PENGERINGAN

TUGAS OTK II KELOMPOK 1Ade indra affandi (2013437087)ahmad sumarno (2013437094)apryanti masniary (2013437097)dien nimas octaviabri (2013437105)eka purnama sari (2013437106)enggereini (2011430041)rizky riansyah (2013437129)sarah silvania (2013437131)FILTRASIPEMICU IVfiltrasiFiltrasi adalah pemisahan bahan secara mekanis berdasarkan ukuran partikelnya yang berbeda-beda. Filtrasi diterapkan untuk memisahkan bahan padat dari cairan atau gas, misalnya untuk mendapatkan suatu fraksi padat yang diinginkan atau untuk membuang fraksi padat yang tidak dikehendaki.

filtrasiDaya filtrasi (jumlah cairan atau gas yang menerobos satuan waktu) dipengaruhi oleh:Luas Permukaan FilterJumlah filtrat per satuan waktu berbanding langsung dengan luas permukaan media filter. Semakin besar luas media tersebut, semakin besar pula daya filtrasinya.Beda Tekanan Antara Kedua Sisi Media FilterBeda tekanan adalah gaya pendorong setiap proses filtrasi. Secara teoritis, daya filtrasi sebanding dengan beda tekanan.filtrasiGaya pendorong dapat ditimbulkan oleh:tekanan hidrostatiktekanan lebih (filtrasi tekanan)tekanan rendah (filtrasi vakum)gaya sentrifugal

filtrasiTahanan Media FilterMedia filter yang berpori memiliki banyak saluran (kapiler, pori-pori). Tahanan media terhadap aliran yang menembusnya semakin kecil jika diameter kapiler semakin besar, yang berarti jumlah kapiler per satuan luas semakin sedikit. Tahanan media juga semakin kecil jika kapiler semakin pendek. Ini berarti bahwa semakin tipis dan kasar media filter itu, semakin besar daya filtrasinya.filtrasiViskositas CairanSemakin kecil viskositas cairan, semakin besar daya filtrasinya. Viskositas dapat dikurangi dengan meningkatkan suhu, namun sering mengakibatkan penggembungan (swelling) media filter, terjadinya proses korosi yang lebih cepat atau pelarutan kembali kristal-kristal.Penanganan Cake (ampas) pada Proses Filtrasi

Zat padat yang sangat halus, dapat membentuk ampas yang rapat dan impermeabel (tak-tembus fluida), yang dapat menyumbat medium filtrasi. Untuk itu dilakukan penambahan bahan penolong filtrasi (filter aid), seperti tanah diatom, silica, perlit, selulosa kayuu yang dimurnikan, atau bahanbahan padat yang lain yang tidak bereaksi. Penambahan itu dilakukan terhadap bubur umpan sebelum difiltrasi. Penambahan bahan pebolong filtrasi ini (filter aid) dapat membantu memperlancar proses filtrasi serta mempertinggi umur dari medium filter dan dapat menghilangkan zaat warna dan bau yang terdapat dalam cairan. Cara lain dalam penggunaan bahan penolong filtrasi adalah dengan cara membuat lapisan pendahuluan, yaitu mengendapkan suatu lapisan bahanpenolong filtrasi itu terlebih dahulu di atas medium filter sebelum melakukan filtrasi. Penggunaan lapisan pendahuluan ini biasanya dapat mencegah pembuntuan medium filter dan menghasilkan filtrat yang jernih.

Penanganan Cake (ampas) pada Proses Filtrasi

Pada umumnya, penerapan teknologi filtrasi pada industri kimia telah banyak mengalami modifikasi. Modifikasi ini terutama dilakukan untuk memperbaiki sifat dan karakteristik fisika dan kimiawi cake yang terakumulasi pada medium filter. Padatan cake umumnya dipisahkan dari medium filter dengan penambahan aditif tertentu. Padatan cake akan membentuk ageregat yang semakin lama semakin besar sehingga mudah dilepas dari medium filternya. Padatan lain yang biasa ditambahkan adalah filter aid. Tanpa filter aid akumulasi cake pada medium filter akan sangat sedikit karena terbawa aliran cross flow yang besar.

