5. Data Pengamatan Minggu 1

Otomatis

Waktu (menit)

Tekanan (bar)

Temperatur (oC)

T1

T4

T6

T7

T8

T10

0

1,25

122,7

123,0

121,7

28,6

32,3

94,5

5

1,25

124,4

123,0

121,7

28,6

32,3

94,5

10

1,20

124,2

124,4

124,2

29,2

33,4

93,7

15

1,20

124,3

123,7

124,5

29,5

34,2

100

20

1,16

124,7

124,4

124,3

30

34,9

100,2

25

1,19

124,9

124,5

124,7

30,1

35,7

100,2

30

1,18

124,6

124,8

125,1

30,4

36,6

100,2

35

1,20

125,6

124,9

125,3

30,5

37,3

100,2

40

1,28

125,6

125,6

125,3

30,9

38,0

99,8

45

1,12

124,8

124,7

123,9

31,0

37

99,7

Manual

Waktu t (menit)

Laju aliran pendingin (m3/h)

Kondensat (oC)

Destilat (oC)

0

24,5

30

93

5

24,5

30

94

10

24,5

33

94

15

24,5

34

95

20

24,5

35

95

25

24,5

36

95

30

24,5

36

95

35

24,5

37

96

40

24,5

37,5

86

45

24,5

37

93

6. Perhitungan

a. menghitung massa umpan (F)

F = 40 l/hr

Untuk 45 menit proses, maka:

F = 40 . 45 menit

= 30 kg

b. volume distilat selama 45 menit= 6 l

D = 6 liter .

= 6 kg

F = P+D

30 kg = P + 6 kg

P = 24 kg

c. menghitung massa steam

F =30 kg, cp=1 Kj/KgoC

Menghitung Hf dan Hg dengan interpolasi dari tabel steam pada buku Azas Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya

Hf = y1 +

= 398 +

= 412,7 Kj/Kg

Hg = y1 +

= 2668 +

= 2673,28 Kj/Kg

T10 = 98,3 oC , T7= 29,82 oC

Q = m.cp.dT

Q1=. 1Kj/KgoC . (98,3 -29,82) oC

=1643,52 Kj

Hfg = = Hg-Hf = (2673,28 412,7) Kj/kg = 2260,58 Kj/Kg

Q2 = ms.s

= 6 kg . 2260,58 Kj/Kg

= 13563,48 Kj

Qtotal = Q1+Q2

= 1643,52 Kj + 1356,48 Kj

= 15207 Kj

s = 2213,082 (diperoleh dari tabel steam)

ms== = 6,87 Kg

d. Menghitung massa cooling water

Qtotal = . Cp.dT

15207 Kj = mcw . 1 Kj/Kg . (98,3-29,82) oC

mcw =

e. Menghitung kapasitas evaporator

= = 8 Kg/jam

f. Menghitung effisiensi evaporator

X100% =

= 87,3%

7. Analisa Percobaan

Dalam praktikum ini bertujuan menghitung koefisien keseluruhan perpindahan panas untuk falling film evaporator, menerapkan effisiensi penggunaan steam sebagai satu kalor, dan memahami piranti pengendalian tekanan secara elektronik. Pada praktikum minggu 1 proses terjadi secara langsung dengan menggunakan steam. Di mana, steam akan bertemu air panas di dalam Heat Exchanger baru masuk ke dalam evaporator. Kontak antara steam dan umpan dilakukan secara co-current (searah) dimana steam dan umpan sama-sama dimasukan dari bagian atas kolom evaporator.

Umpan yang berada di dalam tangki umpan akan disirkulasi ke dalam evaporator, di sini akan akan terjadi penguapan pelarut dari umpan akibat adanya pemansan atau kontak dengan steam. Uap yang terbentuk akan terkondensasi, sehingga jatuh sebagai distilat dalam labu distilat. Sedangkan produk akan mengalir ke dalam labu penampung produk.

Proses yang terjadi dalam evaporator jenis kolom vertikal dengan dengan pemanas (heat exchanger) jenis shell and tube ini membentuk lapisan tipis (film) yang membasahi selimut dinding bagian dalam tube. Aliran feed dan steam yang digunakan untuk pemanasan dialirkan searah, karena posisi dari kolom falling film evaporator, sehingga kondensat yang dihasilkan turun secara gravitasi. Jika steam dihasilkan dari bawah, akan mendorong kondensat yang telah dihasilkan menjadi uap kembali karena kontak dengan steam yang berasal dari bawah kolom. Hal inilah yang mengakibatkan steam tidak optimal dalam memanaskan umpan dalam tube.

Campuran yang keluar dari bagian bawah kolom akan masuk ke separator yang merupakan campuran uap dan cairan (produk). Karena temperatur dalam separator lebih lebih rendah daripada temperatur yang berada di bawah kolom, maka sistem dalam kolom akan mengalami tekanan sehingga produk akan terhisap ke kolom produk, sementara uap akan terkondensasi dan jatuh sebagai destilat.

Dari praktikum yang telah dilakukan, laju alir umpan disett 0,4 l/h dengan tekanan rata-rata 1,20 bar. Berdasarkan dari data yang diperoleh, temperatur steam in, temperatur hot water out, temperatur steam out, temperatur feed in, temperatur cooling water out, dan temperatur product out selalu steady, dimana perubahan temperatur terjadi secara konstan.

Temperatur produk yang keluar kolom evaporator mencapai kurang lebih 100oC . hal ini disebabkan oleh kontak antara feed dengan steam yang temparaturnya di atas 100 oC, hal ini dikarenakan feed yang digunakan adalah air yang titik didihnya 100 oC.

8. Kesimpulan

Berdasarkan dari praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:

1. Falling film evaporator merupakan suatu zat yang digunakan untuk meningkatkan konsentrasi suatu produk

2. Massa steam yang digunakan untuk menguapkan 30 kg feed adalah 6,87 kg

3. Kapasitas evaporator pada lab pilot plant yaitu 8 kg/h dengan effisiensi sebesar 87,33 %

DAFTAR PUSTAKA

Politeknik negeri sriwijaya.2015.Penuntun Prakktikum Pilot Plant. Palembang: Politeknik negeri sriwijaya.