Spray Dryer

ALAT PENGERING HAMBUR (SPRAY DRYER)

Oleh: Ir. AM. MARTIANO

l. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Sprai drier atau pengering hambur adalah suatu operasi yang di gunakan untuk memindahkan zat terlarut dan pelarutnya dengan cara mengkontakan dengan udara kering dan panas. Salah satu bagian Utama dari operasi spray drier adalah larutkan di kabutkan melalui nozel yang berada pada silinder tegak yang berakhir pada tempat pemisahan yang berbentuk siklon.

Aplikasi spray drier dalam industri biasanya di pakai memisahkan sari dari suatu larutan (ekstrak), misalnya sari kopi, nutri sari, atau pembuatan serbuk deterjen.

1.2. Tujuan percobaan

(1) Mempelajari teknik pengoperasian alat pengering hambur yang sesuai prosedur operasi standar.

(2) Memisahkan larutan tersuspensi dari pelarutnya.

(3) Menghitung efensiensi alat dan efensiensi penguapan.

(4) Menentukan optimasi untuk pengering hambur (spay drier) dengan perubahan laju alir umpan serta dengan laju pemanasan yang tetap.

ll. DASAR TEORI

Umumnya spay drier merupakan pengering (drying) zat padat bahan padatan, sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai suatu nilai rendah yang dapat diterima.

Operasi hambur akan menghasilkan kabut cairan susupensi atau pasta yang homogen melalui nozel. Alat cakram pada umumnya berdiameter 50-350 mm yang berputar dengan kecepatan tinggi yang berfrekuensi putarannya yang disesuaikan dengan produk yang dihamburkan.

Alat ini sesuai untuk cairan tersuspensi dan pasta melalui nozel dapat dihasilkan kabut homogen. Nozel tunggal hamburannya dibantu oleh tekanan udara cairan, tetapi pada nozel ganda hamburannya dibantu oleh tekanan udara. Nozel penggunaannya sesuai untuk pengeringan suatu emulsi dan susupensi halus.

Proses dengan pengeringan dengan alat hambur pada umumnya dilakukan terhadap bahan larutan susupensi atau pasta yang memenuhi criteria sebagai berikut:

(1) Secara mekanik tidak dapat dipisahkan dengan cairan

(2) Bahan yang sensitif terhadap panas dan tidak tahan pada temperatur tinggi dalam waktu yang lama

(3) Mengandung partikel-partikel halus

Jenis pelarut yang biasa digunakan digolongkan menurut kepolaran menjadi:

(1) Larutan polar yaitu larutan yang mengandung senyawa-senyawa utama ROH.

(2) Larutan dipolar yaitu larutan yang terdiri dari berbagai ikatan-ikatan anatara karbon dengan oksigen ataupun nitrogen. Kebanyakan larutan dipolar ini mengikat senyawa C-O rangkap.

(3) Larutan non polar adalah campuran larutan yang mempunyai hantaran listrik yang rendah dan tidak dapat dicampurkan dengan air.

lll. PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

(1) Seperangkat alat pengering hambur (lihat gambar)

(2) Neraca

(3) Viskometer

(4) Stop wotch

(5) Piknometer

(6) Gelas kimia 1000 ml

(7) Gelas ukur 100 ml

(8) Spatula dan polisemen

(9) Cawan

(10) Kaca arloji

(11) Susu bubuk yang dilarutkan (50 gr susu dilarutkan dalam 800 cc air) 50/800 x 100 = 6,25 %

Keterangan gambar:

(1) Gas insert atau udara yang disuplai oleh kompresor

(2) Valve penurun tekanan

(3) Nozel atomizer

(4) Pompa peristaltic

(5) Tangki umpan

(6) Udara pengering masuk

(7) Vareasi speed fan

(8) Pemanas

(9) Silinder pengering

(10) Tangki pengering produk sisa

(11) Sentrifugal pemisah debu

(12) Tangki pengering produk

(13) Udara ke luar

(14) Seitch board (swit panel)

(15) Temperatur udara panas

(16) Temperatur udar panas

(17) Kontrol thermometer

(18) Kontrol pompa umpan

(19) Kontrol fan

(20) Kontrol pemanas

(21) Pilihan fungsi

3.2. LANGKAH KERJA

A. Persiapan alat

(1) Rangkai alat spray drier kemudian nyalakan

(2) kalibrasi laju alir umpan dengan menggunakan gelas ukur dan akuades pada skala laju alir 2,4,6,8.

B. Pembuatan larutan:

Timbang 54 gram susu bubuk kemudian larutkan dengan 540 ml akuades

C. Proses Pengengeringan dengan spray drier

(1) Masukan susu kedalam bejana umpan

(2) Set kendali temperature tunggu sampai temperature mencapai ±72 ⁰C kemudian nyalakan pompa

(3) Bila suhu telah turun sampai 50 ⁰C matikan pompa dan hidupkan kembali setelah sampai pada suhu 70 ⁰C

(4) Setelah volume larutan berkurang satu setengah strip pada bejana umpan, hentikan proses dan keluarkan susu dari bejana penampungan

(5) Analisa berat kering dan basah, massa jenis

(6) Ulangi langkah diatas dengan variasi laju alir yang berbeda

Catatan:

Sebelum umpan/ susu cair dimasukan ke dalam bejana umpan, terlebih dahulu diukur masa jenisnya/ densiti dan viskositas air susu cairan umpan.

3.3. DATA PENGAMATAN

Umpan air susu 54 gram susu dalam 540 ml akuades

Massa susu cair dalam polinometer m

Masa jenis susu cair (ρ) = ---------------------------------------------- = -----

Volume susu cair dalam polinometer v

m 25,3239 gram

ρ= = = 1,012956 gram/ ml

V 25 ml

Viskositas (μ) = 0,0123 poice

Volume susu dalam bejana = 11 x 0,06 L = 0,66 L

Tabel penurunan tinggi volume terhadap waktu yang dibutuhkan

No	Tinggi Umpan	Waktu (detik)

Temperatur : udara panas 132 (proses)

180 (diset)

Silinder 45 (proses)

50 (diset)

Tekanan udara masuk - 3 bor

Pengatur skala : pump : 6

Fan : 5

Berat susu bubuk yang didapat :

Berat susu bubuk + kaca arloji : 50,00634 gram

Berat kaca arloji : 30,1085 gram

Berat susu bubuk :19,8949 gram

Deoven 15 menit suhu 105 ⁰C, W= 19,4177 gram

Kadar air = 0,4772 gram

Berat susu bubuk = 1,6035 gram/ ml

V. KESELAMATAN KERJA

(1) Lakukan sesuai dengan SOP

(2) Pergunakan sarung tangan dan kacamata

V. PENGOLAHAN DATA

5.1. Membuat kurva kalibrasi

5.2. Menghitung hasil: mendapatkan efesiensi alat dan efesiensi penguapan

5.3. Pembahasan

1. Membandingkan efesiensi alat, efesiensi penguapan dan waktu yang di

perlukan pada laju alir umpan tertentu dengan laju pemanasan yang tetap.

2. Menentukan laju umpan optimal.

VI. DAFTAR PUSTAKA

(1) Jobsheet Pratikum Satuan Operasi " Alat Pengering Hambur". Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung

(2) Mc Cabe, Warren L.,1999, "Operasi Teknik Kimia" Erlangga. Jakarta..

(3) Masters,K ., 1985 "Spray Drying Handbook", edisi 4, New York..