Kriteria Pemilihan Alat dipengaruhi oleh :Jenis CampuranJumlah bahan yang lolos dan tertahanTekanan filtrasiJenis OperasiPencucianSifat bahan yang difiltrasiSifat filtrasi

Alat FiltrasiFilter PasirFilter KelongsongFilter SpiralFilter pelatFilter HisapPress FilterFilter PutarSentrifugal Filtrasi

PENGERINGANDEFINISIPengeringan merupakan metode pengawetan dengan cara pengurangan kadar air dari bahan sehingga daya simpan dapat diperpanjangPerpanjangan daya simpan terjadi karena aktivitas m.o. dan enzim menurun sebagai akibat jumlah air yang dibutuhkan untuk aktivitasnya tidak cukup Proses pengeringan bukan merupakan proses sterilisasiProduk yang sudah dikeringkan harus dijaga supaya kadar airnya tetap rendahTUJUAN PENGERINGANPengawetanMengurangi volume dan berat produk: transportasi dan penyimpananPenganekaragaman produk seperti breakfast cereal, minuman instanPRINSIP PENGERINGANPengeringan terdiri dari pindah panas dan difusi air (pindah massa)Perubahan cairan (atau padatan pada freeze drying) menjadi uap memerlukan panas laten produk

Faktor mempengaruhi laju pengeringanSuhuTekananLaju aliran udaraLuas permukaan bahanKadar air bahanKomposisi kimia bahanKonduksi dengan cara kontak dengan plat panasKonveksi dari udara panasRadiasi dari sinar infra merahEnergi gelombang mikro

Metode pengeringan DASAR PEMILIHAN METODE Kualitas yang diinginkanSifat bahan dasarBiayaPEMILIHAN JENIS ALAT PENGERINGBentuk bahan yang akan dikeringkan: cair, pasta, sluri, pulp, cairan kental, agregat besar atau kecilSifat bahan: sensitif terhadap oksidasi, peka terhadap suhu, dllSifat produk yang diinginkan: bubuk, instan, bentuk tidak berubahHarga produk akhir: murah, sedang, mahal

3 TIPE DASAR PROSES PENGERINGANPengeringan matahariProses pengeringan atmosferikBatch: kiln, tower, cabinet dryersKontinyu: tunnel, belt through conveyorm fluidized bed, spraym drum/roller dryersPengeringan sub atmosferik: pengeringan vakum, pengeringan bekuJENIS-JENIS PENGERINGAN1. SUN DRYINGMenggunakan sinar matahariTerbatas pada iklim panas dan kelembaban rendahAplikasi: prune, anggur, kurma, aprikot, pirKadar air buah-buahan >15%Umur simpan terbatasPengeringan lambat, tidak cocok untuk produk dengan mutu tinggiProduk akhir sering terkontaminasi debu, kotoran, serangga2. SOLAR DRYINGMenggunakan energi matahari secara tidak langsungBisa hanya menggunakan energi matahari saja atau energi matahari merupakan energi tambahanPengeringan lebih cepat dibandinkan sun drying

3. KILN DRYINGMenggunakan udara panasPemanas/pembakar gas pada bagian bawahUdara panas dialirkan pada bagian atas tempat produk dikeringkan

4. CABINET DRYINGBatchSuhu dijaga konstanKelembaban menurun selama proses pengeringanTerdiri dari ruang tertutup dengan alat pemanas, fan untuk menghembuskan udara, outlet udara, inlet udaraBiasa digunakan untuk uji coba produk sebelum scale up

5. TUNNEL DRYINGSeperti cabinet drying tetapi bersifat kontinyuPengeringan dalam suatu tunnel dimana produk yang dikeringakn dilewatkanPengaringan bersifat cepat, seragam tanpa menyebabkan kerusakan bahanBiasa digunakan untuk buah-buahanBahan dimasukkan ke dalam baki dalam kereta yang bergerak

6. CONVEYOR DRYINGKontinyuBahan dilewatkan ke dalam tunnel yang mengandung uadara panas yang bersirkulasiBahan diletakkan dalam conveyor belt/ban berjalanProses terkontrolFaktor yang dikontrol Kecepatan aliran bahanSuhu kelembabanProses otomatis

Keuntungan:Sedikit tenaga kerjaPengeringan dalam skala besar

Kelemahan:Satu komoditasTidak cocok untuk produk yang harus mengalami kondisi pengeringan berubah-ubah

7. SPRAY DRYINGCocok untuk pembuatan produk bubukPengeringan terjadi ketika dispersi cairan atau sluri dikeringkan oleh aliran udara panasPartikel yang telah kering dipisahkan kemudian dikumpulkanBiasa digunakan untuk mengeringkan susu, jus buah

Bagian dari spray dryerPemanas dan fan untuk menghasilkan udara panas pada suhu dan kecepatan tertentuAtomizer atau jet untuk menghasilkan partikel-partikel cair dengan ukuran tertentuChamber dimana partikel cair kontak dengan udara panasTempat produk kering

