Spray Drying). Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.Geankoplis,C.J., Transport Processes and Unit Operation, 3rd ed, 1993, Prentice Hall

LAMPIRAN

Variasi 1: Konsentrasi 20% Laju alir udara

Konsumsi energi untuk pemanasan udara

Laju penguapan pelarut (air)

Q penguapan pelarut

Efisiensi

Yield =

Variasi 2 : Konsentrasi 10% Laju alir udara

Konsumsi energi untuk pemanasan udara

Laju penguapan pelarut (air)

Q penguapan pelarut

Efisiensi

Yield =