8. DRUM DRYINGCocok untuk produk cair, sluri, atau pureeLapisan tipis bahan dipanaskan pada permukaan drum yang panasLapisan tipis yang sudah kering dilepaskan dari drum dengan bladeLama kontak bahan dengan permukaan drum sekitar beberapa menitSerpihan bahan yang telah kering kemudian digilingHanya cocok untuk bahan yang kurang sensitif terhadap panasSuhu yang digunakan tinggi, yaitu >120CMenyebabkan off flavor (cooked flavor) dan off colorKadar gula yang tinggi menyebabkan produk sulit diambil dari permukaan drum

9. VACUUM DRYINGKeuntungan: suhu lebih rendahKerusakan karena panas dapat dikurangiTidak terjadi oksidasi selama pengeringanBahan yang dikeringkan: cairan, pasta, tepung, produk dalam bentuk irisan

10. FREEZE DRYINGAir dihilangkan dari bahan melalui proses sublimasiTidak terjadi perpindahan cairan dari bagian dalam produk ke permukaanPada proses pengeringan kristal es menguap menyebabkan rongga di dalam produkTidak terjadi pengerutan produkStruktur porous: mudah rehidrasi

Suhu yang rendah dan pengeringan cepat menye-babkan kerusakan karena pengeringan seperti pencoklatan non enzimatis dapat dihindari

Dapat mempertahankan flavor

Dua tahap utama:Pembekuan bahanPengeringan dari bahan beku sampai k.a 0.01G = laju alir udaraDe = diameter equivalent, asumsi 2 ft

Dijawab:

= jumlah udara + air yang terkandung VHDimana,V = kecepatan udara = densitas udara ABi diperoleh dari steam tableABabc1Menghitung b dan c untuk mendapatkan a2Mencari data dari steam table untuk B3Menghitung A4Menghitung Rc1Menghitung b (Humidity atau kandungan udara+air) dan c (VH) untuk mendapatkan a

Plot data Ti (26.7) dan T (48.9) ke dalam grafik psikometrikDiperoleh nilai H = 0.018 kg H2O kg udara kering

VH = ((2.83x10-3)+(4.56x10-3x0.018))x (273+48.9)VH = 0.938 m3/ kg udara = jumlah udara + air yang terkandung VH

cb = 1 + 0.018 0.983 m3/ kg udara = 1.085 kg/m3 = 0.067 lb/ft31 kg = 2.205 lb0.028 m3 = 1 ft3

aG = 2.5 ft/s x 3600 s/h x 0.067 lb/ft3G = 603 lb/ft2h2Menghitung hy

hy = 0.01 x (6030.8) / 20.2hy = 1.46 Btu/ft2h0F3Mencari data dari steam table untuk nilai i

i = 1048.3 Btu/lb4Menghitung Rc

Rc = 1.46 Btu/ft2h0F x (120-80)0F 1048.3 Btu/lbRc = 0.056 lb/ft2hJadi, laju alir pengeringan konstan adalah 0.056 lb/ft2hSoal b menghitung waktu yang diperlukan untuk mengeringkan ampas dari kandungan air 20% menjadi 10%- Pengeringan dari kedua sisi, luas : = 2 x (24in/12ft/in)2 = 8 ft2- Maka laju pengeringan massa: = 0.056 lb/ft2h x 8 ft2 = 0.54 lb/h- Volume ampas: = (24/12)2 x (2/12) = 0.667 ft3- Massa ampas yang dikeringkan: = 120 lb/ft3 x 0.667 ft3 = 80 lb- Massa air yang harus diuapkan: = 80 lb x (0.2-0.1) = 8 lbMaka, waktu yang diperlukan= 8 lb / 0.54 lb/h = 14.8 hV, liter , detik/V, dt/lt0,21,68,000,4410,000,67,512,500,811,814,7511717,00=3,00=62,25V, liter , detik/V, dt/lt1,223,119,251,430,121,501,637,823,631,846,325,72255,827,902,266,230,90=10,2=148,90Perhitungan Konstanta Filtrasi

PerhitunganV (x)/V (y)x.yx20,28,001,600,040,410,004,000,160,612,507,500,360,814,7511,800,64117,0017,001,001,219,2523,101,441,421,5030,101,961,623,6237,792,561,825,7246,303,24227,9055,804,002,230,9067,984,84=13,2=211,14=302,97=20,24 = (13,2 x 211,14) 11 (302,97)(13,2)2 11 (20,24) = 11,27

Perhitungan= (13,2)(302,97) (211,14) (20,24) (13,2)2 11 (20,24)= 5,67

Sehingga,

SEKIAN DAN TERIMA KASIH